來源:環保新聞網|上海市環境保護產業協會(滬環協)官方網 作者:環保新聞網|上海市環境保護產業協會(滬環協)官方網 發布時間:2012-01-02 查看次數:1510
雨水利用在我國有著悠久的歷史,團城作為古代雨水利用的杰作,迄今為止仍然在發揮著應有的作用[1-2]。近年來,我國部分淡水缺乏的地區已經開展了雨水收集利用工作,并取得了顯著的效益,如甘肅省的“121 雨水收集工程”、內蒙古的“集雨節水灌溉工程”、寧夏的“小水窖工程”和陜西的“甘露工程”等[3]。
1 房山區農村雨水利用實施情況
自2006 年以來,房山區加大了雨水利用工程投資和建設的力度,作為農村基礎設施建設的主要工程之一,共建設雨水利用工程80 多處,總投資5 600 多萬元,增加蓄水能力300 萬m3,實際蓄水達330 萬m3,在回補地下水、改善周邊生態環境、增加農村可利用水量及當地農村收入等方面均起到顯著作用,受到了當地老百姓的肯定和歡迎。
在工程建設中,為了盡可能發揮雨洪利用工程的效益,充分考慮雨洪利用與社會主義新農村建設、防汛抗旱、農村環境整治、旅游和當地的經濟發展以及節約水資源的新方法、新技術相結合,實踐中總結了坑塘雨水利用模式、溝渠雨水利用模式、庭院雨水利用模式以及中水、雨水綜合利用模式等4 種利用方法。其中,中水、雨水綜合利用模式對農村污水治理、中水回用和雨水利用進行了統籌規劃,統一實施,在一定程度上實現了污水、中水和雨水的循環利用,最大可能地發揮了雨水利用工程的蓄水、凈化和節水功能。中水,也稱再生水,是指城市污水或生活污水經處理后達到一定的水質標準,能在一定范圍內使用的非飲用水,可用于城市景觀和百姓生活的諸多方面。筆者以竇店村雨水利用工程為例介紹中水、雨水綜合利用模式的思路和技術要點。
2 竇店村雨水利用工程概況
2.1 項目區基本情況
項目區位于竇店鎮竇店村東南,毗鄰京廣鐵路和京石高速,交通便利。由于附近村莊的磚廠多年取土燒磚形成的坑塘總面積22.4 hm2,東西長約800 m,南北寬約280 m,平均深度10 m。2005 年磚廠關閉,但是由于當時挖掘過度,大坑西側最深處形成一處面積為5 萬m2 的蓄水坑塘。2006 年竇店村根據規劃和建設需要,自坑北至京石高速和京廣鐵路40 hm2 的地塊規劃為工業園區,到目前為止已修建硬化路面0.32 萬m2,集中供水、排水(雨污分離)和供暖管線均已布設完成,預計在工業區建設完成后可入住企業(10 ~ 12)家。本著嚴格控制污染的原則,園區不接受有工業污水排放的企業,園區的污水主要是企業員工的日常生活污水,坑塘為周邊村莊的最低點,污水和雨水通過布設好的管道直接排放到園區南側的坑塘中。
由于沒有外排的途徑,園區的污水直接排放,勢必會造成坑塘現有水源的污染,形成一個死坑、臭坑,影響了周邊環境質量,進而污染地下水源,有必要建設園區的污水處理工程。同時,作為磚廠取土形成的大坑,周邊村莊、工業園區的雨水都往這里集中,也是一個理想的雨洪利用工程建設地點,2009 年列入房山區農村雨水利用工程。
2.2 技術路線
根據坑塘現狀以及建后綠地灌溉的實際,本工程既要考慮周邊村莊和工業園區建成的生活污水及雨水排放問題,同時考慮處理后的中水和積蓄雨水的利用問題。設計采取中水、雨水綜合利用模式,在坑塘北岸建設日處理能力250 t 的污水處理濕地一處,對園區的生活污水進行收集、處理,并把處理后的中水排入坑塘,同時坑塘收集園區和坑塘周邊村莊的雨水,坑塘中種植蘆葦、菖蒲、荷花等水生植物,對中水、雨水混合的水體進行深層凈化。建設節水灌溉系統一套,利用坑塘凈化后的中水、雨水澆灌坑塘周邊作物及園區綠地,以節約水資源,從而實現污水處理、中水回用和雨水水的循環利用。技術路線圖如圖1。
