第一篇:浅论城市污水资源化利用论文
摘要:在水资源日暂匾乏的现在,污水资源化利用有着广阔的前景,本文对污水资源化技术操作上和经济实施上的可行性进行了探讨。
关键词:生活污水;中水回用;可行性
一、引言随着经济发展、人口的增长和人们物质文化生活水平的提高,水资源已成为许多国家的突出问题。
我国的水资源并不丰富,人均占有量为2200立方米,约为世界人均资源量的1/4,而且水资源在时间和空间上分布极不平衡,南方多北方少。目前我国有400多个城市缺水,其中110个城市严重缺水,日缺水量达1600万立方米,年缺水量60亿立方米,由于缺水每年影响到工业产值2000多亿元,水资源匾乏已经成为制约社会经济发展的重要因素之一。另一方面,我国目前城市污水每年的排放量为450多亿立方米,城市污水处理率仅为20写左右,大部分污水未经处理或有效处理就直接排放掉,水污染又促使水资源短缺进一步加剧,形成了恶性循环。为解决缺水问题,一些严重缺水城市采取远距离调水和污水回用来缓解水资源的紧张状况。将城市污水净化后进行回用,既治污又将污水资源化,缓解了缺水情况,是一举多得、造福子孙后代的有益事业。
二、城市污水回用的可行性
污水经过不同深度的处理后,根据不同目的回用,成为人们的第二水源。国内外的实践证明,城市污水经处理后回用,在技术是成熟的,在经济投资回报上也是可行的。
1.城市污水回用的技术可行性
城市污水再利用技术问题已基本解决,目前城市污水厂常用的处理技术如活性污泥法、生物膜法等二级处理,生活污水经其处理达标后水质可达到地面水三级标准,可直接用于农田灌溉。如再增加过滤、消毒工艺则可供给中水用户作绿化、水景、冲洗、消防等用途(工艺流程如下图所示)。净化后的污水若用于一般性循环水系统,则只需向水中加入缓蚀剂〔‘,以减缓输水管道及换热设备表面金属材料的腐蚀。特别在我国北方的一些缺水城市,由于饮用水源越来越贫乏,污水回用可以很大程度地缓解日常非饮用水困难。随着科学技术的快速发展,新的技术如纳米技术已成功地应用于污水处理领域,污水治理由排放型和处理型工艺向资源型治理工艺转变,是污水处理的必然趋势,污水资源化利用的前景将更加广阔。
2.城市污水回用的经济可行性
城市污水再利用需要投人一定的设备和运行经费,这就必须考虑其经济性。处理后的污水回用须通过深度处理并由输水管送到用户处,处理工艺一般就是过滤处理并消毒,由于其工艺简单处理成本非常低廉,比起自来水价格有很大的优势,在保持成本和投资回收的情况下,完全可以做到用水价格达到大众能够接受的水平。另外,随着污水处理产业化的进程,全国各城市都开始向市民征收污水处理费,水价逐年提高,与饮用水的价格相比,城市污水回用在绿化、日常冲洗、消防、景观用水等方面就有着不可替代的优势,这就提高了污水回用在经济上的操作可行性,且城市污水的再生利用是维系良好水环境、水资源可持续发展利用的重要举措,是通向健康水循环的桥梁,有着不可估量的社会效益和环境效益。
三、城市污水再利用的现状和前景
1.城市污水再利用的现状城市污水再利用在发达国家已经广泛推广普及。在我国,城市污水回用越来越得到重视,特别是北方缺水的城市。许多城市把城市污水作为第二水源加以开发利用,大连、青岛、太原是我国开展污水再用研究和利用较早的城市,太原市已把城市污水再用工程纳人城市建设规划,污水再用工作在这些城市占有重要的地位。北京、天津两市的污水再用工作也取得较大成绩,北京高啤店污水厂以成功地把出厂水进行深度处理,供给北京华能电厂作冷却水利用,目前该厂日80万吨的污水回用工程正在启动。
