關(guān)于雨水與污水尾水結(jié)合回用的研究

文_劉芳芳 西部機(jī)場(chǎng)集團(tuán)有限公司

西安咸陽(yáng)國(guó)際機(jī)場(chǎng)以建成生態(tài)平衡的機(jī)場(chǎng)環(huán)境為目標(biāo)，以可持續(xù)發(fā)展的思想為指導(dǎo),采用雨水與中水處理回用的方式,實(shí)現(xiàn)水的循環(huán)利用,從而使水資源系統(tǒng)的綜合效率達(dá)到最優(yōu)。本文以西安機(jī)場(chǎng)三期工程為例，在機(jī)場(chǎng)公共服務(wù)配套設(shè)施由政府配套建設(shè)管理的背景下，研究雨水與污水尾水結(jié)合回用在機(jī)場(chǎng)的應(yīng)用方案。

1 西安咸陽(yáng)機(jī)場(chǎng)三期擴(kuò)建工程概況

1.1 機(jī)場(chǎng)現(xiàn)狀雨污水系統(tǒng)

西安機(jī)場(chǎng)場(chǎng)內(nèi)現(xiàn)有排水系統(tǒng)采用雨水、污水分流制。機(jī)場(chǎng)現(xiàn)有1座污水處理廠，采用cast處理工藝，設(shè)計(jì)處理能力15000m3/d，污水水質(zhì)達(dá)到《污水排放標(biāo)準(zhǔn)》中的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。各分散點(diǎn)的污水，經(jīng)過場(chǎng)內(nèi)污水管道流至機(jī)場(chǎng)污水處理站中進(jìn)行處理，經(jīng)處理后的污水，通過場(chǎng)外排水管，排放至涇河。同時(shí)，為提高回用水利用率，將處理后的污水作為中水水源排入中水調(diào)節(jié)水池，經(jīng)中水系統(tǒng)處理后，滿足綠化澆花、部分廁所沖廁的回用水需求，多余部分外排至涇河，中水處理能力為1萬m3/d。雨水系統(tǒng)是由各分散點(diǎn)的雨水直接進(jìn)入場(chǎng)內(nèi)雨水管道，匯集后流入場(chǎng)外排水管，排放至涇河。

1.2 回用水需求量預(yù)測(cè)

根據(jù)水量預(yù)測(cè)，西安機(jī)場(chǎng)2030年道路綠化、空調(diào)冷卻水系統(tǒng)回用水補(bǔ)水量、沖廁用水的回用水需求合計(jì)約4800m3/d，考慮東航站樓樓前商務(wù)區(qū)回用水需求，以及機(jī)場(chǎng)用水的不均勻性等因素，回用水需求量按6000m3/d計(jì)。遠(yuǎn)期，根據(jù)給水量關(guān)系，預(yù)測(cè)回用水需求量為10000m3/d。

2 雨水回用方案設(shè)計(jì)

2.1 可利用雨水量的分析

西安機(jī)場(chǎng)的雨水分區(qū)按照機(jī)場(chǎng)遠(yuǎn)期規(guī)劃平面劃為5個(gè)匯水區(qū)，如圖1所示。

圖1 西安機(jī)場(chǎng)雨水匯水分區(qū)

由于2區(qū)接入機(jī)場(chǎng)現(xiàn)狀區(qū)域管網(wǎng)，5區(qū)直接接入外排管網(wǎng)，本次僅對(duì)3區(qū)、4區(qū)雨水匯水情況進(jìn)行深入分析。3區(qū)匯水面積為476.71hm2，4區(qū)匯水面積為583.22hm2，徑流系數(shù)為0.6。結(jié)合機(jī)場(chǎng)區(qū)域過去10年的降雨量情況，分別預(yù)測(cè)統(tǒng)計(jì)每月3區(qū)、4區(qū)的可供回用的雨水量。5～11月雨季時(shí)，3區(qū)、4區(qū)每個(gè)區(qū)可收集雨水量較多，較機(jī)場(chǎng)近期的回用水需求量大，可以判斷這兩個(gè)區(qū)域的回用水不僅能夠滿足機(jī)場(chǎng)區(qū)域的回用水需求，還有多余雨水可為其他區(qū)域提供回用水，如航站樓前商務(wù)區(qū)綠化澆花、景觀補(bǔ)水等。

2.2 雨水回用流程設(shè)計(jì)

基于各江水區(qū)降水量與機(jī)場(chǎng)回用水量的供需關(guān)系分析，設(shè)計(jì)了機(jī)場(chǎng)雨水回用系統(tǒng)流程圖，如圖2所示。

