现代高职学院校园节水示范工程建设案例分析论文_佘万里

华南理工大学建筑设计研究院 510000

摘要:本项目建成后可以节约水资源,减少污水排放量,具有良好的环境效益与社会效益;同时通过节水示范,推动节水型校园的创建,有利于培养师生的节水意识,有利于推进清镇市节水型社会建设。

关键词:节水示范,雨水回用,中水回用

一、项目的基本情况

(1)项目名称:贵州水利水电职业技术学院节水示范工程

(2)项目建设地点:职教城(西区)贵州水利水电职业技术学院新校区内。

(3)建设规模:400m3/d雨水回用系统一套

50m3/d一期中水处理站一套

300m3/d二期中水处理站一套

以及附属室外配套管网

(4)项目编制的依据

1)贵州省人民政府办公厅关于全面推进节水型社会建设的意见(黔府办发〔2015〕13号)

2)《贵阳市人民政府关于实行最严格水资源管理制度的意见》(筑府发〔2014〕13号)

3)《国务院关于实行最严格水资源管理制度的意见》(国发〔2012〕3号)

4)清镇市政府公报2015年第1期市人民政府关于成立清镇市实行最严格水资源管理制度工作领导小组的通知

建设目标:

选择工艺先进,运行稳定、维护简单、经济合理的雨水、中水处理工艺,选址需与周边景观环境相协调,运行过程中尽可能不对周边环境造成影响。

二、主要建设条件

贵州水利水电职业技术学院新校区位于贵阳市清镇职教城西区22号地块,用地西北侧有山体,有一定的地形高差,地块东南面为龙凤南路,西南面为龙井路,西北面为鱼王路,东北面为鲤鱼西路。

职教城是省、贵阳市、清镇市三级党委政府按照“世界眼光、国内一流、贵阳特色”的理念,共同致力将职教城打造成全国领先的生态园地、科创基地、人才高地,集“学历教育、技术培训、技能鉴定、职业指导、举办技能大赛、生态低碳”为一体的全省唯一的职业教育示范区。

项目建设的必要性

1)响应号召,将新校区打造成节水型学校

2)清镇市委、市政府的刚性要求:清镇市委、市政府的刚性要求职教城入驻院校校区内配套中水回用小循环系统,力求50%的中水回用于学校绿化、景观、卫生等设施。

3)学校教学实训的需要:学校开设生态环境保护、水利水电工程技术、给排水工程施工与运行等专业,每年这些专业开展节水、雨水回用、中水回用等教学实训,实训地点距离老校区较远,需组织专门经费供学生参加实训,而且学生经过长途跋涉后,教学实训效果不太理想。

4)现实需要:职教城西区原规划有西区污水处理厂位于本项目下游,由于经费原因,项目停止实施。经过多方协调,清镇市政府同意将职教城西区作为分散式污水厂试点区域,贵州水利水电职业技术学院位于红枫湖上游,红枫湖作为重要的饮用水源保护地、要求污水不能直接排入红枫湖中。因此在贵州水利水电职业技术学院与贵州经济贸易学院的下游设置了分散式小规模污水处理厂,集中将这两所学校的污水进行处理、处理后水质达到一级A排放标准,同时将部分出水进行深度处理回用,供两所学校的中水回用。

三、雨水回用工程

设计水质

雨水处理后用于校区道路、广场、地下车库冲洗、绿化浇洒以及水利实训基地补水,当建筑中水回用系统发生故障时,雨水处理系统作为其备用水源。其水质应符合《城市污水再生利用 景观环境用水水质》GB/T18921-2002的规定。

雨水处理工艺的确定

综合我们所需处理的水源水质、建设周期、观赏性、经济性、项目运行维护等多方面情况综合考虑,选择使用波形潜流型人工湿地处理系统,理由如下:

(1)人工湿地建设周期短、土建投资省、运行费用低;

(2)维护管理方便;

(3)观赏性好、运行无异味;

(4)人工湿地在贵阳当地得到广泛运用、运行效果好。

2014年,贵阳市就建设了阿哈湖国家湿地公园、百花湖人工湿地、竹林寨人工湿地和提升改造花溪十里河滩湿地公园,进一步控制并降低区域污染物排放,提高河流自净及纳污能力。

四、工艺流程

首先天然雨水通过雨水收集池收集,除去水中较大的悬浮固体,由潜水泵提升泵提升进入山顶调节池,雨水在调节池中充分进行水质水量调节,保证后续系统能稳定正常运行。同时,调节池兼做沉淀池,可以降低水中的悬浮固体,减轻后续人工湿地处理系统的污染物负荷。从调节池重力自流至人工湿地的处理单元。在人工湿地处理系统中利用土壤—微生物—植物组成的生态系统将雨水中的大部分污染物质去除。雨水经人工湿地处理后,出水水质优良达到杂用水回用标准。

工艺流程说明

(1)天然雨水收集

天然雨水主要由场地、屋面、球场等排放雨水组成,一般为多点多源排放,回用雨水需建专用管网,实行雨污分流后再汇入污水处理站。

(2)天然雨水预处理

天然雨水收集后流至球场雨水收集池,雨水收集池的池身长度足够,雨水在其中停留时,能达到沉淀池作用,做初步沉淀,使水中的大颗粒物质沉降;再通过潜水泵加压送入山顶调节池(沉淀池),雨水在调节池中充分进行水质水量调节,保证后续系统能稳定正常运行。调节池兼做沉淀池,使负荷得到一定程度降低,使水中的小颗粒物质沉降。

