博物館雨水收集利用系統(tǒng)
我國人均水資源貧乏，節(jié)水與水資源利用是綠色建筑必不可少的重要組成部分，依據(jù)當?shù)厮Y源及經(jīng)濟情況合理進行雨水利用已勢在必行。本文以河源博物館雨水收集利用設計為例著重探討綠色建筑雨水的處理與回用技術(shù)。
一、工程概況
河源博物館雨水收集項目，位于廣東省河源市，建設用地面積為9475m2地上總建筑面積為6532m2，綠化面積為3032m2。雨水匯水面積按建筑物的屋頂收集計算，匯水面積約4600m2。
二、系統(tǒng)設備材料技術(shù)參數(shù)
1、雨水棄流系統(tǒng)
屋面雨水，經(jīng)管道系統(tǒng)收集后進入棄流裝置，本工程渠用流量型棄流系統(tǒng)，該系統(tǒng)分為兩個井室，第一井室為分流井，對雨水進行攔截收集、溢流分流，第一井室為分流井，對雨水進行攔截收集、溢流分流，在濕井內(nèi)安裝截污裝置，用于攔截雨水中的樹葉、紙屑等大直徑雜志。第二井室為棄流井，內(nèi)置棄流裝置，用于棄流初期降雨中的泥沙。
2、雨水儲存系統(tǒng)
棄流后的雨水進入雨水儲存裝置，雨水儲存系統(tǒng)可采用模塊組合水池亦可采用鋼筋混凝土水池。模塊組合水池具有環(huán)保、經(jīng)濟、施工安裝維護簡單的特點，但造價較高，鋼筋混凝土樹池可根據(jù)國標圖集04SB03《圓形鋼筋混凝土蓄水池》和05SB04《矩形鋼筋混凝土蓄水池》，按設計水量與土建專業(yè)配合進行選取，鋼筋混凝土水池造價較低，但施工較雜志，維護相對麻煩，需要人工進入清洗。
PP模塊水池通過各個單體模塊組合安裝而成，PP模塊水池安裝列與列之間通過連接卡連接，層與層之間通過連接桿件連接，使得單體模塊之間相互形成一個整體，在PP模塊組合水池外側(cè)包裹防水包裹物，使得整個水池呈封閉狀態(tài)中，內(nèi)部盛裝雨水。防誰包裹物為兩布一膜結(jié)構(gòu)，即中間一層為HDPE膜，外部為緩沖布，這樣既使得PP模塊內(nèi)部的雨水與外部環(huán)境隔絕，又有效地防止中間的HDPE膜與模塊和外部環(huán)境直接接觸，防止受損。
3、雨水處理系統(tǒng)
根據(jù)本項目雨水用作綠化用水、道路沖洗的要求，本項目采用“棄流-過濾-回用”處理工藝。
過濾設備選用刷式全自動過濾器，兩套過濾設備運行分為過濾和反洗過程，過濾過程的啟停與增壓水泵聯(lián)動。反洗過程分時間控制和壓力控制。該過濾器處理精度達到100um，到進出口壓力差達到0.05mpa時，過濾系統(tǒng)可自動進行反沖洗，反沖洗過程亦可通過設定時間控制反沖洗周期。
本項目過濾器規(guī)格為Q=20m3/h，殼體為碳鋼材質(zhì)，304不銹鋼濾芯，清洗功率為0.75kw。過濾系統(tǒng)設置在地下雨水泵房，泵房內(nèi)設置應急排水泵。
雨水處理后設置雨水清水箱，雨季由收集的雨水經(jīng)處理后儲存于清水箱，全自動變頻供水設備供給綠化。非雨季期間，由市政補水供水給綠化。
4、雨水公司系統(tǒng)及排污系統(tǒng)
根據(jù)設計的用水量，雨水潛水提升泵參數(shù)為：Q=20m3/h，H=40m，N=20m，N=2.2kw，帶自動攪勻功能，一臺，手動定期對PP模塊組合水池進行排污清淤。
應急泵參數(shù)為：Q=10m3/h，H=10m，N=0.75kw，一臺。
5、反沖洗系統(tǒng)
PP模塊水池底部鋪設一定數(shù)量的反沖洗管道，這些反沖洗管路上每間隔0.2m進行開孔，孔徑大小為10mm，交叉45°，反沖洗系統(tǒng)通過反沖洗泵進行供水。反沖洗是通過原水泵對池底進行沖洗，使沉淀在PP模塊水池底部的泥沙形成攪動，防止長期靜置，形成壓實死泥區(qū)。
6、系統(tǒng)控制
雨水處理回用系統(tǒng)設置自動、遠程、手動控制。棄流裝置的控制箱就近設置在室內(nèi)。設備運行、水位狀態(tài)及自來水補水管電磁閥啟閉狀態(tài)應進行監(jiān)控并顯示在雨水收集回用控制柜控制屏上，對常用控制指標(水量、主要水位、PH、濁度)需現(xiàn)場監(jiān)測。
三、綠色建筑中水處理與回用技術(shù)
1、雨水回用水質(zhì)要求及標準
棄流后進水水質(zhì)CODcr=70-100mg/L，SS=20~40mg/L，色度=10~40度。
2、處理后出水質(zhì)
本項目雨水收集處理后作為生活雜用水，處理后的雨水水質(zhì)根據(jù)用途確定CODcr，SS指標，采用《建筑與小區(qū)雨水利用工程技術(shù)規(guī)范》GB50400-2006.
