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医院屋面雨水和地面雨水回收设备利用范围

2019-11-04

  

医院屋面雨水和地面雨水回收利用范围与用途系统工艺处理设计阐述

    雨水回收利用不仅有利于减少暴雨径流量,消减雨季防洪压力,而且对提高水资源利用率,缓解城市供水压力有着显著作用。本文以节约水资源、减少雨水污染为出发点,介绍了某市医院的雨水回收利用设计,以期缓解该市用水量的供求矛盾,以供类似项目参考。

  一、工程概况

  某市医院项目为医疗建筑,所在地属于暖温带半湿润季风气候,气候温和,雨量适中。医院总建筑面积约为20万m2,主要建筑由1栋高层住院楼、2栋多层的医技楼和门诊楼组成。本项目绿化面积较大,设有大型公共绿化广场,人工景观水体以及大面积透水装铺地面,为了节约用水,保护生态环境,项目采用了雨水回收的技术措施,以合理的投资运营造优美舒适的环境,实现绿色建筑的可持续发展。

  二、雨水回收利用系统设计

  2.1雨水回收的范围与用途

  本项目主要收集屋面雨水和局部路面雨水,经初期弃流后水质较好的雨水汇入收集池,再经一体化设备处理后补给供园区内绿化浇灌、道路喷洒等生活杂用水。各部门汇水面面积详见表1。

  2.2雨水回收的系统设计

  2.2.1工艺流程

  屋面雨水经过雨水斗收集后汇入盲管,再经雨水收集管道与地面雨水一起收集至上游雨水井,通过初期弃流后,收集于场地东北角的PP模块雨水收集池。在此过程中弃流或超出设计流量的雨水则直接入下游雨水井,外排进入市政雨水管网。当雨水回用时,收集池内的雨水通过提升泵至雨水处理设备间进行过滤、消毒、达到处理后水质及杂用水质标准的雨水接入回用管,用于绿化浇晒、道路冲洗、车库冲洗及景观补水,当雨水收集池水量不足时,采用市政水源补给。系统工艺流程图详见图1.

  2.2.2弃流设计

  降雨初期雨水溶解了空气中的大量酸性气体,降落地面后又由于冲刷屋面、路面等,使得前期雨水中污染物较多,为了回收更好水质的雨水,同时减少水处理成本,通常采用初期雨水弃流装置。本项目初期雨水弃流流量选择4mm,弃流系统采用重力弃流装置。该装置分为两个井,第 一个井为节流溢流井,对雨水起到拦截收集、溢流分流的作用,并且井内安装了截污装置,用于拦截降雨过程中的树叶、纸屑等大直径杂质。第二个井为弃流井,主要用于弃流初期降雨中的泥沙。本项目上游雨水井中的雨水通过DN300进水管进入溢流井和弃流井,一部分雨水通过DN65排水管弃流,而多余的雨水直接从溢流井的DN300排至下游雨水井中,再接市政雨水管。

  2.2.3雨水储蓄与处理系统

  本工程雨水收集池位于场地东北角,雨水收集池采用PP模块组合水池。PP模块水池外侧包裹防水包裹物,整个水池呈现封闭环境中,内部盛装雨水与外部环境隔绝。另外,在PP模块雨水收集池钢筋混凝土地板中心线上设置一条排泥沟槽,用于对底部的泥沙进行收集汇流,并通过排泥系统向外排泥,从而有效防止PP模块蓄水池因长期积泥导致雨水水质变差而影响蓄水效果。

  当通过弃流后剩下的雨水由DN300雨水管进入PP模块蓄水池,水位达到定液位时,水泵开启提升至成品设备间进行过滤处理。反之,水泵则自动关闭。设备间过滤系统采用全自动刷式过滤器,分别通过过滤工程和反洗过程来实现雨水处理。本工程雨水经过处理后,达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T18920-2002)要求,其出水水质主要参数见表2。本工程雨水溢流弃流、雨水储蓄及处理系统示意见图2。

  三、水量平衡计算

  3.1用水量分析

  根据《建筑设计给水排水设计规范》(GB50015-2003)用水定额和《民用建筑节水设计标准》(GB50555-2010),确定本工程设计总用水量为416560m3/a,包括医疗建筑生活用水量368628m3/a,生活杂用水量17076m3/a(详见表3)和未预见用水量30856m3/a。

  3.2雨水回收量

  根据《民用建筑节水设计标准》(GB50555-2010)中,5.2.4条和《绿色建筑评价标准》(GB/T50378-2014)中6.2.10条规定,可按式(1)、式(2)分别计算可收集雨水量及非传统水源利用率:

  由表3可知,经雨水处理系统后补给区内可用雨水回用水量为17076m3/a,其中绿化浇灌14840m3/a,广场道路冲洗用水900m3/a,车库冲洗1200m3/a,景观补水136m3/a。

  根据式(2),本项目非传统水源利用率计算结果见表4。

  3.3蓄水池容积计算

  由于实际降雨量的时间分布有很大不确定性,连续无雨或连续降雨的设计天数难以确定。根据《雨水综合利用》(10SS705),雨水利用设施的容积一般按最 大雨水日回用水量的3天计算。由表3可知,本项目雨水回用量为195m3/d,故位于本工程场地东北角的雨水集池大小为585m3。

  四、环境效益分析

  雨水作为一种可回收利用的天然资源应用于工程项目中,不仅大大减少了自来水的使用量,节约了水资源,并且对发展循环经济和改善区域内生态环境也有着显著作用。雨水的回收利用可以有效减少雨涝,缓解城市外排系统的压力,并且直接减少了雨水径流所携带的污染物,从而从面源上控制城市水体的污染,对改善城市水环境具有巨大的影响。


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