(3)人工湿地处理系统

潜流人工湿地,主要由4部分组成:基质、植物和布水系统和集水系统。目前人工湿地系统可用的基质主要有土壤、碎石、砾石、煤块、细沙、粗砂、煤渣、多孔介质(LECA)、硅灰石和工业废弃物中的一种或几种组合的混合物。基质一方面为植物和微生物生长提供介质,另一方面通过沉积、过滤和吸附等作用直接去除污染物。潜流型人工湿地中使用的植物主要有香蒲、芦苇、灯心草等,这些植物可增加湿地基质的遇水性,此外还能与周围环境的原生动物、微生物等形成各种小环境,将氧气传输至根区,形成特殊的根际微生态环境、这一微生态环境具有很强的净化废水的能力。

五、中水回用工程

设计水质

根据业主提供资料,一期中水回用工程主要收集宿舍的淋浴、盥洗和洗衣废水用于回用。二期工程收集学生宿舍A9、A19的淋浴废水与盥洗废水以及A3公共教学主楼的盥洗废水,在A3教学楼与二期学生宿舍间设置埋地式中水处理站,处理后的中水供二期宿舍、教学楼冲厕用。处理设施均按20小时运行设计。

确定本项目中水处理工艺

本项目污水来源为杂排水,出水去向为冲厕用水,与人体存在较大的接触机会,因此对出水水质的质量、稳定性、安全性有高度要求。同时希望减少占地,减少管理工作量,提高自动化水平,运行管理简单。根据本项目特点与需求与各种污水处理工艺本身的特征,分别选用合适的工艺以达到上述目标需求。

由于节水规划落后于一期学生宿舍的建设速度、一期中水处理站只收集一期宿舍部分面积的废水,因此处理规模较小,水源主要来源于盥洗、洗衣、沐浴的杂排水。一期中水处理站就近设置在一期宿舍地下室内,受地下空间制约,一期中水处理站采用在中小型规模的污废水处理和回用中处理效果较好,并且相对节省经费与空间的一体化生物处理设备(采用传统生物处理工艺)。

二期中水回用工程工程的污水主要来源于盥洗、洗衣、沐浴的杂排水。根据污水处理站规模、处理水量及处理效率综合考虑,本着使出水稳定达标,节省工程投资及运行费用的原则,本方案采用生化处理与物化处理相结合的工艺思路,以膜生物反应为主的工艺流程,采用一体化中水处理设备:格栅→调节池→水解酸化池→生物接触氧化池→MBR池→清水池”,。一期中水处理站与二期中水处理站的工艺略有差别,这一方面是出于满足学校相关专业学生实习实训多样性的考虑,通过对比两个不同的处理工艺的运行效果、运行数据、可以让学生对两种工艺有深刻直观的理解,另一方面是出于投资和运行的考虑,采用MBR工艺的话,性价比较低,但是对于二期中水处理站,其日处理规模有300m3/d,采用MBR工艺,出水水质较好,其消毒工艺可采用紫外线消毒,节约药剂费成本,吨水处理成本较低,显现出规模优势。

一期中水处理工艺流程

二期中水处理工艺流程图

六、中水处理工艺流程说明

收集贵州水利水电职业技术学院一期、二期学生宿舍、公共教学主楼的优质杂排水(此处为盥洗排水),进行中水处理,使出水能达到《城市污水再生利用城市杂用水水质标准》(GB/T18920-2002)要求,将处理后的水进行回用,作为冲洗卫生间蹲便器的二次用水使用。

室外管网工程—室外雨水收集管

雨水干管沿道路每隔一定距离设置检查井,采用砼预制检查井,行车道上采用重型球墨铸铁井盖和盖座,非行车道上采用轻型球墨铸铁井盖和盖座。校区各单体建筑屋面雨水经汇合后就近接入雨水干管检查井。

室外雨水管采用HDPE排水用双壁波纹管,承插连接,雨水管管径为DN200~DN1000。

室外管网工程—废水收集管

废水收集干管沿二期学生宿舍、公共教学楼道路敷设,每隔一定距离设置检查井,采用砼预制检查井,行车道上采用重型球墨铸铁井盖和盖座,非行车道上采用轻型球墨铸铁井盖和盖座。最后汇合接入二期中水处理站。

室外管网工程—雨水回用供水管

校区内雨水回用供水管网(中水管)沿校园主要道路边呈支状布置。室外中水管采用HDPE塑料给水管,压力等级1.0MPa,热熔连接。中水管径DN65~DN200。给水管道埋深约1.0米。室外管网工程—二期中水回用供水管中水回用供水管沿二期学生宿舍与教学楼之间的道路布置,支状布置。室外中水管采用HDPE塑料给水管,压力等级1.0MPa,热熔连接。中水管径DN100~DN150。中水管道埋深约1.0米。

七、节水效果评价

本节水示范工程实施后,每年节水量约为22.5万吨,每年节约水费为56.25万元;其次能节约新校区学生外出参观类似节水工程的实训费用,降低学校的办学成本;再次能减少污水排放量,减轻对下游红枫湖饮用水源一级保护区的环境压力。

结语:贵州水利水电职业技术学院节水示范工程地建设,具有良好的经济效益和社会效益。

论文作者:佘万里

论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期

论文发表时间:2018/9/10

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