pp塑料組合模塊雨水收集池
雨水收集方式有許多種形式，例如屋頂集水、地面徑流集水、截水網(wǎng)等。其收集的效率會(huì)隨著收集面材質(zhì)、氣象條件(日照、溫濕度等)以及降雨時(shí)間的長(zhǎng)短等因素而有所差異。建筑工程中的雨水收集有三種方式：建筑屋頂硬化，雨水應(yīng)該集中引入綠地、透水路面，或引入儲(chǔ)水設(shè)施蓄存;地面硬化的庭院、廣場(chǎng)、人行道等，選用透水材料鋪裝或建設(shè)匯流設(shè)施，將雨水引入透水區(qū)域或儲(chǔ)水設(shè)施中，地面是城市主干道等基礎(chǔ)設(shè)施。應(yīng)該結(jié)合沿線綠化灌溉建設(shè)雨水利用設(shè)施。
由于降水是隨機(jī)事件，往往難以與用水同步，需要將來自不同面積上的降水徑流通過一定的傳輸和儲(chǔ)存設(shè)施滯貯備用。降水徑流貯存的形式多種多樣，傳統(tǒng)的有混凝土蓄水池和玻璃蓄水池，這幾年又新推出了PP塑料模塊蓄水池。
一、PP雨水蓄水模塊和前兩者相比，有以下的優(yōu)點(diǎn)：
1、蓄水模塊不受地形限制、高度、形狀都可以自由布置。 2、蓄水模塊施工工期短，節(jié)約了寶貴的建設(shè)時(shí)間。 3、蓄水模塊采用的PP(聚丙烯)材質(zhì)完全符合環(huán)保要求，且可以100%回收利用。
鑒于以上的優(yōu)勢(shì)，蓄水模塊可以在絕大多數(shù)情況下取代混凝土地下蓄水池。只有在以下一些特殊環(huán)境，蓄水模塊使用受到限制的情況下，應(yīng)考慮使用混凝土地下蓄水池或地下室(地下機(jī)房)內(nèi)設(shè)置蓄水箱(混凝土、玻璃鋼或不銹鋼材質(zhì))。
以下情況不建議使用蓄水模塊
1.
蓄水模塊施工完畢后，上方覆土應(yīng)控制在1.5~2.5米之間，當(dāng)蓄水模塊上方覆土大于3米時(shí)需采取特殊加固措施，覆土大于3.5米。
2.
土深小于2米時(shí)，如地下室頂板上方。
3.
消防通道或消防登高場(chǎng)地下安排的雨水蓄水池，因蓄水模塊上方靜載荷通常不應(yīng)大于30噸/平方米。
雨水收集處理系統(tǒng)的進(jìn)場(chǎng)安裝時(shí)間
對(duì)于從未實(shí)施過雨水收集處理系統(tǒng)的業(yè)主及施工單位來說，何時(shí)開始雨水收集處理系統(tǒng)基礎(chǔ)的開挖，何時(shí)安排設(shè)備的進(jìn)場(chǎng)，都需要結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際情況來確定的。為減少因現(xiàn)場(chǎng)變更因素導(dǎo)致的設(shè)計(jì)參數(shù)與現(xiàn)場(chǎng)情況不符造成的返工，雨水收集處理的前期土建準(zhǔn)備工作應(yīng)當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)外線施工(雨污水管線)同步或稍晚進(jìn)行是比較合適的。
前期土建準(zhǔn)備工作不能過早進(jìn)行的原因
首先，由于雨水排水系統(tǒng)是重力流排水系統(tǒng)，因此雨水收集處理系統(tǒng)的標(biāo)高對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的順利運(yùn)行具有決定性的作用。在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工中，雨水管道標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整的情況經(jīng)常出現(xiàn)，因此雨水收集處理系統(tǒng)的前期土建工作應(yīng)當(dāng)在室外雨水管網(wǎng)完成后(或基本完成后)進(jìn)行。其次，伴隨著現(xiàn)場(chǎng)室外管線施工，大量的開挖及回填工作會(huì)全面展開，大型工程機(jī)械的使用在所難免。由于雨水收集模塊的抗壓強(qiáng)度有所限制，過早安裝完畢的雨水收集回用系統(tǒng)會(huì)面臨成品保護(hù)問題。由于雨水收集系統(tǒng)工程本身工期較短的特性，(指使用PP雨水收集模塊，非地下鋼筋混凝土蓄水池)，它與現(xiàn)場(chǎng)外線施工(雨污水管線)同步或稍晚進(jìn)行是比較合適的。
