高校雨水收集回用系統(tǒng)工程探討

文 / 劉 徽

（作者單位：首都師范大學(xué)）

近年來，我國在建設(shè)節(jié)約型園林和海綿城市的倡導(dǎo)下，高度重視雨水收集利用功能的提升，采取了相關(guān)的行政和技術(shù)措施，《建筑與小區(qū)雨水控制及利用工程技術(shù)規(guī)范》的施行為建筑雨水利用在全國范圍內(nèi)的推廣和應(yīng)用創(chuàng)造了條件，“集雨型綠地”的主要技術(shù)措施有透水地面、下凹式綠地、雨水調(diào)蓄池等。PP模塊是一種高品質(zhì)的再生聚丙烯塑料，具有無毒無污染、使用壽命長、施工周期短、便于施工等特點(diǎn)，PP模塊雨水池就是以PP模塊為組件制成的雨水收集利用設(shè)施，對合理利用雨水、提高城市排澇能力等具有巨大的作用。下面結(jié)合實(shí)際工程對PP模塊收集利用系統(tǒng)及施工技術(shù)加以闡述。

1 項(xiàng)目概況

該項(xiàng)目位于北京市某高校校園內(nèi)，建筑面積約2.44萬m2，占地面積約0.82萬m2，雨水來源主要為建筑物屋面雨水、硬化道路雨水以及綠地雨水。北京市年均降雨量為596mm，夏季雨量較大，按照海綿城市建設(shè)要求，需配建雨水調(diào)蓄池兩座，有效調(diào)蓄容積為180m3。

2 系統(tǒng)介紹

雨水通過管網(wǎng)匯流、地表徑流等形式進(jìn)入收集管網(wǎng)，在前端設(shè)置預(yù)處理系統(tǒng)，經(jīng)截污沉淀、棄流、過濾等物理工藝后進(jìn)入調(diào)蓄池中，雨水經(jīng)處理后回用于綠化、澆灌等，棄流雨水排入下游雨水管網(wǎng)中，工藝流程見圖1。

圖1 雨水收集回用系統(tǒng)工藝流程

初期雨水的棄流以及懸浮物的去除是雨水處理的關(guān)鍵，預(yù)處理措施可確保進(jìn)入調(diào)蓄池的雨水水質(zhì)，工藝流程見圖2。

圖2 雨水預(yù)處理系統(tǒng)工藝流程

2.1 雨水截污掛籃沉淀裝置

主要應(yīng)用于管網(wǎng)雨水口處或雨水收集回用的棄流井之前。采用PE+PPB外殼、內(nèi)置不銹鋼304提籃及過濾網(wǎng)，可有效攔截較大固體污染物，保護(hù)后期設(shè)備正常運(yùn)行，便于清理。

2.2 雨水棄流過濾裝置

裝置內(nèi)置水流堰擋板、控制閥、控制球，不銹鋼濾網(wǎng)，當(dāng)達(dá)到設(shè)定的棄流量時(shí)，排污口自動關(guān)閉，停止棄流，進(jìn)行雨水收集，過濾產(chǎn)生的污染物留在排污口箱體內(nèi)，待降雨結(jié)束后排污口自動打開，污染物隨剩余水流排出，裝置回復(fù)原狀，等待下次降雨。

2.3 復(fù)合流過濾器

采用折流、逆向流的復(fù)合流原理，連續(xù)對雨水進(jìn)行分離過濾，在污染較輕的區(qū)域可直接達(dá)到生活雜用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)構(gòu)簡單，過濾順暢。

2.4 PP模塊雨水調(diào)蓄池

池體部分包括：鋼筋混凝土底板、防滲土工布、PP模塊、周邊保護(hù)板等。防滲土工布選用聚烯烴類防滲材料，保證防滲效果和使用年限；PP模塊選用承壓能力強(qiáng)的塑料模塊，保證抗壓強(qiáng)度大于400kN，防止系統(tǒng)出現(xiàn)垮塌、變形。

2.5 控制系統(tǒng)

設(shè)置主控制柜1臺，采用室外防水型，就近安裝，所有設(shè)備具備手動和自動控制功能，對整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的主要設(shè)備及工藝處理過程進(jìn)行監(jiān)控，建議電控柜具有信號遠(yuǎn)傳接口。

3 施工工序及控制要點(diǎn)

雨水調(diào)蓄池開挖深度為4m，基坑周邊無重要建筑，地下管線簡單明了，施工工序如下：場地規(guī)劃→基坑開挖→基坑基礎(chǔ)處理→下部防滲層鋪設(shè)→PP模塊安裝→上部防滲層包裹→檢查井及管道等的鋪設(shè)→土方回填→機(jī)電設(shè)備安裝。施工前，做好熟悉圖紙工作，在圖紙交底過程中加強(qiáng)溝通，明確好系統(tǒng)各部分的標(biāo)高，合理掌握各環(huán)節(jié)控制要點(diǎn)。

3.1 場地規(guī)劃

根據(jù)校區(qū)用地現(xiàn)狀，經(jīng)多方現(xiàn)場踏勘確定將雨水調(diào)蓄池設(shè)為兩座，分別位于項(xiàng)目東西兩側(cè)的綠地及廣場的地下區(qū)域。