圖2 機(jī)場(chǎng)雨水回用系統(tǒng)流程圖

2.3 蓄水池的規(guī)模設(shè)計(jì)

根據(jù)機(jī)場(chǎng)回用水的需求測(cè)算，蓄水池的規(guī)模基本保障機(jī)場(chǎng)10d回用水的用量是比較合適的，因此需要蓄6萬m3雨水。統(tǒng)計(jì)近10年咸陽(yáng)地區(qū)的氣象資料，發(fā)現(xiàn)機(jī)場(chǎng)區(qū)域年平均降水日數(shù)為89.7d，日降水大于25mm的時(shí)間主要集中在4～11月。降水量大于50mm的時(shí)間集中在6～10月，7月出現(xiàn)暴雨日數(shù)最多、幾率最大。當(dāng)降雨量達(dá)到10mm時(shí)，3區(qū)、4區(qū)可蓄滿3萬m3蓄水池，降雨量翻倍時(shí)，可蓄滿6萬m3蓄水池。水池蓄滿后，多余降雨外排。因此，雨水回用主要收集降雨量在5≤h＜25范圍的水量。我們分析了分建兩個(gè)3萬m3蓄水池或合建一個(gè)6萬m3蓄水池的每月可回用天數(shù)估算如圖3所示。

圖3 分建或合建蓄水池回用天數(shù)分析

經(jīng)計(jì)算，分建兩個(gè)3萬m3調(diào)蓄池或合建一個(gè)6萬m3蓄水池的回用天數(shù)分別為149d、128d。分建調(diào)蓄池，造價(jià)、運(yùn)行費(fèi)用較高，但可增加回用水源，回用水保證天數(shù)較多，遠(yuǎn)期擴(kuò)建時(shí)，兩處蓄水池分別擴(kuò)建2萬m2的難度較低，故分建兩個(gè)3萬m3蓄水池具有一定的可行性。通過現(xiàn)場(chǎng)勘察以及與機(jī)場(chǎng)運(yùn)行單位初步溝通，分別在3#調(diào)節(jié)池（3區(qū)）的西側(cè)、三期燈光站（4區(qū)）的西側(cè)的2#調(diào)蓄池分別布置3萬方調(diào)蓄池，同時(shí)在3#調(diào)蓄池西側(cè)設(shè)置水質(zhì)凈化站一座。

3 雨水與污水尾水結(jié)合回用的方案研究

雨水回用主要跟該區(qū)域的降雨量息息相關(guān)，因此需要用調(diào)蓄池來調(diào)節(jié)高峰雨水流量，同時(shí)保障機(jī)場(chǎng)回用水的用量還有一定的困難。西安機(jī)場(chǎng)三期擴(kuò)建工程新增的污水將全部排入距離機(jī)場(chǎng)較近的空港新城北區(qū)污水處理場(chǎng)，污水處理廠尾水排放標(biāo)準(zhǔn)為《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中要求的一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)。在此條件下，進(jìn)一步分析研究污水處理尾水回用與雨水回用結(jié)合的方案,尾水回用在處理上較為復(fù)雜，但水量比較均衡可靠，不必對(duì)水量進(jìn)行較大的調(diào)蓄。

尾水回用和雨水回用雖都統(tǒng)稱為非傳統(tǒng)水源，但由于水源不同、水質(zhì)不同，回用處理中的工藝流程也不盡相同。雨水回用需要滿足《建筑與小區(qū)雨水利用工程技術(shù)規(guī)范》的要求，而回用水以《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》中的水質(zhì)指標(biāo)要求為標(biāo)準(zhǔn)。檢測(cè)機(jī)場(chǎng)調(diào)節(jié)池雨水水質(zhì)，水質(zhì)結(jié)果相對(duì)較好，因此雨水凈化站采用石英砂過濾器并加藥、加氯及消毒處理后回用。

考慮雨水回用與污水尾水回用相結(jié)合的方案，對(duì)凈化站的流程進(jìn)一步優(yōu)化完善，如圖4。

圖4 雨水和尾水回用系統(tǒng)合用處理流程圖

4 結(jié)語(yǔ)

西安咸陽(yáng)國(guó)際機(jī)場(chǎng)在三期擴(kuò)建工程中通過建設(shè)雨水與污水尾水聯(lián)合回用的回用水系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)水資源的合理利用，打造節(jié)水型機(jī)場(chǎng)，為西安機(jī)場(chǎng)建設(shè)安全、高效、節(jié)約、可持續(xù)性發(fā)展的綠色機(jī)場(chǎng)的奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。