汕头市龙珠水质净化厂现把部分处理后出水用于厂区绿化喷灌,自1998年12月该回用水系统建成投入使用后5年多来,系统运行状态良好,浇灌的苗木长势良好,无出现病虫害和二次污染,现该厂已成为一个花园式工厂,是汕头市园林式单位。在汕头龙珠水质净化厂以东,即将兴建的蓝水星主题公园有着占地数千亩的绿化面积,厂外附近的城市主干道两侧也有着很大面积的景观绿化带,这些大面积的城市绿化需要大量的水浇灌,如果全部采用自来水进行灌溉,必然造成饮用水源的巨大浪费。若从龙珠水质净化厂敷设管道,将处理后的污水输送到这些绿化带进行灌溉,既节约了饮用水资源又节省管理部门灌溉的成本,这在技术上和投资回报上都是可行的。
2.城市污水再用前景
城市污水是城市稳定的淡水资源,污水再生利用减少了城市对自然水的需求量,削减了对水环境的污染负荷。污水再生水可用于以下几方面:①城市市政景观补给用水;②城市绿化、喷洒道路、消防用水;③工业冷却或工艺冲洗用水;④城市中水道;⑤农业灌溉用水。其开发再利用也有着广阔的前景。
四、城市污水资源化存在的问题及对策城市污水资源化既可减少污染又能缓解城市供水的紧张状况,是一项很有意义的工作。国家经贸委在1996年12月召开的全国资源综合利用工作会议上明确提出:贯彻落实国务院《关于进一步开展资源综合利用的意见》是整个“九五”时期资源综合利用工作的重点。然而,由于在建设资金、管理体制、人们传统观念、政策法规等方面存在的一些问题,使城市污水资源化工作没有得到推广。现在,污水资源化工作愈来愈引起人们的重视,许多专家、学者纷纷进行了研究、论证,提出了很多意见和建议,主要有如下方面:①把污水资源化列入各地区的城市水资源综合利用规划中,进行水资源的统一管理和调配。②解决城市污水处理及再用水处理的建设资金,加快城市污水处理厂的建设,在此基础上进行再用水的深度处理。可将污水资源化引人市场机制,鼓励和吸引社会资金及外资投入污水资源化的事业中。③要对污水再生利用系统实行行政管理和部门行业管理,尽快完善污水再利用的标准及相关的法规体系。④采取政策倾斜,鼓励企业使用再生水。⑤积极开展污水再用的宣传教育,改变人们传统的用水观念,逐渐树立对污水资源化的科学认识。⑥根据地方特点,因地制宜合理开发和利用再生水,推进城市污水资源化。
参考文献
纪永亮、林明鹤,工业循环冷却水处理技术进展〔J〕,为业水处理,1990,10(l):3~5
第二篇:城市污水治理及资源化初探
城市污水治理及资源化初探-污水处理
摘 要:近年来,水资源危机已成为限制国民经济增长的一个主要制约因素。随着城市和工业的发展,水资源状况日趋紧张,水资源的需求量和可供水量日益不平衡。随着大量的城市污水产生,由其造成的水环境污染而引起的可供水质下降,又更加加剧了供需失衡,使水资源更加匮乏。
关键词:城市污水;治理;资源化
以淄川区为例:全区列入国控省控的企业共有23家,除了不排放废水的以外,只有5家企业进入污水管网;加之未列入国控省控的企业工业废水及生活污水截至到目前还尚未全部接入城市污水管网,部分未接入城市污水管网的工业废水及生活污水就此排入河道。如此多的城市污水排入河道,不但污染了环境,同时也浪费了大量的废水资源。根据一些国家的统计,大约工业产值每增加一亿美元,废水量最低要增加600万吨。随着我国经济的稳步增长,污水量的大量增加,势必对我国环境带来巨大的压力。因此,我们必须对城市污水问题给以足够的重视,及早制定对策。为此,如何治理城市污水,开发城市污水,促进城市污水资源化,就成了一个摆在我们面前带有战略性的亟待解决的问题。为了解决这个问题,我们不妨从以下几个方面入手: 实行科学用水,依法实施监管