二、工藝流程
注：雨水處理及回用系統(tǒng)、清水池、變頻供水泵組及加藥系統(tǒng)組成地埋式一體化雨水處理及回用系統(tǒng)。
雨水降落到硬化面后，一部分通過地面下滲補(bǔ)充地下水，不能下滲或來不及下滲的雨水通過屋面與地面匯流進(jìn)入雨水管道，經(jīng)雨水匯總管流進(jìn)地埋式成品截污棄流裝置，棄流后的雨水重力自流進(jìn)雨水收集池，雨水收集池里的水經(jīng)雨水處理系統(tǒng)處理后回用于綠化灌溉等用水點(diǎn)。
三、雨水收集系統(tǒng)各組分
(1)地埋式成品截污棄流裝置 初期的雨水(前3毫米或者5分鐘的降雨量)一般污染嚴(yán)重，流量也比較小，首先進(jìn)入截污裝置后，裝置中的濾網(wǎng)將對(duì)于水中的較大雜質(zhì)進(jìn)行截留，在流經(jīng)雨水初期過濾棄流裝置時(shí),因重力的作用，將首先通過低位敞口的排污管排放掉，在雨量增大后，浮球在水流壓力的作用下將排污管關(guān)閉，雨水將被迫流向出水管。雨停后，隨著裝置中儲(chǔ)存的雨水的減少，浮球?qū)⒆詣?dòng)復(fù)位，從而完成棄流效果。在出水管上設(shè)置了不銹鋼過濾網(wǎng)，可以對(duì)雨水進(jìn)行預(yù)過濾，過濾留下的污物將在下次降雨時(shí)通過排污管沖走，從而實(shí)現(xiàn)棄流，過濾、自動(dòng)排污等多種功能。
(2)雨水PP模塊收集系統(tǒng)
雨水PP模塊適用于雨水的過濾凈化、回滲、收集、再循環(huán)利用等系統(tǒng)，主要由再生的聚丙烯制成，單個(gè)模塊為長(zhǎng)、寬各50厘米，高40厘米的立方體，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易輕便，模塊式設(shè)計(jì)可按工程設(shè)計(jì)需要任意組合，產(chǎn)品均經(jīng)過嚴(yán)格的測(cè)試，具有很高的承載能力，目前已廣泛應(yīng)用到建筑領(lǐng)域、景觀、園林、排水渠等雨水利用系統(tǒng)中。
雨水PP模塊通過模塊組合，可以在地下快速搭建不同大小的雨水蓄水池。模塊式蓄水池相比混凝土池具有施工周期短、安裝方便、組合靈活、使用壽命更長(zhǎng)的特點(diǎn)。模塊結(jié)構(gòu)在完成蓄水的同時(shí)，形成穩(wěn)定的獨(dú)特結(jié)構(gòu)空間，具有很強(qiáng)的承壓能力，所以水池上面可以作為停車場(chǎng)、綠地等，模塊可以組合成快速排水通道，實(shí)現(xiàn)廣場(chǎng)、道路排水的目的。
(3)地埋式一體化雨水處理及回用系統(tǒng)
設(shè)備機(jī)房：內(nèi)部放置控制柜(或應(yīng)甲方要求獨(dú)立移至地上)、加藥裝置、變頻穩(wěn)壓供水機(jī)組、多介質(zhì)凈化處理裝置、循環(huán)水泵及相關(guān)處理設(shè)備。
多介質(zhì)雨水凈化處理裝置：將雨水模塊儲(chǔ)存的水經(jīng)管道提升至多介質(zhì)雨水凈化處理裝置，從而將水中較小顆粒或漂浮物等雜質(zhì)截留，多介質(zhì)雨水凈化處理層中的介質(zhì)為石英砂及磁鐵礦石等。若水質(zhì)較差、易產(chǎn)生異味，也可增加適量的活性炭。多介質(zhì)凈化處理裝置反沖洗的污水直接排入市政污水管網(wǎng)。多介質(zhì)雨水凈化處理裝置安裝于設(shè)備間內(nèi)，便于操作。
清水池：用來儲(chǔ)存處理后的達(dá)標(biāo)水，需回用水時(shí)，用變頻穩(wěn)壓供水機(jī)組提升綠化澆灌和停車庫(kù)地面沖洗等用水點(diǎn)。
變頻穩(wěn)壓供水泵組：處理后的清水進(jìn)入綠化澆灌管網(wǎng)后，并不是持續(xù)穩(wěn)定地出水，而是間歇式、流量不同的使用工況。傳統(tǒng)泵組在水量過多、滿管的情況下運(yùn)作，會(huì)極大地?fù)p害水泵電機(jī)，并縮短使用壽命，還費(fèi)電。采用變頻穩(wěn)壓供水泵組后，可根據(jù)管線內(nèi)壓力來調(diào)節(jié)電機(jī)供電頻率，繼而調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，達(dá)到調(diào)節(jié)水量及壓力的作用，可保證水泵在最優(yōu)工況下運(yùn)行，并且能節(jié)電。
