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绿色建筑雨水收集与海绵城市
发布时间:2016-09-23     浏览次数:667

蔡永超 《中国经济导报》

 
  随着社会的发展,人类对资源需求的增长和资源短缺之间的矛盾日益加剧,水的供给与需求矛盾日益突出,进行水资源的合理开发利用已成为全世界所面临的问题。绿色建筑以可持续发展的思想为指导,提倡水的循环利用、雨水与中水处理回用,使水环境系统的综合效率达到最优,降低能耗,做到无废无污染,建成生态平衡的建筑环境。合肥致盛节能科技有限公司在雨水收集利用系统、雨水渗透系统、雨水综合利用方面有专业的研究。

   结合国家发展要求:自2007年党的十七大报告提出:“要建设生态文明(ecological civilization),消费模式。”海绵城市建设也是生态文明建设中的核心,海绵城市是新一代城市雨洪管理概念,是指城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”,也可称之为“水弹性城市”。国际通用术语为“低影响开发雨水系统构建”。下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。

   城市的扩张,将不可避免的造成不透水地面面积的增加、地表雨水径流系数和径流量的提高,从面导致雨水大量流失,需加大排水系统的建设规模和投资资金;同时,由于减少了雨水的地下渗入量,使得地下水得不到充分涵养,对城市的生态环境将产生不利的影响。为此,自20世纪70年代末起,世界各国都开始重视雨水特别是在建筑中雨水的收集、渗透与利用技术的开发应用。

   雨水收集主要包括屋面雨水、广场雨水、绿地雨水和污染较轻的路面雨水等。屋面雨水收集方式:按雨水管道的位置分为外收集系统和内收集系统,外收集系统由檐沟、收集管、水落管、连接管组成;内收集系统是屋面设雨水斗,建筑内部有雨水管道的系统。

   天然降雨中污染指标浓度较低,水质基本良好。初期雨水污染主要为有机污染和悬浮固体污染,其他污染指标浓度相对较低。雨水悬浮物、COD、氨氮、总P随降雨历时的延长而逐渐降低,降雨后期COD趋于稳定,水质较好。因此,雨水的收集利用应考虑舍弃初期雨水径流,以减少对处理设施的影响,设置初期弃流设施即可以达到此目的。屋顶的雨水消除初期径流后,可以使用;人行道的雨水可以直接流入道旁绿地;机动车道的雨水经过处理方可使用。

   同时,建设海绵城市,关键在于不断提高“海绵体”的规模和质量。过去,城市建设追求用地一马平川,往往会填湖平壑。根据《海绵城市建设技术指南》,各地应最大限度地保护原有的河湖、湿地、坑塘、沟渠等“海绵体”不受开发活动的影响;受到破坏的“海绵体”也应通过综合运用物理、生物和生态等手段逐步修复,并维持一定比例的生态空间。“渗”雨水渗透系统是指天然原生态的自然入渗系统被破坏,雨水无法再次回补到地下,人工将落到受雨面上的雨水经处理后,再次回补到地下的一种处理系统。企业在发展过程重视国家发展生态文明建设要求,在这方面也采用了PP雨水模块作为产品的载体来满足蓄水并逐渐渗透加环保的功能。

   建筑中水回用就是将公共建筑或建筑小区中人们生活或生产活动中排放的生活污水、冷却水,经集流、水处理、输配水等技术,回用于建筑或建筑小区。它是一种介于建筑生活给水与排水之间的杂用水。

   绿色建筑中水处理推荐工艺:

   (1)以物化处理为主的处理工艺,只适合中水原水为优质杂排水。具体流程为:杂排水预处理→物化处理→后处理→中水。

   物化处理宜采用混凝气浮。混凝主要去除原水中的悬浮物和胶体杂质,对可溶性杂质如阴离子表面活性剂去除能力较差,沉淀与气浮都是混凝反应后的有效分离手段,但由于气浮池中的微小气泡可以粘附带有极性的表面活性剂,易上浮分离,因此适合在建筑中使用。

   该工艺具有可间歇运行的特点,特别适用于客房使用率波动较大、水源水量变化较大或间歇性使用的公共建筑的中水处理。

   普通生物处理与物化处理相结合的处理工艺。一般适合中水原水为生活污水或优质杂排水,流程为:原水→预处理→普通生物处理→物化处理→后处理→出水。

   普通生物处理宜采用接触氧化法、曝气生物滤池等高负荷工艺,无需设置缺氧区脱氮。不宜采用生物转盘,因为生物转盘部分盘面暴露在空气中,会有较大的气味。若选择序批式反应器,应综合考虑间歇排水与后续处理的衔接及对后续处理设施投资的影响。由于阴离子表面活性剂等可溶性杂质易在生物处理中去除,沉淀效果稳定且投资低,故生物处理后的物化处理一般采用混凝沉淀处理即可。

   该工艺具有处理效果稳定可靠、投资运行费用低、占地少等优点,适合住宅和公共建筑中广泛推广使用。

   目前在中水回用中所面临的问题:(1)如何尽量小的改造原有住宅,达到“节水、节能、节地、治污”的要求;(2)充分利用雨水;(3)规范中水的设施规模;(4)推广管理经济综合优化的处理工艺;(5)健全法律法规,加强发众的节水意识。

   雨水中水作为城市低水质用水的第二资源,如能有效利用则兼具开源节流和环境保护的综合经济和社会效益,也是城市污水资源化不可分割的一部分。目前,制约该技术普及应用的主要原因有:现行城市自来水价格过低,中水及雨水回用技术缺乏经济动力。尽管水资源紧缺,水处理费用逐渐增大,自来水成本也快速增长,但水价始终涨幅不高,这严重限制了中水工程设施的应用。值得庆幸的是,政府与社会现已逐渐认识到这个制约因素,部分地区已着手调整水价体系。相信不久的将来,在制定合理水价格体系的基础上,积极研制开发各种商业化、产业化的中水设施,同时制定积极的经济政策,使房产投资商、物业管理者和用户方受益,这必将极大地推动雨水收集及中水再利用技术的普及。

   根据中水回用技术现状,最有应用前景的领域将集中于新建住宅区、别墅区和医院、学校、宾馆等现代化公共建筑物。可以预见,建筑中水和雨水资源化技术的成功应用必将极大地缓解中国严峻的水资源短缺形势。

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