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工业园区绿色雨水收集利用系统

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工业园区绿色雨水收集利用系统

工业园区绿色雨水收集利用系统

  • 作者:深圳市海绵雨水利用科技有限公司
  • 来源:www.spongerain.com
  • 发布时间:2018-03-27 00:00
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    工程概况
 
    今日讲述关于海绵雨水公司工业园区雨水收集系统成功案例重庆力帆摩托车生产基地工业园区地处重庆市郊区,市政给水管网已铺设于厂区西侧市政道路上,规划市政排水管网5年后铺设完成。该工业园区规划用地198 262.2m2,其中建筑用地91 982.0m2,公共绿化用地35 110.0m2,道路广场用地59 315.0m2;项目总建筑面积148784.5m2;厂区共有工作人员2 271人。厂区主要建筑有厂房、办公楼、宿舍和食堂。
 
    工程设计
 
    1、工艺方案
 
    根据该工程规划资料,工业园区前5年市政排水管网未铺设,全部生活污水需处理后达《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准后排放;工程后期市政排水管网已配套建设完成,生活污水可直接排入市政管网。根据该工业园区前后期的差异,非传统水源利用进行了一套设施,两套运行方案的设计。本工程非传统水源利用的工艺流程设计主要包括中水回用系统、雨水利用系统和非传统水源回用系统三部分。
 
    工程前期,全部生活污水需经以两级生物接触氧化为主要处理工艺的污水处理系统处理达《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)一级标准后,在满足回用的基础上部分外排,部分经人工湿地进行深度处理,然后调节池消毒,用泵回用至各用水点;建筑和广场雨水经雨水分散式生态处理设施处理后,根据地形收集,部分于前调节池与经污水处理系统处理过的建筑中水汇合,经人工湿地深度处理后回用,部分直接收集到人工湿地处理回用。主要处理工艺流程如图1所示。
 
    工程后期,雨水利用系统的设施和运行与前期相同;中水回用系统所用处理设施不变,运行方式发生改变,因污水可排入市政管网,只有部分生活污水经污水处理系统处理后,用于补充天然降雨的不足,原两级生物接触氧化处理系统因负荷降低,改变运行方式,减少曝气量以低能耗方式运行。主要处理工艺流程如图2所示。
 
    2、非传统水源的选择
 
    非传统水源的选择应优先选择水量充裕稳定、污染物浓度低、水质处理难度小、安全且居民易接受的水源。根据以上原则和该工程实际情况选择生活污水与建筑和广场雨水做为非传统水源,且优先利用雨水,主要原因有以下几方面:①该工程前期市政排水管网还未铺设,因此全部生活污水必须经过处理后达《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)一级标准,没有必要单独建立优质杂排水的管网和处理设施,利用处理后达标的建筑中水,水量稳定,水质良好,减少投资;②该工程建筑和广场占地面积大,且建筑和广场雨水污染物浓度低,在保证水量的前提下,处理难度小;③中水和雨水联合作为非传统水源,以雨水优先中水补充为原则[9-10],利用水质较好的雨水处理成本低,特别是每年6~8月丰水期,雨水水量能满足非传统水源回用水量,减少了工程后期中水处理量,这样的利用原则既保证回用水源水质较优,又可以保证水量的稳定,还可以减少运行成本。
 
    3、设计进出水水质
 
    本工程进水水质参考同地区、同类型建筑生活污水和雨水水质数据,污水处理站出水水质达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准,出水回用水质要求达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T18920-2002)园区绿化、道路冲洗、冲厕用水和洗车等标准。工程设计进出水水质见表1。
 
    主要系统
 
    1、 中水回用系统
 
    建筑内部采用合流制排水,经两极生物接触氧化系统预处理达《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)一级标准,再进入人工湿地进行深度处理,达到回用水水质要求后回用。两级生物接触氧化系统由格栅井、调节池、水解酸化池、两级生物接触氧化池和沉淀池组成,设置在污水处理站内,其中两级生物接触氧化池是主要构筑物。该系统按照前期设计,后期校核,前期工程处理全部生活污水,采用高负荷、高曝气方式运行,后期工程处理部分生活污水,采用低负荷、低曝气方式运行。中水回用系统主要流程见图3。
 