圖1 中水、雨水綜合利用模式技術路線
2.3 工程建設內容
本項目建設污水處理能力為250 t / d 的人工濕地1 座,出水水質達到《北京市水污染物排放標準》(DB11/307-2005)二級限值的要求;建設雨水利用坑塘1 座,占地面積4.67 hm2,設計坑塘容積25 萬m3,主要來水是污水處理站排放的中水、工業園區以及坑塘四周的雨水?犹敛捎脧褪竭吰,坡中間設置寬2 m的步行道,步道以下采用鋪草皮護坡,步道以上采用六棱磚植草護坡。主要工程量有:開挖土方0.5 萬m3,回填土方0.90 萬m3,透水磚步道1 000 m,綠地7 180 m2,鋪草皮護坡8 000 m2,六棱磚植草護坡4 000 m2,漿砌石護腳1700m3,安全防護網816m,景觀小橋1 座,節水灌溉回用系統1 套,水生植物6 000m2,人工濕地1 座。
工程完工后,人工濕地日處理生活污水量為200 t,達到設計能力的80%,每年可收集達標的中水7 萬m3,集蓄雨水15 萬m3,合計年可蓄積中水、雨水22 萬m3。其中,用于回補地下水10 萬m3,坑塘四周綠化及工業園區綠地灌溉、雜用3.5 萬m3。在水質凈化上,六棱磚植草護坡、草皮護坡和水生植物組成的水質凈化系統對雨水、中水的凈化作用也十分顯著,首先生態護坡對雨水中的顆粒態污染物起著過濾和攔截作用,吸收溶解態的污染物,然后水生植物對雨水、中水混和后水體中的污染物進行進一步分解、凈化。據對采集的水樣檢測表明,雨水COD、BOD5、SS、TP、TN、NH3-N 指標值分別為123 mg / L、57 mg / L、9 mg / L9、0.29 mg / L、4.71 mg / L、2.41 mg / L,排入坑塘的中水COD、BOD5、SS、TP、TN、NH3-N 指標值分別為59.8mg/L、18.6mg/L、48.5 mg / L、1.5 mg / L、22.3 mg / L、8.8 mg / L,經過5 d后坑塘中的水質指標值分別為55 mg / L、18 mg / L、47.5 mg/L、0.25 mg/L、4.2 mg/L、2.2 mg/L。
3 討論
(1)由于降雨的季節性,雨洪利用坑塘的蓄水能力不能得到有效的發揮,單純以雨水為來源的坑塘復蓄指數一般在1.5 ~ 2.0 左右,把處理后的中水作為水源可以提高復蓄指數到2.5 左右,提高了坑塘的利用率。
(2)經濕地處理后的中水一般只能達到二級B 標準,在濕地開始運行的前幾年往往由于各種原因處理后的水質達不到設計要求,一旦大量處理不達標的水較長時間蓄積到沒有凈化能力的坑塘中往往會導致水質惡化、變臭,影響周邊的生活環境,有必要在坑塘中種植蘆葦、菖蒲等水生植物對中水進行深層凈化。
(3)坑塘邊坡防護方式的選擇要切合實際,盡量選擇生態護坡的模式,可利用坡面植物作為植被緩沖帶,降低地表徑流速度,對其中的顆粒態污染物起過濾和攔截作用,并保證岸坡的物質、能量交換,以提高坑塘對水體的凈化能力,保護水環境。
(4)農村雨水利用工程要盡可能的與周邊村莊新農村建設相結合,考慮村民休閑、娛樂、健身的需要,特別是園林景觀建設,以村心公園的模式配套周邊景觀。
參考文獻
[1] 侯立柱,丁躍元,張書函,等. 北京市中德合作城市雨洪利用理念及實踐[J] . 北京水利,2004,(4):31-33.
[2] 姚永慶. 雨水利用的歷史現狀與前景[J]. 中國農村水利水電,2004,(9):48-50.
[3] 車武. 我國缺水城市雨水利用技術的探討[J] . 中國給水排水,1999,15(3):22-23.
作者簡介:朱國平(1975—),男,博士,高級工程師。