海南现代海湾建筑规划设计有限公司
摘要:博鳌珊瑚湾结合雨水收集系统设置湿塘,雨时削减雨水排放量,存蓄雨水经处理后作为再生水水源,以市政供水作为再生水备用水源,保证再生水系统的可靠供水。收集的雨水采用絮凝-沉淀-过滤-消毒工艺处理后,水质达到回用标准。从水量平衡、工艺论证、工程设计、运行参数等方面进行分析介绍。
引言
博鳌珊瑚湾位于博鳌·珊瑚湾,位于博鳌滨海大道北段,是集度假、休闲、居住、养生、社区文化为一体的滨海项目,坐拥一线原生态湾区天然美景,气候四季温润如春。珊瑚湾左拥博鳌亚洲论坛,右享滨海旅游大板块丰饶的度假资源。博鳌珊瑚湾仅有一个DN100市政给水接驳口,供水量有限,为节约宝贵的给水资源,通过设置湿塘,建设雨水回用设施等措施,让博鳌珊瑚湾实现“海绵化”。
1 降雨规律分析
降雨量参照琼海市降雨量,2003~2018 年年琼海市降雨数据统计见表1。从表1降雨量资料(见表1)可以看出,琼海市的降雨量较为充沛,年均降雨量超过2100mm。但降雨量的年内分配很不均匀,主要集中在 5~10 月
表 1 琼海市 2003~2018 年最小、最大及平均降雨数据统计(mm)
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降雨量最多的月份是 10 月。以降雨量超过 150mm作为划分雨季的标准,则琼海5~10 月为雨季,11 月~ 次年 4 月为旱季(见图 1)。
图 1 琼海市 2003~2018 年最小、最大及平均降雨数据统计(mm)
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1.1 再生水用水量
因博鳌珊瑚湾项目仅有一个DN100市政给水接驳口,市政提供水量有限,为节约宝贵的给水资源,博鳌珊瑚湾道路用地和公共绿地用水拟采用再生水。再生水用水量采用分类用地用水量指标法进行计算(见表 2)
表 2 分类用地用水量指标法再生水需水量预测结果
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注:定额选用民用建筑节水设计标准 GB5055-2010 第3.1.5条,沥青路面,3.1.6条,暖季,一级养护。
根据计算结果,博鳌珊瑚湾再生水需水量为143.24m3/d。
1.2再生水系统布局
本工程依托博鳌珊瑚湾 1 个独立的再生水回用系统,区域内再生水管道形成环状管网,以保证供水安全。再生水供水水源为雨水回收站主干道敷设干管,干管管径均为 DN 150,沿途为周边地块输送再生水。其余支管管径为 DN 100。
1.3 水量平衡计算
根据琼海市降雨数据统计,雨水日平均降雨量见表 3。由表 3 可见,雨水回收站除 7~8 月降雨满足全部回用水需水量要求外,其余月份均无法满足再生水需水量。综上,博鳌珊瑚湾各雨水回收站在降雨充足的月份降雨量完全满足再生水需水量要求。旱季雨水回用无法满足全部再生水需水量要求,需要以自来水作为再生水的备用水源,保证再生水系统的可靠供水。虽然雨水回用水量不能百分百满足再生水量需求,但可以大幅节省用于绿化灌溉、道路冲洗的市政供水水量,具有较高的实施意义。
表 3 琼海市各月日平均降雨量与各雨水回收站水量平衡核算
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1.4 雨水蓄积设施方案
博鳌珊瑚湾降雨不均匀,且具有来势猛和历时短的特点,因此必须雨水蓄积设施,将降雨进行收集储存,调蓄峰值雨量,并供日常雨水处理站取用。雨水蓄积设施容积的确定应经济合理,一方面应尽量多的收集雨水,另一方面由于蓄水池造价较高,考虑到经济性,又不宜建设过大。本工程雨水蓄积设施结合景观及休闲、娱乐功能,建设为湿塘,湿塘指具有雨水调蓄和净化功能的景观水体,雨水同时作为其主要的补水水源。利用开放空间条件设计为多功能调蓄水体,暴雨发生时发挥调蓄功能,实现土地资源 的多功能利用。湿塘调节容积按照 10 天需水量确定、约1400m3。
湿塘由进水口、前置塘、主塘、溢流出水口、护坡及驳岸、维护通道 等构成。湿塘应满足以下要求:
①进水口和溢流出水口应设置碎石、消能坎等消能设施,防止水流冲刷和 侵蚀。
②前置塘为湿塘的预处理设施,起到沉淀径流中大颗粒污染物的作用;池 底一般为混凝土或块石结构,便于清淤;前置塘应设置清淤通道及防护设施,驳 岸形式宜为生态软驳岸,边坡坡度(垂直:水平)一般为 1:2-1:8;前置塘沉泥 区容积应根据清淤周期和所汇入径流雨水的 SS污染物负荷确定。
③主塘一般包括常水位以下的永久容积和储存容积,永久容积水深一般为 0.8-2.5 m;储存容积一般根据所在区域相关规划提出的“单位面积控制容积” 确 定;具有峰值流量削减功能的湿塘还包括调节容积,调节容积应在24-48 h 内排 空;主塘与前置塘间宜设置水生植物种植区(雨水湿地),主塘驳岸宜为生态软 驳岸,边坡坡度(垂直:水平)不宜大于1:6。
④溢流出水口包括溢流竖管和溢洪道,排水能力应根据下游雨水管渠或超 标雨水径流排放系统的排水能力确定。
⑤湿塘应设置护栏、警示牌等安全防护与警示措施。湿塘的典型构造如图。
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图 1 湿塘构造示意图
2雨水回用工艺流程
2.1 设计水质要求
经处理后的雨水回用于绿化,水质应达到《城市污水再生利用 城市杂用水水质》(GB / T 18920-2002)中的城市绿化标准以及中《建筑与小区雨水利用工程技术规范》(GB50400-2016)中规定的处理后雨水 COD、SS 指标,相同指标执行最高标准。部分主 要 参 数 要 求 为:COD≤ 30mg / L,BOD5 ≤20mg/ L,SS≤10mg / L。
2.2 雨水回用工艺流程
雨水收集后考虑将初期雨水弃流,再对雨水进行过滤、加药、消毒,再二次提升到再生水管网进行回用。
雨水处理设置絮凝池 + 沉淀池 + 滤池 + 消毒池,滤池进水前端设置絮凝池,在絮凝池内投加混凝剂,并设置快速混合反应搅拌机,絮凝后的水重力流入斜管沉淀池进行沉淀,沉淀池出水进入滤池进行过滤。再经过加氯消毒后进入清水池,经二次提升进入再生水管网。
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图2 小区雨水管网收集示意图
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图3湿塘及雨水回收设备平面示意图
3结论
本方案利用雨水回收利用,解决该项目后期建设供水不足的突出问题,,存蓄雨水经处理后作为再生水水源,作为绿化浇洒用水,保证再生水系统的可靠供水。收集的雨水采用“絮凝 +沉淀 + 过滤 + 消毒”工艺处理后,水质达到回用标准。
参考文献:
[1]王桂松,党兰英,郑斌,等.浅谈雨水收集回用系统在工程中的应用,浙江建筑,2014,31(2):41~43
[2]民用建筑节水设计标准 GB5055-2010 第3.1.6条。
[3]海绵城市建设技术指南———低影响开发雨水系统构建,住房城乡建设部,2014
[4]建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范 B 50400-2016 第8.1.7条。