    2、 雨水利用系统
 
    建筑和广场雨水通过分散式生态处理设施处理,根据地形收集,经人工湿地处理后,回用至各回用水点。其中分散式生态处理设施主要是浅草沟和沉砂检查井,深度处理设施为人工湿地,该设施都是利用该工业园区原有景观用地面积大,在原有景观用地基础上进行改造的。其中人工湿地设计流量需根据实际需水量确定,因该工程来水量由中水和雨水两部分组成,且两部分水量都随时间动态变化,不能直接反应,所以实际需水量为园区绿化、道路广场冲洗、厕所冲洗和洗车用水之和。雨水利用系统主要流程见图4。
 
    非传统水源回用系统
 
    根据技术经济比较,选取非传统水源回用于厂区绿化、道路广场冲洗、厕所冲洗和洗车等单独铺设非传统水源回用管网于绿地、道路广场和建筑物内。回用水的选择主要原则有三方面:①用水量大,保证非传统水源利用率;
    ②管网
 
    铺设简单易行,节省投资;③居民易于接受。
 
    水量平衡
 
    该工业园区根据相关规划资料和工艺方案进行水量预测。可利用的非传统水源为生活污水与建筑和广场雨水,生活污水根据用水量指标和人数确定;建筑和广场雨水根据年降雨量、汇水面积、径流系数、季节折减系数和初期弃流系数求得[11-12]。根据技术经济比较收集处理的非传统水源主要用于园区绿化、道路广场冲洗、厕所冲洗和洗车等。
 
    非传统水源水量平衡是绿色工业园区非传统水源利用的基础,该工程水量平衡如图3所示,设计市政供水量为212 565.6m3/a,用于回用的建筑中水水量为8 797.2m3/a,建筑和广场雨水水量为68 306.6m3/a,能够满足非传统水源利用回用要求,且非传统水源回用率为36.0%。
 
    经济效益分析
 
    1、增量成本
 
    本工程节水与水资源利用增量成本如表2所示,该工程增量成本总投资为108..9万元,单位建筑面积成本为7.3元/m2。其中中水回用系统利用生活污水出水需达《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准而设的污水处理站,无需增加设备,因此该项增量成本为0,雨水利用系统大多在原有景观上进行改造,在增加正增量成本的同时,也产生了负增量成本,因此该项增量成本也不高。
 
    2、运行成本
 
    本工程运行成本主要是电耗、人工费和维护费用,其中两级生物接触氧化系统是主要耗电设备,工程前期,全部生活污水经两级生物接触氧化系统处理,电耗量较大,年运行成本为4.4万元,去除污水达标排放的年运行成本为2.1万元;工程后期,只有部分生活污水经两级生物接触氧化系统处理,电耗量较小,年运行成本为2.3万元。
 
    3、回收期
 
    本工程当地水价为3.1元/m3 ,每年利用非传统水源76603.8m3,每年节约自来水费23.7万元,静态回收期为5a绿色工业园区节水与水资源利用的基准收集率为7。%动态回收期为6.8a。
 
    ①绿色工业园区采用一套设施,两套运行方案的非传统水源利用设计,采用以建筑和广场雨水为主,生活污水为辅的非传统水源。工程前期由于市政管网未接通,采用高负荷,高曝气的两级生物接触氧化池处理全部生活污水达《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)一级标准,部分回用;工程后期市政管网已铺设,采用低负荷、低曝气的两级生物接触氧化池处理部分生活污水回用。雨水利用系统利用原有景观地形进行设施改造,采用室外浅草沟、沉砂检查井和人工湿地等的生态化设施处理雨水。
 
    ②绿色工业园区非传统水源利用设计工程实例,设计市政供水量为212 565.6m3/a,用于回用的建筑中水水量为8 797.2m3/a,建筑和广场雨水水量为68 306.6m3/a,能够满足非传统水源利用要求,且非传统水源回用率为36.0%。
 
    ③绿色工业园区非传统水源利用设计工程实例,该工程增量成本总投资为108.9万元,单位建筑面积成本为7.3元/m2。工程前期运行成本为2。1万元,工程工期运行成本为2.3万元。静态投资回收期为5a,动态投资回收期为6.8a。
 
    针对绿色工业园区非传统水源利用的特殊性,结合绿色工业园区水质、水量和空间利用等特点,以提高绿色工业园区非传统水源利用率为目标,介绍了重庆力帆摩托车生产基地绿色工业园区非传统水源利用设计的中水回用系统、雨水利用系统和非传统水源回用系统的总体思路和技术方案,并对该工程的水量平衡和经济技术指标做了详细分析,经核算,该工程的非传统水源利用率为36.0%,满足《绿色建筑评价标准》(GB/T50378-2006)一般项的要求。