3.2 基坑開挖

嚴(yán)格按照土方開挖方案進(jìn)行放線測量開挖，采用反鏟挖土機(jī)挖土、人工清基平整。挖土?xí)r嚴(yán)格控制標(biāo)高，自上而下水平分段分層進(jìn)行，做好放坡及基坑支護(hù)并及時(shí)修整，不得超挖和擾動槽底土，挖掘機(jī)挖土不得一次挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高，應(yīng)暫留200～300mm土層，測出槽底設(shè)計(jì)標(biāo)高后由人工掛線挖土并清理整平，坑底平整度不超過±20mm。落實(shí)好土方堆放及外運(yùn)方案。

3.3 基坑基礎(chǔ)處理

基坑清槽完成后澆筑100mm厚C15素混凝土墊層，然后澆筑200mm厚C25鋼筋混凝土底板，再鋪30～50mm厚中砂找平層，做好澆筑及養(yǎng)護(hù)工作?；A(chǔ)處理保證其足夠的承載力，為后續(xù)模塊組裝創(chuàng)造有利條件。

3.4 鋪設(shè)防滲土工布

鋪設(shè)前作好存放方案避免二次搬運(yùn)，并清理底板和基坑邊坡的石塊、鐵絲等尖銳物，避免對土工布的損壞。鋪設(shè)過程中采用人工卷鋪，注意長方向沿基坑長方向鋪裝，其中心與底板中心重合，做到鋪設(shè)平整、避免剮破，將底部及側(cè)面土工布焊接一體以加強(qiáng)池體的密閉性。鋪設(shè)完成后再次對防滲土工布檢查并及時(shí)修補(bǔ)。

3.5 PP模塊安裝

作好PP模塊進(jìn)場驗(yàn)收以確保各組件的完好。采用拼接組裝方式，先將PVC防護(hù)板鋪在防滲土工布上，再裝第一層，然后逐層往上，模塊用連接件連接，每個(gè)模塊長邊側(cè)使用4只連接件，短邊側(cè)使用2只連接件，上下模塊之間也用連接件連接。模塊拼裝過程中，高度為450mm的上下面為承壓面以確保最大強(qiáng)度，上下層之間為交叉式連接，避免垂直連接，在供水裝置和排泥裝置處安裝模塊加固框架。嚴(yán)格按照工藝要求安裝，輕拿輕放避免磕碰，做到安全文明施工。

3.6 包裹防滲土工布

將焊接好的整張防滲土工布包裹在池體周圍，按折痕折好，頂部包裹時(shí)兩側(cè)搭接長度不小于0.5m，進(jìn)、出水管以及連通接口作好密封處理，再將進(jìn)水管引入進(jìn)水井，出水管引入出水井，進(jìn)、出水管與池體采用專門裝置連接。包裹好后，在池體四周和頂部滿鋪PVC防護(hù)板。

3.7 檢查井及管道等的鋪設(shè)

檢查井按相關(guān)圖集施工。雨水管選用HDPE雙壁波紋管，采用彈性密封圈承插連接；與排污泵連接的管道，選用涂塑鋼管法蘭連接。控制系統(tǒng)電纜線按現(xiàn)場路由鋪設(shè)。

3.8 土方回填

上述施工驗(yàn)收合格后及時(shí)安排回填，回填土土質(zhì)須符合設(shè)計(jì)或規(guī)范要求，不得含有石塊、磚頭、凍土及其他雜硬物體等，保證回填土的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。沿水池四周、從底部向上對稱分層回填至水池頂部，控制好分層厚度要求，用打夯機(jī)夯實(shí)以保證密實(shí)度，模塊頂部0.5m以內(nèi)須由人工回填，可回填寬沙土或熟土并夯實(shí)?；靥顓^(qū)域應(yīng)避免重型機(jī)械碾壓，做好成品保護(hù)。

3.9 機(jī)電設(shè)備安裝

按照各設(shè)備裝置的位置、標(biāo)高安裝。雨水處理裝置的管道連接要控制好標(biāo)高，水泵、閥門、總控制柜等按照圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求核驗(yàn)好規(guī)格型號，并作好材料的復(fù)試，試驗(yàn)合格后再進(jìn)行安裝。

4 結(jié)語

在高校實(shí)行雨水收集回用踐行了節(jié)能環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的方針，由于校區(qū)建設(shè)年代比較久遠(yuǎn)，現(xiàn)狀空間對構(gòu)筑物的選址、選型存在一定的制約性，本項(xiàng)目采用PP模塊技術(shù)作為雨水收集回用系統(tǒng)的工藝，解決了布局、選型、施工等的難點(diǎn)。目前，PP模塊的投入成本雖然較鋼筋混凝土水池偏高，但綜合施工周期、適用性、可重復(fù)利用率等方面，仍具有較好的經(jīng)濟(jì)性和推廣價(jià)值。以PP模塊技術(shù)為代表的雨水收集利用設(shè)備的集成化將成為一種發(fā)展趨勢，為創(chuàng)建節(jié)約型校園發(fā)揮不可或缺的重要作用。