1.1 合理进行规划,优化产业结构
在城市建设和发展经济中,要逐步建立和完善排污管网系统,为实现水污染集中处理、集中控制提供良好的条件。要从本地区环境容量与资源的实际情况出发,严格执行国家产业政策,推广清洁生产,积极采用节水、节能等先进的工艺技术和装备;大力发展技术起点高,附加值高,无污染或少污染的项目。淘汰能源消耗高,资源浪费大,污染严重的落后生产工艺、设备和产品,严禁建设国家明令禁止的项目。加快技术改造步伐,提高资源、能源利用率,把污染消除在生产过程之中,减少污染物排放量,以减轻对水环境的污染。
1.2 密切配合,综合协调
环境资源的开发利用涉及到社会经济的方方面面,环境管理工作也是一项跨部门的综合性管理工作。长期以来,我国城市水资源由供水、用水、管水、治水等部门多头管理、各自为政。实践证明,这种管理体制不够合理,任何一个部门由于受到职权范围和专业知识的限制都无法通览全局。因此,各部门必须依据国家法律法规共同协调管理。环境保护部门受其管理权限与其自身能力等方面的约束,不可能独立解决社会经济发展过程中出现的所有环境问题。在实际工作中,各部门要从其工作实际出发,对涉及到的环境与资源的开发利用进行综合协调。在用水上,应大力改革生产工艺,推广用水少或不用水的新工艺,提倡一水多用及闭路循环等措施,来提高水的重复利用率,以达到节约水资源,减少城市污水排放量的目的。
1.3 重在执法,加强宣传
要搞好环保工作就必须严格执法,对超过排放标准的,要限期进行整改;对污染特别严重的要下决心实施停产。对新建、扩建、改建、迁建、技术改造和挖潜的项目必须严格执行“三同时”,加强重点污染源的治理,减少进入河流污水量及污染物总量。在加大执法力度的同时,必须加强环保宣传。各级环保宣传部门要把环境保护宣传工作列入重要的议事日程,利用各种宣传工具多渠道、多形式、多层次的进行宣讲,切实提高公众,特别是决策层的保护环境的意识,彻底改变多年以来存在的资源环境可以任意破坏、占有和使用的错误观念及行为。通过公众自觉的行动,有效的防止资源的破坏和浪费,从而避免环境污染,以有效促进社会经济持续健康发展。促进废水资源化,实行废水再利用
城市污水经过适当处理后再利用,即实现废水资源化,不仅可以减轻环境污染,还可以节省大量的水资源,解决水资源日益匮乏的问题。具体途径可采用以下具体措施来加以实现:
2.1 污水分散处理回用
分散的污水厂内处理回用是目前厂矿企业污、废水处理回用的常见的一条途径,也是污、废水资源化的一条有效途径。例如:经试验发现在造纸废水絮凝渣中加入优选的微生物菌种再配入多种无机化肥和微量元素,就可制成一种价格低廉、施用方便、无毒无害的新型生物有机肥。这种生物有机肥,经过蔬菜、苹果、小麦等作物的施用,增产效果非常明显。而且还可以缓解因施用大量化肥所带来的土地土质退化、生态环境破坏和农产品品质下降等问题。对于经简单处理便可回用的工业废水,如烟气净化废水、高炉煤气洗涤水、建陶废水等经沉淀、冷却后便可循环利用,可降低成本,节约水资源并带来很高的经济效益。
2.2 设置城市污水处理厂,加强集中处理与回用
