CN107473505A - 一种基于低影响开发的海绵型校园雨污水回收再利用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于低影响开发的海绵型校园雨污水回收再利用方法。采取有效的截留方式及后期的处理设施，合理利用校园空间提升雨水径流体积控制能力、提供汇水面、提供存储空间，同时利用地下空间建立污水再生系统。既能解决校园内雨水排除问题，还能为校园用水提供水源。在保证校园排水安全的同时，实现雨污水的再生与回用，极大地缓解校园内用水紧张的问题和校园内涝问题，同时能恢复校园整体的生态系统，通过自然生态系统的自净能力，改善校园生态环境，构建美丽生态校园。实现校园每年降雨量80%以上回收利用，实现每年污水量85%以上回收利用。

Description

一种基于低影响开发的海绵型校园雨污水回收再利用方法
技术领域
本发明涉及校园雨污水回收再利用的方法。
背景技术
随着经济和城镇化的快速发展，城市用水极度缺乏，另一方面内涝频发积水为患，污水横流。水资源矛盾极为突出，城市如何消除水患回收水资源，实现污水资源化利用、雨水收集利用，成为主要课题之一。低影响开发是一种可轻松实现城市雨水收集利用的生态技术体系，其关键在于原位收集、自然净化、就近利用或回补地下水；其原则在于遵循生态优先，将自然途径与人工措施相结合，最优化的实现雨水资源利用和生态环境保护。
学校校园作为城市的重要组成部分，是人流集中区，文化中心区，水资源综合利用及景观建设具有重要意义，是小区域“海绵城市”的典型试点。校园绿化、水景、生活的用水量高，属于城市中用水大户；同时，校园内部极其容易造成积水和洪涝现象。
通过“低影响开发”理念的运用，建设海绵型校园，可以实现水资源再利用，在很大程度上缓解了校园内用水紧张的问题；在校园中将生态吸水与传统的管道措施有机结合，将极大地缓解校园内涝问题；同时能恢复校园整体的生态系统，通过自然生态系统的自净能力，改善校园生态环境，构建美丽生态校园。
发明内容
本发明目的是为了解决校园内用水紧张、内涝严重的问题，而提供一种基于低影响开发的海绵型校园雨污水回收再利用方法。
一种基于低影响开发的海绵型校园雨污水回收再利用方法，包括以下步骤：
步骤1、校园雨污水生态利用系统；设置绿地、湿地、池塘、屋顶花园、雨水花园、蓄水池、植草沟等基础设施，实现雨污水直接利用和雨污水收集；
步骤2、校园雨污水收集系统包含地下管网系统，所述地下管网系统包括透水设施、滞水设施、雨污水管网；
步骤3、校园雨污水处理系统；处理工序依次为格栅、水量水质调节、沉砂、气浮、厌氧、曝气、沉淀、消毒；
步骤4、校园雨污水再生利用系统，工序分为砂滤、臭氧氧化、超滤膜、清水储存。
进一步，步骤1所述中的基础设施设置有雨污水溢流系统，雨污水超出设计量则溢流排出至雨污水管网收集系统；所述绿地、屋顶花园地面从上至下包含：保水层、土壤层、阻根层、渗透层，保水层和渗透层由不同规格的陶粒铺设；所述土壤层根据当地降水量估算使用专用配置土壤；所述阻根层由无毒塑料纤维布铺设。
进一步，步骤2中所述的透水设施应用至校园车道、人行道、广场等路面，所述透水设施面层选用10cm厚透水砖、基层10cm厚透水混凝土、垫层10cm厚级配碎石；所述滞水设施使用橡胶、无毒塑料制成，用于引导透水设施、渗透层雨污水流向，促使雨污水流向雨污水管网加以收集利用。
进一步，步骤3中所述的水量水质调节采用流量阀体，控制雨污水汇集后的流量；步骤3中曝气采用自制污泥陶粒滤料。
进一步，步骤4中所述校园雨污水处理系统中沉砂工序中使用沉砂池，用于过滤浮渣和泥沙；所述校园雨污水处理系统中气浮工序中使用气浮池，气浮池采用加压溶气气浮驱除水中悬浮物；所述校园雨污水处理系统中厌氧工序中使用厌氧池，厌氧池采用三段推流式厌氧法，并实现气液分离。