3、雨水收集處理工藝
4、雨水處理技術(shù)
屋頂雨水處理技術(shù)，屋頂雨水集蓄根據(jù)屋頂雨水徑流自然沉淀和混凝沉淀試驗結(jié)果，COD去除率在自然沉淀時間超過90min時達到30%以上。對COD及SS的去除率，混凝沉淀高于自然沉淀，但其工藝成本較高，如果停留時間充足，應首先考慮自然沉淀。
綠地滲透雨水處理技術(shù)，綠地對徑流雨水由滯蓄入滲作用。在建造綠地時，周邊高程要高于綠地高程，雨水口設在綠地上，集蓄水池高程略高于綠地高程而低于周邊高程。
雨水綜合處理技術(shù)，屋面雨水、小區(qū)道路雨水和市政雨水的水質(zhì)不同，處理技術(shù)也不盡相同，因而，綜合利用流程的設計將會更具實用性。小區(qū)道理和屋面雨水棄流部分進入城市管網(wǎng)排至污水廠。初期徑流后的道路和屋面的雨水進入貯存池，經(jīng)混凝、過濾、消毒后便可作為生活雜用水以使用。
雨水深度處理工藝，公共建筑中的雨水深度處理技術(shù)是指常規(guī)處理后，再經(jīng)過吸附、膜分離等處理工藝，取得良好的水質(zhì)。雨水深度處理技術(shù)是雨水回用于水質(zhì)要求較高的情況時采取的措施，該技術(shù)處理效果好，可極大提高雨水水質(zhì)，避免雨水簡單回用所帶來的衛(wèi)生隱患。
四、綠色建筑中水處理與回用的優(yōu)勢
1、經(jīng)濟性
雨水回用可局部替代自來水，減少自來水的使用量。
雨水回收利用比其他非傳統(tǒng)水源利用具有十分明顯的經(jīng)濟優(yōu)勢。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計，雨水凈化成本約為0.15元/m3左右，中水處理成本約為1.5~2.0元/m3，海水淡化成本則高達5.0~8.0元/m3。
2、生態(tài)環(huán)保
雨水可以回補地下水，解決綠化景觀用水，在農(nóng)村用于澆灌農(nóng)作物。雨水綜合利用系統(tǒng)能充分利用雨水資源，既可以緩解城市對自來水依賴，又能夠解決面源污染，達到節(jié)能減排，低碳環(huán)保的目的。
但需要注意的是，由于雨水回用系統(tǒng)存在二次污染且不能達到飲用水標準，雨水回用系統(tǒng)不能與生活用水系統(tǒng)連接，需要設置獨立系統(tǒng)。用于綠化用水時需與市政給水引入，雨水回用供水管道上不得裝設取水龍頭，并應采取相關(guān)的措施，如加鎖具和勿用標志，施工時也需要注意施工誤接。
3、防洪排澇
雨水降落到不透水地面如屋面、停車場及公路，大多數(shù)雨水迅速流入管網(wǎng)，排至自然水體，下墊面徑流量增加。通過雨水的綜合利用，能夠有效地降低城市雨水徑流總量，減輕城鎮(zhèn)河道的排洪壓力，降低雨水對城市管網(wǎng)的規(guī)模要求，進而減少城市內(nèi)澇。