由于污水的厂内处理与回用存在投资分散、吨水投资高及占地面积大、不利于集中管理等缺陷,今后只可作为城市污、废水集中处理与回用的辅助部分。从工业发展和环境保护的全局及长远利益来看,建立城市污水处理厂是控制水环境污染,污、废水资源化最有效的途径。因为将城市工业废水和生活污水合并后的城市污水进行集中处理具有明显的合理性。一是因为工业废水和生活污水合并后,通过污、废水自身的酸碱中和、氧化还原、吸附共沉等物理化学作用,就能起到加入药剂的效果,同时使水质稳定便于处理。二是从污水处理厂的规模和投资比例来看,必要的集中处理比全部工厂分散处理,具有投资收益率高,运行管理费用低,占地面积相对较少等优点。
设置城市污水处理厂要考虑以下几种目的:一是为了有利于污水向污水厂的输送,结合城建规划设置统一的污水输送管网系统。二是配合城市供水系统,把污水处理厂处理后的污水用专门污水供水管道输送到用户,这样不但可缓解城市缺水问题,而且还可减轻用户经济负担。另外,城市污水经处理后用于农业灌溉在干旱和半干旱的缺水地区可减少对地下水的开采,可有效避免因地下水的过度开采而造成地面沉降和生态环境的破坏。综合治理城市污水
所谓综合治理,就是对城市规划、资源和能源利用、污染物的净化处理和自然净化等多种因素进行综合考虑,用系统分析的方法,在整体上求得最优的治理方案,以便花费最少的资金,获得较大的经济、社会和环境效益。概括起来,城市污水综合治理的途径主要有以下几个方面:一是流域的治理。即按流域水体功能,确定各功能区的允许容纳量,合理分配或削减各单位污染物排放量,强化环境监理;有计划的组织污染源治理,实行高功能水域重点保护,低功能水域低保护措施的原则。二是区域性集中控制。把一个工业区或一个排污区系作为一个污染点源进行集中控制;这样能够实现治理污染的规模效益,具有投资少,运转费用低,便于管理等优点。三是有重点、有组织地进行行业水污染治理和废水的重复循环利用。四是制定有利于城市污水资源化的政策,把其纳入城市经济发展计划,建议在综合治理中增加“城市污水回用率指标”。目前工业用水水价过低,不利于调动企业回收利用工业污水的积极性;建议提高城市工业用水的价格,以促使企业节水和废水再利用;对成绩卓著的单位和个人应该给予奖励并公开进行表彰和宣传,以有利于形成人人节水的良好社会氛围。
参考文献
[1]淄川区2013年国控省控企业名单[Z].
第三篇:不锈钢过滤罐可实现污水资源化利用
不锈钢过滤罐可实现污水资源化利用
谈到过滤器不难理解是一款水资源过滤设备,通过对其本身的应用和了解才发现,y型不锈钢过滤器滤芯不单单是一个简单的水过滤设备,更多的是对环境和经济发展带来了更大的效益。城市生活的快节奏,严重的打破了生态环境和谐的脚步,疯狂的污水及大肆的水资源掠夺和浪费,更是加剧了的生态系统的不平衡发展。无塔供水罐滤网的精密度不仅能够保证污水的达标排放,而且还可以实现污水的资源化利用。
不锈钢过滤罐2010年环境保护部首次发布全国污染源普查公报,在工业污染源主要水污染物中,化学需氧量排放量居前的7个行业排放量合计占工业废水厂区排放口化学需氧量排放量的81.1%,医药制造业赫然位列其中。
石油化工:在循环水场做旁滤处理,可单机或多机型并联主处理,代替滤料过滤,减少滤料过滤负荷,可避免大量的冲洗耗水,节约成本。
农业园林及造纸厂:在有喷头、喷嘴系统中,应减少由于杂质所造成的设备堵塞、磨损,不锈钢过滤罐因此需要选择高精度、高自动化过滤产品机械、食品或其他:对系统进行自动、精度过滤,用来防止冷却水系统堵塞
矿山:过滤井下喷淋水,保证系统工作正常。结构设计、工作原理简单的不锈钢过滤罐被众人广泛推广的趋势将把我国污水处理事业带入高潮。
