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某超高层建筑雨水回收中水回用技术的应用及研究

徐伟
  
一起电力科技
2022年5期
江苏绿导节能科技有限公司

摘要:本文对超高层建筑雨水回收中水回用技术的应用进行研究,首先阐述了雨水回收的作用,并对其中存在的问题进行分析,提出了对应的工艺应用措施,以提高中水回用效率,为我国资源节约利用理念的落实奠定基础。

关键词:超高层建筑;雨水回收;中水回用

现阶段,我国水资源匮乏现象较为严重,且常有水资源浪费的现象发生,加剧了匮乏的现象。而在建筑行业中,雨水回收技术的应用能够有效提高水资源的利用率,并能加强对浪费问题的控制效果,从而使水资源短缺的现象得到缓解。另外,在超高层建筑中采用雨水回收系统,还能满足当前建筑行业智能的绿色建筑理念,对我国可持续战略的落实也有着重要的支撑作用。

1 雨水回收的作用

1.1 有助于满足经济发展的需求

现如今,我国水资源浪费现象十分严重,使得水资源匮乏现象愈发严重,在这种情况下,如何提高对水资源的利用率已成为各国家经济发展的首要任务[1]。同时,随着水资源供需矛盾的加剧,雨水资源的价值已被越来越多的国家所认同,需要相关从业人员结合城市实际发展情况,对雨水资源进行综合应用。

1.2 有助于满足社会发展的需求

随着节能环保目标的受重视程度逐渐提高,雨水回收再利用的应用范围也愈发广泛,可持续战略也逐渐得到了落实,而在过去,城市对雨水的收集主要通过地面下渗的方式进行,而不能通过下渗获取的雨水则在地面汇集后续进入雨水口,随后通过收集管道进入河流中。随着城市化的推进,这种雨水管理模式的应用往往会引发城市洪灾、内涝等问题,进而导致雨水资源大量流失,生态环境也使发生破坏[2]。同时,由于城市用地的硬化范围也随着经济发展逐渐增加,而这类地面不适于雨水的迅速排出。此时,一旦雨势过大,就会导致水资源出现大量拒聚集的问题,引发城市内涝,带来较大的防洪挑战,经济损失也愈发严重。此时,通过建筑物雨水回收系统,暴雨期内的雨水汇集也能得到有效控制。由此,暴雨等灾害对城市造成的破坏得到显著降低,后续造成的经济损失也能得到有效控制。

1.3 有助于满足科技发展需求

现阶段,我国对雨水的收集方式主要以钢筋混凝土及不锈钢蓄水池为主。这两种施工工艺均具有工艺复杂、工期长、流程长等特点,实际消耗的人力物力资源较多,而行业内先进的雨水收集系统是由若干个模块合成的水池,能够实现长时间使用,且工程成本也较低[3]。其具体应用原理为利用汇总管对地面雨水进行收集,再通过净化装置对雨水进行处理,使其满足中水的使用标准,为后续水资源的回收用提供助力。

2 中水回用中存在的问题及对策

2.1 前期资金投入不足

在中水回用工程建设前期,企业需要为工程建设提供大量的资金,但对于大部分建设单位来说,受水价政策的影响,该类项目的资金回收较慢,直接的经济效益不高,难以得到业内投资者的青睐,这对中水回用工程的发展也造成了一定的阻碍。因此,在后续的发展中,中水工程建设可以对现行的投资方式进行转变。如在依靠政府投资外,构建与市场协调发展的多元化投资方式,并通过实行“谁污染谁治理”的工作原则,加强对居民参与积极性的激发,从而解决资金不足的问题[4]。

2.2 政策体系不够完善

从当前中水回用工程建设及运行现状来看,政策体系不完善的现象十分普遍,且其还存在惩罚及鼓励措施不足的问题。在这种情况下,若有开发商钻空子,没有建设配套设施,导致水资源被浪费,相应的惩罚也没有得到落实,这必然会对中水回用工程的运行效果带来负面影响。另外,中水会用工程顺利进行的前提就是具备完善的政策、法律体系等。因此,在后续的发展的过程中,相关人员需要构建健全的中水利用政策,并给予相关单位一定的政策优惠。且相关部门还需制定管理制度的违规惩罚措施,并对中水回用技术的应用标准进行明确,最终形成良性的发展循环[5]。

2.3 社会公众认识不足

通常情况下,社会群众对建筑中水回用缺乏足够的认知,对中水的安全、卫生等也不够放心。这在一定程度上对中水工程建设的推广及建筑行业的发展造成了阻碍。因此,政府部门需加大对建筑中水回用的宣传力度 ,并深化其对中水的理解与认知,从而在社会中营造良好的节水氛围。

3 超高层建筑雨水回收中水回用技术

3.1 物化法中水处理工艺

在应用该工艺的过程中,技术人员需注意,其应当选择优质杂排水作为中水水源。这一方式的主要目的在于降低原水中的有机物含量,使水色的浑浊度达到中水使用标准。该工艺的原理为对调节池中的原水进行均匀混合,再通过预曝气处理的范式,使混合水中有沉淀生成,并对其内部的大分子有机物进行过滤。具体而言,该方法为利用格栅对带有杂质的原水进行过两侧,再将其引入调节池中,利用物化处理的方式对其进行消毒,使原水转变为可回用的中水。