进一步，所述校园雨污水处理系统中超滤膜工序中采用中空纤维超滤膜组件。
进一步，所述校园雨污水处理系统中各个工序可由任意一个或多个的工序组合配合完成。
进一步，所述校园雨污水再生利用系统中臭氧氧化采用锰氧化物催化剂。
本发明包含以下有益效果：
本发明基于低影响开发的海绵型校园雨污水回收再利用方法，采取有效的截留方式及后期的处理设施，合理利用校园空间提升雨水径流体积控制能力、提供汇水面、提供存储空间，同时利用地下空间建立污水再生系统。既能解决校园内雨水排除问题，还能为校园用水提供水源。在保证校园排水安全的同时，实现雨污水的再生与回用，极大地缓解校园内用水紧张的问题和校园内涝问题，同时能恢复校园整体的生态系统，通过自然生态系统的自净能力，改善校园生态环境，构建美丽生态校园。
本发明基于低影响开发的海绵型校园雨污水回收再利用方法，实现校园每年降雨量80%以上回收利用，实现每年污水量85%以上回收利用。
附图说明
图1为实施例1中雨污水回收利用率图。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
一种基于低影响开发的海绵型校园雨污水回收再利用方法，包括以下步骤：
步骤1、校园雨污水生态利用系统；设置绿地、湿地、池塘、屋顶花园、雨水花园、蓄水池、植草沟等基础设施，实现雨污水直接利用和雨污水收集；
步骤2、校园雨污水收集系统包含地下管网系统，所述地下管网系统包括透水设施、滞水设施、雨污水管网；
步骤3、校园雨污水处理系统；处理工序依次为格栅、水量水质调节、沉砂、气浮、厌氧、曝气、沉淀、消毒；
步骤4、校园雨污水再生利用系统，工序分为砂滤、臭氧氧化、超滤膜、清水储存。
步骤1所述中的基础设施设置有雨污水溢流系统，雨污水超出设计量则溢流排出至雨污水管网收集系统；所述绿地、屋顶花园地面从上至下包含：保水层、土壤层、阻根层、渗透层，保水层和渗透层由不同规格的陶粒铺设；所述土壤层根据当地降水量估算使用专用配置土壤；所述阻根层由无毒塑料纤维布铺设。
步骤2中所述的透水设施应用至校园车道、人行道、广场等路面，所述透水设施面层选用10cm厚透水砖、基层10cm厚透水混凝土、垫层10cm厚级配碎石；所述滞水设施使用橡胶、无毒塑料制成，用于引导透水设施、渗透层雨污水流向，促使雨污水流向雨污水管网加以收集利用。
步骤3中所述的水量水质调节采用流量阀体，控制雨污水汇集后的流量；步骤3中曝气采用自制污泥陶粒滤料。
步骤4中所述校园雨污水处理系统中沉砂工序中使用沉砂池，用于过滤浮渣和泥沙；所述校园雨污水处理系统中气浮工序中使用气浮池，气浮池采用加压溶气气浮驱除水中悬浮物；所述校园雨污水处理系统中厌氧工序中使用厌氧池，厌氧池采用三段推流式厌氧法，并实现气液分离。
所述校园雨污水处理系统中超滤膜工序中采用中空纤维超滤膜组件。
所述校园雨污水处理系统中各个工序可由任意一个或多个的工序组合配合完成。
所述校园雨污水再生利用系统中臭氧氧化采用锰氧化物催化剂。
通过以下实施例验证本发明的有益效果：
实施例1：
本实施例，按以下步骤实现：
一、教学楼、宿舍楼、综合楼设置屋顶绿化系统，总面积超过20000m2,包括屋顶花园、屋顶草地。降雨时，屋顶花园和草地直接利用部分雨水，并同时设有雨水溢流系统，雨水过量则溢流排出。
二、校园所有道路、休闲广场、室外停车场采用透水铺装，总面积超过10000m2；绿地面积55000 m2，绿化率超过40%；两个雨水花园、一个湿地面积共15000 m2。降雨过程中，绿地、雨水花园、湿地直接消纳部分雨水，即雨水直接利用。
三、雨水收集系统为“透水性基础设施-绿地湿地和植被带等滞水设施和预处理设施-雨水管网”；污水收集系统为“污水排放点-地下管网”。