不锈钢过滤罐在应用的同时避免了产生大量垃圾污物的现象,反而将大量的废弃水源当成了资源对象。这就避免了边开发边破坏的现象,使我们的发展事业蒸蒸日上。不锈钢过滤罐滤芯这款新型的过滤器设备任务则倍显艰巨,精密过滤网可以算是不锈钢过滤罐的有效武器,能够有效的将污水中的各种杂质过滤拦截在滤网内侧。经济发展的当代,越来越多新科技产品的诞生,为人们带来了单向的效益,而忽略了其本身带来的副作用。然而不锈钢过滤罐却以一个百利而无一害的形象出现在了世人面前。据环保部专家介绍,我国开展水污染治理的历史已经并不短了,虽然小有成就,但污染事件仍然频频出现,只说明了一点,我国的水污染治理方法不当,技术还不到位。不锈钢过滤罐的诞生则为我国未来污水处理事业指明了方向。
第四篇:污水处理厂污泥资源化利用生产有机肥分析
污水处理厂污泥资源化利用生产有机肥分析
一、总论
1、项目主要实施条件:
项目名称:年产30000吨有机肥项目 项目所在地: 项目性质: 项目主管:
项目实施单位:厦门市榕薪环保设备有限公司 项目负责人 : 陈建伟 坠笑良 技术顾问团:
二、概述
城市污水处理是我国“九五”“十五”期间需重点解决的环保问题,而大力进行污水处理的同时,又面临着对其伴生物---污泥处理处置的难题。采用城市污泥无害化、资源化农用技术,利用污泥作为原料,加入工业废弃物----粉煤灰、草粉和N、P、K等添加物,制成颗粒状有机复合肥,不仅解决了城市污水污泥的处理问题,还可对污泥、粉煤灰、草粉等污染物进行综合利用,推动环保产业的发展,并为农业提供具有改良土壤特性、提高农作物产量的有机复合肥料,促进农业生产。
本项目为城市污泥无害化资源化农用技术工程项目。为使污泥制肥技术尽快得到推广,解决市政污水污泥处理和处置问题,本项目将实施以下内容。
在污水处理厂内建设日消化 500m3 脱水污泥(含水率65~75%)、年产30000吨有机复合肥的污泥制肥厂。
本项目需建设污泥制肥厂生产车间厂房、辅助生产车间、产品仓库及办公场所等,建筑面积约3500m2。其中生产车间2500m2,产品仓库1000m2。购置用于污泥制肥厂生产的日处理污泥量500m3的污泥无害化农用技术成套设备,项目需新增固定资产投资约1300万元,其中建筑工程费约300万元,设备购置及安装工程费约800万元,其他费用约200 万元。
本项目通过污泥制肥技术产业化工程以实现明显的社会效益,并具有一定的经济效益。
三、项目的意义和必要性,国内外现状和技术发展趋势
水资源是保证人类生存最基本的条件,因而保护水资源、防止污水对环境的污染,是人类造福于千秋万代的重要责任。为了改善我国水资源污染严重的现状,从“九五”期间污水治理问题得到充分重视,城市污水处理工程项目发展很快。然而对于随之产生的大量污泥,目前我国大多采用填埋处理,处理不当仍会造成对环境的二次污染。污泥的处理处置和利用已经越来越成为我国急需解决的大问题。
污泥是污水处理过程中产生的沉淀物质,它包括污水中的泥砂、纤维、动植物残体等固体颗粒及其凝结的絮状物,各种胶体、有机物及吸附的金属元素、微生物、病菌、虫卵、杂草种子等综合固体物质。由于城市污水处理厂的污泥中主要成份为有机物,因而其本身就是很好的农用有机肥原料,可进行综合利用,将其变废为利。本工程采用城市污泥无害化农用技术,将城市污泥与添加物质(其成份主要为菌种、粉煤灰、草粉及N、P、K营养素等)混合,制成可用于播种机播撒的有机无机复合颗粒肥,这种复合肥产品属高效有机无机缓释肥,对提高农作物产量、保护土壤有明显效果,是具有较大发展潜力的农业肥料品种。因此利用城市污泥添加粉煤灰、草粉制肥,即可为农业提供复合肥产品,满足我国农业化肥产品结构调整的需要,同时实现了对城市污泥和粉煤灰、草粉等环境污染源的综合利用,使废物资源化。有着极大、长远的社会效益和一定的经济效益。