塑料模塊組合水池的開發(fā)成功，是給水排水領(lǐng)域的一項(xiàng)重大革新，它與鋼筋混凝土水池的最大區(qū)別是：使用了一種用于搭建儲(chǔ)水池的塑料模塊，塑料模塊通過連接件組裝在一起，構(gòu)成水池骨架，周邊采用不同的土工材料包覆，分別做成普通儲(chǔ)水池或滲透式儲(chǔ)水池。
四、塑料模塊組合水池構(gòu)成與運(yùn)行
4.1水池構(gòu)成
塑料模塊組合水池由水池池體和附件組成，附件主要包括進(jìn)水井、出水井、鼓風(fēng)通氣系統(tǒng)。
塑料模塊通過連接卡連接在一起，組成水池骨架。在水池骨架的外圍包覆不透水的土工膜構(gòu)成儲(chǔ)水池，包覆透水土工布構(gòu)成入滲池。
進(jìn)水井做成沉沙井型，水池進(jìn)水管從水池進(jìn)入池體，管口設(shè)截污罩。
鼓風(fēng)通氣系統(tǒng)用于水質(zhì)保潔，講氣管從水池側(cè)面下部進(jìn)入。
透氣帽設(shè)于水池頂部。
工藝流程
在圖1中，收集的雨水，用雨水管送入水池進(jìn)水沉沙井，在沉沙井中，雨水中大顆粒的泥沙沉積下來。進(jìn)水沉沙井用水池進(jìn)水管與塑料模塊組合水池池體相連，水池進(jìn)水管裝有進(jìn)水三通，水池充滿后多余的雨水從溢流管溢出。儲(chǔ)水用塑料模塊組合水池向用戶供水時(shí)，啟動(dòng)設(shè)于水池出水井內(nèi)的供水泵打開壓力供水管上的閥門，此時(shí)，水池排污管的排污閥關(guān)閉。當(dāng)塑料模塊組合水池配成滲透水池使用時(shí)，一場(chǎng)降雨過后，流入水池內(nèi)的雨水，透過包裹在水池側(cè)面的透水土工布及水池側(cè)面填砂層向土壤中滲透，涵養(yǎng)地下水。水池出水管在水池出水井內(nèi)的閥門平時(shí)開打，檢修供水泵或清理出水井時(shí)關(guān)閉，防止水池內(nèi)雨水涌入井內(nèi)。水池內(nèi)部清洗時(shí)，開啟空氣壓縮機(jī)向壓縮空氣管爆氣系統(tǒng)供氣，沖起池底的沉泥，泥渣水由水池出水管匯入出水井內(nèi)，開啟水池出水井內(nèi)的供水泵，打開水池排污管上的排污閥將泥渣水排出，此時(shí)水池供水管關(guān)閉。低位通氣帽、高位通氣帽有利于水池水面上部空間的空氣流動(dòng)，防止水池水質(zhì)惡化。水池頂板的鋪砂層用于維持土工布的土工性能，水池底面的找平砂層用于保證水池池體均勻受力。水池基礎(chǔ)層土壤素土夯實(shí)是按工程需要而定的通用措施。
五、塑料模塊組合水池受力分析計(jì)算
應(yīng)用于工程中的塑料模塊組合水池應(yīng)能承受可能遇到的受力情況，安全可靠。僅示一列。
1.
水池頂部豎向壓力標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算
圖為水池的動(dòng)荷載示意圖
(1)計(jì)算條件：
按汽10重車后排雙輪綜合影響傳遞到水池頂部考慮：
水池覆土深度2.5m 汽10外形尺寸7x2.5m 汽10主車總壓力100kN，前軸壓力30kN，后軸壓力70kN。 汽10重車總壓力150kN，前軸壓力50kN，后軸壓力100kN 汽10軸距4m，輪距1.8m 汽10前輪著地分布寬度0.25m，后輪著地分布長(zhǎng)度0.2m。 汽10后輪著地分布寬度0.50m，后輪著地分布長(zhǎng)度0.2m
(2)水池頂部輪壓標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算：
將相應(yīng)的參數(shù)帶入公示有：
作用在水池上的側(cè)向上壓力的計(jì)算
埋設(shè)在地下水位以下的水池，作用在水池上的側(cè)向土壓力為主動(dòng)土壓力與地下水靜水壓力之和，此時(shí)，作用在水池上的側(cè)向土壓力按下式的計(jì)算：
六、塑料模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1.