从工艺应用现状来看,其具有占地面积小、操作模式较为简单等应用优势,但由于物化处理对水质的要求较高,使得技术人员需对水源进行把控,不能对多种水源进行混合。这导致该工艺存在一定的应用局限性。为此,在超高层建筑施工中,技术人员在应用该工艺时,需利用生物处理技术对原水进行过滤,确定其达到中水回用标准后,再通过消毒、除色、活性炭吸附等操作,对水质进行深度处理。

3.2 生化法中水处理工艺

从实际应用现状来看,生化法的应用目的在于对原水中残留的有机物等进行去除。其具体原理为:将不同的原水全部通入调节池中,对其进行均匀混合搅拌,并通过预曝气处理法对混合水进行处理。随后再利用生物膜吸附技术,对混合水中的有机物进行氧化,使其沉淀。最后再利用过滤消毒的方式,获得水质稳定的中水。其具体操作流程为:通过格栅对原水进行过滤,再将其引入调节池中,使原水中的有机物及其他杂物在调节池中发生沉淀。最后对其进行消毒,使水质最终能够满足中水的使用要求。

而该工艺的应用特点为:通过鼓风曝气产生的气体在向各气管中流通时,使曝气管会与加强管间产生缝隙,再通过扩大曝气管内的管模孔,使曝气均匀度得到强化。此时,当供气停止时,管模孔就会发生闭合,避免对曝气管造成堵塞问题。另外,由于在曝气管中产生的气泡往往具有较强的分散性,使得其氧转移率较高。再加上该工艺以弹性组合填料作为主要的填料类型,提高了水生物在其上的附着效果,易挂膜,且不易出现结团等问题。这也延长了曝气管的使用寿命。另外,技术人员还可以在应用该工艺时引进臭氧消毒技术,提高其维持性,从而对原水进行彻底的消毒杀菌。此外,当原水总量不满足曝气要求时,需采用间歇性曝气法,使蓄水池内部的生物菌始终保持活性状态。

3.3 膜生物反应器中水处理工艺

该项处理工艺指将生物处理与膜分离处理两种技术进行结合使用的方式。其中,膜分离组件大多被安装在曝气池中,使污水中的有机物能够被微生物进行有效分解。随后再通过筛分厂处理,去除中水中的微生物颗粒,最终得到优质的中水水源。其主要工艺流程为:利用格栅将工程收集到的原水松送入调节池中,再打开膜生物反应器,对过滤完成的原水进行消毒,提高其品质。

该工艺的主要特点为流程简单,占地面积小且不需要实施三级处理就能够使中水水质满足回用标准要求。因此,在实际操作方面,技术人员可对其进行全流程自动化管理。作为当前行业中的新型技术,膜生物反应器的应用愈发广泛。从实际应用现状来看,其不仅可以使固液分离效果得到提升,还能有效去除废水中的胶体、悬浮物质等,使净化水的目的得到落实,生物处理浓度也能得到提高。同时,该方法的应用还可以在中水中营造适合菌群生长的环境,避免水中的微生物菌群发生流失,从而实现对大分子有机物的有效分解。此外,膜反应器技术的应用在长期使用下常会有堵塞的问题发生,导致其通水量下降。此时,技术人员需通过化学处理法对反应器进行清洗,从而使膜堵塞问题得到有效控制。这不仅可以有效提高对原水的处理效果,还能使为可持续发展战略的落实奠定基础。

结束语

在当前的建筑施工中,施工单位需对雨水回收系统的建设加强重视,并加强对中水回用技术的应用,从而提高对水资源的回收效果,为降水的循环使用提供助力。由此,本文对某超高层建筑雨水回收中水回用技术的应用进行研究,首先对其中存在的问题进行分析,提出了物化法中水处理工艺、生化法中水处理工艺、膜生物反应器中水处理工艺等的应用措施,为雨水回收中水回用系统效率的提升奠定基础。

参考文献

[1]王庆愿. 绿色施工中城市雨水回收与利用探究[J]. 现代盐化工,2021,48(06):88-89.

[2]吴颖文,李贵雷,杨卓颖,廖骏. 燃煤电厂雨水回收系统设计探讨[J]. 电力勘测设计,2021,(S1):33-36.

[3]郭杰,张俊杰,赵建威. 中水回用技术的研究[J]. 煤炭与化工,2021,44(06):150-152.

[4]孙振江,李永恒,宋金凤,黄加军,吴丽娟,樊立莹,洪景亮,程旭,裴依菲,李新广,芦健. 中水回用对酒精发酵和饲料的影响[J]. 轻工科技,2021,37(07):67-69.

[5]王月. 基于海绵城市理念小区雨水回收利用探讨[J]. 美与时代(城市版),2020,(12):123-124.

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