从世界范围看,城市污泥的处理处置方法主要有焚烧、填埋、投海和堆肥等多种形式。焚烧法的技术与设备复杂,能耗大,投资高,并伴有大气污染问题;填埋法受到用地的限制;投海会污染海洋,对海洋生态系统和人类食物链会造成威胁,国际公约已明令禁止;用生产有机肥法处理后的城市污泥进行农业利用,具有经济简便、可资源化等优点,已经引起广泛重视,是目前呼声最高最理想的处理途径。高温堆肥技术是发达国家在20世纪初开发研究成功的,目前在英国、美国、德国、日本等国家都已广泛采用高温堆肥技术对城市污泥进行无害化处理,如美国每年约有49%的城市污泥制成肥料施于农田或林地。德国ETH/OAM再生公司研究开发的城市污泥无害化农用技术克服和解决了脱水污泥无害化和综合利用的问题,降低了城市污泥无害化处理的成本,在德国得到了广泛的应用。
四、我国农业肥料市场发展现状
随着我国化肥工业迅速发展,氮肥和磷肥的产量目前分别排在世界第二位和第三位,农作物施肥结构也发生了很大变化。七十年代前,农作物施肥中农家肥与化肥的比例是7:3,到七十年代末期,由于化学肥料用量猛增,其比例已改变为3:7。长期施用无机化肥的主要缺点是单独施用肥份不完全,掺合增施则造成溶度积剧增,肥份容易流失,不利于作物生长和利用。并且使土壤盐化板结,污染饮用水源,破坏生态环境。为了避免偏施无机肥料导致的必然后患,有些国家已开始限制偏施化肥而施用有机肥料。有机肥料属于绿色产品,它的施用有利于农业的可持续发展,在农业生产中有着极为重要的作用。
施用有机肥料的优势在于:
1、提供作物生长所需养分:
有机肥经土壤中微生物分解,可不断释放各种作物所需养分,同时释放大量二氧化碳,促进光合作用,提高作物产量。
2、改良土壤,提高耕地生产能力:
有机肥转化成腐殖质,促进土壤形成团粒结构,提高土壤保肥、保水、保温性能,改良土壤。
3、提高化肥利用率:
有机肥与无机肥配合施用,缓急相济,互相补充,可显著提高化肥的肥效。
4、提高农作物产量,改善农作物品质:
有机肥在分解转化过程中,改善和优化了作物营养条件,不仅增加作物对养分的吸收,增强新陈代谢,刺激生长发育,还大大提高农产品的品质。
5、增强微生物活性:
有机肥料不仅有利于增加土壤中微生物的数量,还为土壤中微生物的活动创造良好的环境,增强微生物活性,促进微生物对有机肥料的分解转化能力。
6、防止环境污染,减少疾病传播:
有机废弃物既是肥源,又是污染源。充分利用有机肥料,是变废为宝、提高环境质量的有效措施。
我国长期以来农业追求高产,大量施用化肥,已造成土壤砂化、板结,肥力下降。在我国大量施用有机肥料可有效地协调有机无机肥料结构矛盾,增加养分的有效供给,缓解耕地缺磷少钾的矛盾。
但是,由于有机肥肥效释放慢,养分含量低,施用数量大,且当年利用率低,在作物生长旺盛、需肥多的时期,往往不能及时满足作物的需求,所以需要与无机肥料配合施用。制备有机无机复合肥料是解决以上矛盾的最佳有效途径。
因此,有机无机复合肥料在国内有很大的市场潜力。生产复合肥不仅具有一定的经济效益,同时有很好的社会效益和生态效益,有利于我国农业的可持续发展。
五、项目的技术基础
