屋面雨水回用技术在高校中的应用.doc

《屋面雨水回用技术在高校中的应用.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《屋面雨水回用技术在高校中的应用.doc（3页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、屋面雨水回用技术在高校中的应用摘要：在分析同济大学不同类型的屋面雨水水质基础上，研究得出，经沉淀和过滤技术对屋面雨水处理后，能满足高校生活杂用水和景观用水的水质标准。关键词：高校；屋面雨水；中水回用1雨水利用的意义 水资源短缺已成为世界各国普遍关注的问题，我国人均水资源约为世界人均水平的1/4，水资源的供需矛盾尤为突出，而且时空分布不均，其中81%集中分布在长江及其以南地区，而该地区耕地面积仅占全国的36%，致使我国北部地区水资源短缺情况更加严重。随着我国国民经济的发展、人口的增加、城市化进程的加快，未来水资源的供需矛盾将更加尖锐。但在这种水资源十分紧缺的情况下，一方面，城区用水量仍在上升，且

2、水污染问题日趋严重；另一方面，每年又有相当量的雨水资源白白地从境内流出，并且随着城市规模的不断扩大和城区不透水面的增加，雨水的流失量也随之增加，这样地下水的补给就会减少，城市的洪涝灾害威胁就会增加，而且大量初期雨水对河流水体造成了严重污染，整个城市的生态环境会日趋恶化。通过对雨水的合理收集与利用，可有效补充地下水源，控制地面水体污染，这对改善城市生态环境、缓解水资源紧张局面具有重要的现实意义。 2雨水径流水质分析 2.1屋面径流水质特征引用同济大学不同类型的屋面径流水质数据作为参考，当累计降雨量在2mm以内时，屋面雨水的水质较差，污染最为严重，其中 COD、SS的浓度较高。而当累计降雨量2mm

3、时，屋面雨水的水质明显改善，污染物浓度大幅降低，并趋于平缓。从雨水的利用方面考虑，由于屋面初期径流污染物浓度较高，而径流量又相对较少，如果设置弃流装置，舍弃初期2mm径流雨水，则能有效减少对后续设施的不利影响。表1给出了不同收集方式下，平顶沥青屋面、斜坡瓦屋面和平顶水泥屋面水质均值的比较。可以看出，对不同屋面，弃流2mm初期雨水后的水质均优于不弃流初期雨水的水质。此外，对比回用标准还发现，SS、色度和浊度不满足水质标准。而表1中的色度并非真色度，当用0.45m膜过滤后，其真色度均在25度以下，满足回用水质的标准，从屋面雨水利用角度考虑，设置弃流装置舍弃初期2mm径流雨水，可大大简化屋面雨水的处

4、理方案。2.2屋面径流沉淀试验研究为了研究屋面径流的沉淀效果，试验将弃流2mm初期雨水的水样存放于15L的广口瓶中，静置于阴凉处，并定时测定上清液的水质变化情况得出，沉淀12h，污染物质得到明显的去除，溶解氧也随着沉淀时间逐渐减少，48h内降低了近20%。这主要是由于好氧物质被氧化，消耗了水中的氧所造成的。尽管如此，溶解氧仍能满足回用水质的要求，但是浊度仍然不能完全满足水质要求。此外，对屋面雨水混合样还进行了自由沉降试验研究。SS去除率随沉降时间的变化基本成线性变化。在2h内，SS的去除率可以达到40%以上，这使得水泥和瓦屋面SS达到湖泊类、水景类观赏性景观环境用水标准。几乎无需成本就可直接用

5、于校园内人工湖等景观水回用。2.3屋面径流过滤试验研究 沉淀对屋面径流水质的净化有一定效果，但浊度仍不能完全满足回用水的标准。由此，考虑沉淀后结合过滤的方法，进一步处理屋面径流雨水。试验将沉淀48h后屋面径流水样分别经过0.45m滤膜进行液压真空抽滤和滤芯重力过滤，研究不同介质的过滤。表2给出了2007年5月10日和5月27日用0.45m滤膜对静默48h后雨水混合样过滤前后的浊度值及去除率。可以看出，用0.45m滤膜进行过滤可以有效去除浊度，去除率在95%以上。滤后的浊度在0.3NTU以下，这完全达到了水质标准。表3给出了滤芯对静止48h后的雨水混合样的过滤效果。可以看出，经滤芯过滤后的浊度虽

6、然没有用0.45m滤膜过滤的效果好，但是从利用的角度看，已经满足了水质标准。3高校雨水利用经济性分析 3.1雨水利用方案屋面雨水汇集后，在雨水落水立管上安装筛网过滤器，雨水经筛网过滤，由旁通管出水，再经设置在横干管上的旋游分离器分离，入滤沉贮水池贮存，池内安装多孔混凝土滤板，可起到进一步过滤的作用。3.2雨水量计算进行粗略雨量分析时，将蒸发等损失的水量忽略不计，水量平衡如下：V=V渗+V杂+V排，式中V为年降雨总量；V渗为年雨水渗透总量；V杂为年雨水用作校区杂用水的总量，V排为年排放的雨水总量（含初期弃流量），单位均为m3/a。其中，年渗透雨水总量可用下式求出：V渗V渗1+V渗2，式中V渗1为

7、年自然渗透雨水量；V渗2为渗透设施年渗透雨水量，单位均为m3/a。 综合考虑季节、初期弃流、降雨量、降雨间隔时间等因素的影响，如果设计一个年雨水直接利用总量为8 000m3的设备，其工程造价为103.58万元，杂用水成本为1.29元/m3。低于沈阳目前1.90元/m3的自来水价格，雨水回用有价格优势。 4结论 屋面雨水利用是开源节流的重要途径，技术经济分析显示，雨水利用方案设计简单、便于实施、效益显著，屋面雨水利用是对传统雨水直接排放设计的变革，并且具有减缓地下水位下降、控制雨水径流污染、改善校园生态环境等广泛意义。当雨水用于景观环境用水时，屋面雨水经静置沉淀、过滤处理后可达到水质标准。由于高校建筑比较集中，绿化面积较大，且屋面雨水利用设备投资较小，操作维护简单，所以高校雨水回用技术的应用前景广阔。 5参考文献1 李贺，李田，于学珍.上海市屋面雨水回用处理技术研究J.环境科学与技术，2006，29（3）：97-98.2 邓风，陈卫.南京住宅小区雨水回用方案技术经济分析J.城市环境与城市生态，2003，16（6）：103-104.3 吴普特，黄占斌，高建恩，等.人工汇集雨水利用技术研究M.郑州：黄河水利出版社，2002.4 范懋功.建筑中水处理设施设计实践J.给水排水，2003，29（11）：59-62.3