塑料模塊的基本結(jié)構(gòu)
根據(jù)塑料模塊水池的受力分析及實(shí)際應(yīng)用情況，將儲(chǔ)水池用塑料模塊設(shè)計(jì)為長(zhǎng)方體性，外形尺寸1000x500x400(mm)，模塊的兩端留有進(jìn)水管接口。考慮到塑料模塊制作方便，將塑料模塊設(shè)計(jì)成結(jié)構(gòu)相同的上、下兩個(gè)單體，塑料模塊是由這兩個(gè)單體對(duì)扣而成，內(nèi)部為鏤空形狀，空隙率達(dá)到95%。模塊四周留有透水條縫，從而保證了水在模塊之間可以自由流動(dòng)。材質(zhì)為聚丙烯(PP)，塑料模塊結(jié)構(gòu)見下圖。
結(jié)論與討論
1.塑料模塊組合水池，水池材質(zhì)與結(jié)構(gòu)的革命性變革，使水池的功能和施工方式有了根本改變，形成了普通儲(chǔ)水池及滲透式儲(chǔ)水池兩種基本池型，表面水池已從單一的貯水功能擴(kuò)展到帶有了雨水利用入滲功能。水池骨架的基本單元塑料模塊，在工廠開模批量生產(chǎn)，摒棄了水泥、粘土磚大量耗能的生產(chǎn)工藝，符合國(guó)家節(jié)能、低碳、環(huán)保的理念，節(jié)省了大量的土地資源;塑料模塊拼裝方便，組合水池的施工工序大為簡(jiǎn)化，施工周期約比鋼筋混凝土水池縮短半月以上，塑料模塊表面光滑，不易結(jié)垢，儲(chǔ)水環(huán)境良好，特別是在水池拆除塑料模塊可以回收利用或異地再建，避免建筑垃圾污染環(huán)境。
2.塑料模塊組合水池沉泥的清理是業(yè)界關(guān)注的問題。本文所述的塑料模塊組合水池，采用箱筐式模塊，在模塊組成的骨架層與水池底板間留有10cm的集泥區(qū)，集泥區(qū)設(shè)壓縮空氣管及吸泥管系。吸泥時(shí)水池宜在低水位，用壓縮空氣把積泥翻起，開泵將泥水從水池排出。
3.塑料模塊的承力計(jì)算與實(shí)測(cè)結(jié)構(gòu)的分析：塑料模塊抗壓承載強(qiáng)度為542000N/m2，約為水池頂部豎向壓力標(biāo)準(zhǔn)值的9.7倍。由于考慮到聚丙烯塑料低溫時(shí)變脆，耐老化性差等一些特性以及塑料模塊在長(zhǎng)時(shí)間荷重下的變形蠕變特性，取比較大的安全系數(shù)是必要的。
4.建議的塑料模塊組合水池安裝要求：水池的平面外形宜為I、L、F等形式;單體水池最大容積在500m3以內(nèi)，水池頂覆土為1.0~1.5m，池底最大深度為4.5m(含覆土)，水池的地基應(yīng)按工程所在地的地址情況決定。
PP雨水蓄水收集模塊和前兩者相比，有以下的優(yōu)點(diǎn)：
1、蓄水模塊不受地形限制，高度，形狀都可以自由布置。
2、雨水收集模塊施工工期短，節(jié)約了寶貴的建設(shè)時(shí)間。
3、蓄水模塊采用的pp(聚丙烯)材質(zhì)完全符合環(huán)保要求，且可以100%回收利用。
水資源的有效收集與利用是貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的具體體現(xiàn)。城市雨水利用體系的建立和完善是個(gè)系統(tǒng)工程，它需要政府政策法規(guī)的引導(dǎo)，需要規(guī)劃設(shè)計(jì)人員的技術(shù)支持，需要城市市政管理部門的維護(hù)管理。當(dāng)然，更需要民眾的廣泛理解與支持。我們不斷創(chuàng)新，為中國(guó)環(huán)保事業(yè)貢獻(xiàn)一份力量，致力環(huán)?？萍?，創(chuàng)造綠色中國(guó) 現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)圖集