城市污泥无害化农用技术是在高温堆肥技术的基础上,研究电厂粉煤灰或草粉的各种特性,并吸收德国ETH/OAM再生公司应用粉煤灰和污泥在德国农业应用的研究技术,解决了脱水污泥含水率高不宜发酵的关键技术。其工艺是将脱水污泥按一定比例与添加物质均匀混合,按一定的炭氮比,在一定温度条件下,通过堆肥完成对污泥的脱水和有机物熟化处理。此项技术生产的基本
第五篇:城市雨水资源化利用的景观途径研究论文
有统计数据显示,全国200多座中型城市中有2/3逢雨必涝、遇晴易旱,而且灾害过后,处置措施也只是简单的储水和排水,让水白白溜走,成为隐性的浪费。
我们为什么不建一座能吸水的城市?即城市像海绵一样,当下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,剩余的水通过管网外排,减少径流量,延滞汇流时间,缓解内涝的压力。当需要水时,把储存的水“释放”并加以再利用,能美化环境,改善小气候,一定程度上补充地下水,防灾减灾,造福人类。这样的城市的确存在。国务院办公厅关于推行并实施海绵城市建设的指导意见中表示,城市海绵体除了河、湖、池塘等水系,还包括绿地、花园、可渗透路面这样的城市配套设施,它们都可以成为高效的集约途径。
一、雨水资源化
为缓解水资源供需矛盾,基于构建生态海绵城市的政策,将雨水作为潜在水源进行充分利用,成为解决城市水环境问题的途径之一。不论南方还是北方,国内很多城市单纯从雨量角度看,可回收利用的水资源径流大,总量可观,因此雨水开发利用潜力巨大。未来城市的规划必须充分认识水资源的价值,重新规划雨水资源化的方向,加大城市建设过程中雨水收集、蓄滞的力度,构建雨水全方位利用的格局。
在雨水资源利用方式上,既可以自然利用,也可以人工利用。如今倡导的海绵城市开发模式使用一系列景观与工程手法,使城市的排水能模拟自然对雨水的吸收、储存、蒸发过程,使城市的排水系统遵循雨水循环规律。
二、景观设计中雨水资源化利用—以新昌县街头绿地概念设计为例
20世纪70年代,一些发达国家为保护水环境和利用水资源,开始研究和应用雨水收集、处理及利用技术,通过不断改善处理方法,不少发达国家已经从单向度的处置方式转向与景观设计手段相结合,实现一定的经济效益、社会效益与生态效益。如今推行的海绵城市模式对应的就是实实在在的景观格局,是以景观为载体的水生态基础设施。因此,国内有关部门对景观设计中如何实现雨水循环利用以及两者相互影响的关系的关注不断加强,以下通过剖析具体案例—新昌县街头绿地概念设计,阐述该景观格局中如何通过设计途径实现城市雨水收集、存储和利用。
新昌县位于浙江省东部,东与宁波奉化、宁海县交界,南与台州天台县交界,西、北两面与嵘州交界,与嵘州市同属新嵘盆地。气候环境属亚热带气候,地处中、北亚热带过渡区,温和湿润,四季分明,灾害性气候较多,同时具有典型的山地气候特征,水平、垂直方向差异明显。常年日照约1900h,年平均气温16.6 0C,年平均降水量1500毫米。由此可见,该地段气候温润,雨水总量可观,绿地景观设计时可以结合海绵城市理念,在满足其功能需求的同时做到对雨水资源的最大化利用。在新昌街头绿地概念设计中,主要技术经济指标所示总面积约5078 m,建筑面积约110rri,绿化率达85%。
1.雨水收集的景观途径
收水是雨水处理的初级阶段,与景观设计联系最为密切。
(1)雨水花园
浙江新昌属于雨量充沛的城市,运用雨水花园增强排水功能,作为低影响开发最合适的设计手段,广义上的雨水花园包含具有调蓄和净化雨水径流能力的下沉式绿化设施,如今已延展出了多种形式,有自然形式、仿自然式与人工形式。如图2,位置是绿地次入口,经过人工处理仿造自然形式的曲径花园,绿化面积扩大,有助于水快速流入下沉绿地。据测定,树术下的枯枝落叶可吸收1~2.5千克的水分,腐殖质能吸收比本身含量大25倍的水,1平方米每小时能渗入土壤中的水分约50千克,10000m`范围内的植物每年可蒸发4500 7 500吨水。