四、雨水处理系统日设计处理能力为80m3/d，污水处理系统日设计处理能力为500m3/d。雨水处理工序依次为水量水质调节池、沉淀池、消毒池、清水储存池，消毒采用氯消毒。污水处理工序依次为格栅、水量水质调节、沉砂池、气浮池、厌氧池、曝气池、沉淀池、消毒池；气浮池采用加压溶气气浮，厌氧池采用三段推流式厌氧法，曝气池采用全新的污泥陶粒滤料，消毒池采用臭氧消毒。再生水系统进水为污水出水，采用工序依次为砂滤池、臭氧催化氧化接触池、超滤膜系统、清水储存池；臭氧催化剂采用自制锰氧化物催化剂；超滤膜采用中空纤维超滤膜组件。
五、再生水利用系统。雨污水再生水全部回用，雨水处理工艺较为简单，雨水的再生利用用途（间接利用）主要用于绿化、道路洒水、冲厕、景观用水、湿地湿塘补给用水、屋顶花园补给用水等，污水回用水同样具有上述应用，另外还可以用于冷却水等。再生水回用过程中，优先使用雨水再生水，随后再使用污水再生水。
本实施例中基于低影响开发的海绵型校园雨污水回收再利用方法，如图1所示，单月雨水回用率最高达到95%，至少83%；污水回用率最高达到96%，至少80%。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于低影响开发的海绵型校园雨污水回收再利用方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1、校园雨污水生态利用系统；设置绿地、湿地、池塘、屋顶花园、雨水花园、蓄水池、植草沟等基础设施，实现雨污水直接利用和雨污水收集；
步骤2、校园雨污水收集系统包含地下管网系统，所述地下管网系统包括透水设施、滞水设施、雨污水管网；
步骤3、校园雨污水处理系统；处理工序依次为格栅、水量水质调节、沉砂、气浮、厌氧、曝气、沉淀、消毒；
步骤4、校园雨污水再生利用系统，工序分为砂滤、臭氧氧化、超滤膜、清水储存。
2.根据权利要求1所述的一种基于低影响开发的海绵型校园雨污水回收再利用方法，其特征在于，步骤1所述中的基础设施设置有雨污水溢流系统，雨污水超出设计量则溢流排出至雨污水管网收集系统；所述绿地、屋顶花园地面从上至下包含：保水层、土壤层、阻根层、渗透层，保水层和渗透层由不同规格的陶粒铺设；所述土壤层根据当地降水量估算使用专用配置土壤；所述阻根层由无毒塑料纤维布铺设。
3.根据权利要求1所述的一种基于低影响开发的海绵型校园雨污水回收再利用方法，其特征在于，步骤2中所述的透水设施应用至校园车道、人行道、广场等路面，所述透水设施面层选用10cm厚透水砖、基层10cm厚透水混凝土、垫层10cm厚级配碎石；所述滞水设施使用橡胶、无毒塑料制成，用于引导透水设施、渗透层雨污水流向，促使雨污水流向雨污水管网加以收集利用。
4.根据权利要求1所述的一种基于低影响开发的海绵型校园雨污水回收再利用方法，其特征在于，步骤3中所述的水量水质调节采用流量阀体，控制雨污水汇集后的流量；步骤3中曝气采用自制污泥陶粒滤料。
5.根据权利要求1所述的一种基于低影响开发的海绵型校园雨污水回收再利用方法，其特征在于，步骤4中所述校园雨污水处理系统中沉砂工序中使用沉砂池，用于过滤浮渣和泥沙；所述校园雨污水处理系统中气浮工序中使用气浮池，气浮池采用加压溶气气浮驱除水中悬浮物；所述校园雨污水处理系统中厌氧工序中使用厌氧池，厌氧池采用三段推流式厌氧法，并实现气液分离。
6.根据权利要求1所述的一种基于低影响开发的海绵型校园雨污水回收再利用方法，其特征在于，所述校园雨污水处理系统中超滤膜工序中采用中空纤维超滤膜组件。
7.根据权利要求1所述的一种基于低影响开发的海绵型校园雨污水回收再利用方法，其特征在于，所述校园雨污水处理系统中各个工序可由任意一个或多个的工序组合配合完成。
8.根据权利要求1所述的一种基于低影响开发的海绵型校园雨污水回收再利用方法，其特征在于，所述校园雨污水再生利用系统中臭氧氧化采用锰氧化物催化剂。
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