(2)生态滞留区
根据位置不同可分为生态滞留带、生态树池、生态滞留池等,即调整地形,通过水渠、沟、槽等将雨水引流至滞留设施中,净化的雨水可以就地消化,利于植被生长。图2所示的新昌县街头绿地人行道与绿化区之间通过路缘石的豁口将路面水引至植物槽区进行蓄留,这就建设为绿色街道,雨水来自周围道路和停车场,这些绿色街道一般无须维护,只需要每年进行例行清污和植被修剪,同时检测土壤质量。如果需要收集并调蓄下渗径流,还可以在道路两旁隔离带处设置植草沟。植草沟设计为带状下凹绿地形式。由于水流速度相对较快,为减缓水流,利用卵石铺置消能坎,防止土壤侵蚀,形成集休闲绿化、转输渗留于一体的多功能区域。
(3)绿色屋面
由于城市建设密度的增大,屋面雨水径流很大,屋面处理同样重要。利用屋面的承重、防水和适宜坡度对雨水进行收集、净化,可以打造绿色屋顶。在新昌县街头绿地概念设计中设置的服务设施—卫生间,整体采用术质材料,回归自然,做到节能、生态;利用其斜屋顶种植,进行雨水利用;外立面做垂直绿化,墙体通过金属管脚手架固定硬质PVC隔水片材与双片聚酸胺毡,使其吸收雨水、垂直生长,将资源利用概念发挥到极致。
2.雨水蓄水与净化的景观途径
作为中间步骤的蓄水阶段,在建设密度高的区域,当降大雨后,雨水和路面的积水流进绿化区,被植物过滤并从其根系渗透到地下蓄水池或人工湖中,然后通过建筑小品做一些叠水、喷泉以增加水的流动,通过过滤、沉淀、加氧、植物处理等完成雨水的净化。说到植物处理,经测定,许多水生植物对污水有明显的净化作用,植物根系及其分泌物有杀菌作用,能使土壤得到净化。如,芦苇能吸收酚与其他20多种化合物,每平方米土地的芦苇一年内可积聚6千克污染物质,还可以消除水中的大肠杆菌。在种有芦苇的水池中,水中的悬浮物要减少约30%氯化物减少约90%磷酸盐减少约20%,氨减少约66%总硬度减少约33%。所以在新昌县这片绿地中安置人工水池,将驳岸地带做人工湿地栽种芦苇、水葱、凤眼莲等植物作为水处理的一个阶段,可以吸收重金属与有机化合物,不仅净化了水体,还丰富了湿地生物。成都的活水公园和上海梦清园是利用水池蓄水与水生植物净化处理的实际案例。
3.雨水利用的景观途径
雨水利用有很多方式,按操作形式分为自然利用和人工利用。这里的自然利用是结合了城市景观设计时设置的雨水花园、植物生长的绿地和预留的透水铺装,使雨水能自然地渗入地下,既能对绿地植物进行灌溉,还能在一定程度上补充地下水、补给河川。人工利用就是要通过预制的集水池或集水箱等设施,安置被动吸水装置,除了自然灌溉之外,还可以用于塑造景观(叠水、喷泉)、建造人工湿地和洗车、环卫清洗路面、防火用水等。
三、启迪与展望
通过建设绿地、花园、可渗透路面等城市配套设施,打造科学有效的绿色基础设施,优化城市雨水的积蓄系统,不仅在一定程度上缓解了城市水资源供需矛盾,也为水资源长期可持续发展提供了有效途径,具有广泛探讨与应用的前景。如今,各级政府不断引导和鼓励更多城市在防灾减灾和生态建设方面多维度发展,以这种利用雨水营造景观的生态方式和技术开发雨水资源,摒弃单一思维和单向度式发展方式,为人类的发展留出更多空间。而随着人们生态环保意识的增强,如果在设备、设施以及运行管理方面形成成熟的产业链,也必将带动产业的发展。