關(guān)于微生態(tài)濾床在雨水利用暨景觀(guān)水處理中的應用研究論文
1 引言
隨著(zhù)我國國民經(jīng)濟的發(fā)展，在整個(gè)社會(huì )文明的不斷進(jìn)步中，對水資源的合理開(kāi)發(fā)和應用變得越來(lái)越重要。在城市發(fā)展過(guò)程中，水資源不合理利用問(wèn)題正逐步顯現和積累,成為制約城市健康發(fā)展的重要因素，建設合理可持續的水環(huán)境，構建良性的水生態(tài)循環(huán)成為城市環(huán)境構建中的重要組成部分。在上海進(jìn)入“后世博時(shí)代”，國內進(jìn)入建設“美麗中國”的長(cháng)遠愿景下，對于合理利用雨水資源，將雨水資源化，并結合地區特點(diǎn)，解決城市內部的防洪，成為一個(gè)值得關(guān)注的問(wèn)題。本文針對在長(cháng)三角氣候條件下的雨水及景觀(guān)水體的設計過(guò)程的實(shí)際案例，進(jìn)行總結和反思，提出在生態(tài)理念下，合理利用雨水并資源化，同時(shí)解決小區域開(kāi)發(fā)情況下，景觀(guān)自然水系的生態(tài)處理與雨水處理系統合并，形成低碳環(huán)境下的完整生態(tài)水景觀(guān)環(huán)境。
目前國內建筑給排水專(zhuān)業(yè)較少人關(guān)注可持續城市及綠色建筑研究，缺乏有針對性的實(shí)用技術(shù)措施，在建筑給排水和景觀(guān)以及生態(tài)修復相交叉的學(xué)科，常由于專(zhuān)業(yè)跨界的原因，對系統設計和運營(yíng)不能貫穿始終。在此結合本設計案例進(jìn)行總結，以供雨水收集利用暨景觀(guān)水體處理類(lèi)似項目借鑒。
2 項目概況
該項目地處江蘇常州一工業(yè)園區，約為30 000m2 圍合式的辦公空間，作為化工業(yè)領(lǐng)導者，十分注重保護環(huán)境和履行社會(huì )責任。該企業(yè)設計研發(fā)中心辦公樓響應綠色可持續發(fā)展的要求，為企業(yè)今后的發(fā)展拓展空間。
根據建筑設計在水資源的可持續利用，提出生態(tài)水系統的解決方案。
3 微型生態(tài)濾床技術(shù)介紹
3. 1 微型生態(tài)濾床
微生態(tài)濾床是利用植物- 基質(zhì)-微生物這一復合生態(tài)系統中物理、化學(xué)和生物的三重協(xié)同作用，通過(guò)過(guò)濾、吸附、沉淀、離子交換、植物吸收和微生物分解，實(shí)現對廢水的高效凈化，同時(shí)通過(guò)營(yíng)養物質(zhì)和水分的生物地球化學(xué)循環(huán)，促進(jìn)綠色植物生長(cháng)，實(shí)現廢水的資源化與無(wú)害化。原水在流經(jīng)該系統時(shí)，各種污染物在微生物轉化、細菌分解、氧化、還原、吸收、揮發(fā)、蒸騰和沉淀等多重作用下發(fā)生分離或轉化。
微生態(tài)濾床系統作為系統設計，主要設計參數有：濾床基質(zhì)原料的配選、孔隙率、水力停留時(shí)間、表面有機負荷、表面水力負荷、處理單元長(cháng)寬及其比例、進(jìn)出水構筑物、隔板裝置和防滲材料、景觀(guān)水生植物配置、水體循環(huán)凈化周期等。針對各關(guān)鍵參數建立反應器模型，將進(jìn)入到微生態(tài)濾床的污染物降解和分解，最終轉化為營(yíng)養原料被植物吸收和轉移。
3. 2 技術(shù)特點(diǎn)
微生態(tài)濾床按照水流方向分為水平潛流生態(tài)濾床和垂直潛流生態(tài)濾床，其中水平潛流生態(tài)濾床的水力負荷、污染負荷大，能充分利用整個(gè)系統的協(xié)同作用，對BOD5、CODCr、SS、細菌和重金屬等污染指標的去除效果好，衛生條件較好，占地小，處理效果較好，但是控制相對復雜。垂直潛流生態(tài)濾床氧可通過(guò)大氣擴散和植物傳輸進(jìn)入床體，其硝化能力高于水平潛流生態(tài)濾床，可用于處理氨氮含量較高的污水，缺點(diǎn)是對有機物的去除能力不如水平潛流人工濕地系統，介質(zhì)選擇不當會(huì )造成堵塞。
對于雨水暨景觀(guān)水處理領(lǐng)域，水系屬于污染水系，且濾床堵塞可能性較小，容易實(shí)現無(wú)人值守控制，易于日常管理，與周邊景觀(guān)配合度高，并具有明顯的脫氮和除磷效果，成為此類(lèi)水系生態(tài)處理的首選工藝。
4 處理方案的對比
與循環(huán)過(guò)濾法、曝氣法相比較，微型生態(tài)濾床系統呈現出不少優(yōu)勢。
5 工藝流程簡(jiǎn)介
微生態(tài)濾床水處理系統工藝流程平面設計說(shuō)明：采用微生態(tài)濾床設計流程，屋面雨水和地面潔凈雨水直接流入人工景觀(guān)湖體，采用湖體的15cm 超高部分作為雨水的貯存容積，用微生態(tài)濾床生態(tài)處理法對日常水體進(jìn)行維護，將雨水處理和回用以及景觀(guān)水體處理綜合考慮，設計水系循環(huán)處理周期。同常規工藝相比，該系統由于微生態(tài)濾中中微生物項的作用，構成整個(gè)水系的生態(tài)完整性特征，屬于典型的生態(tài)治理范疇，其中無(wú)投藥工藝，對景觀(guān)湖中的觀(guān)賞魚(yú)類(lèi)、微生物等的保護形成長(cháng)效效應，將綠色建筑中的水系可持續發(fā)展理念得以充分體現。
工藝流程說(shuō)明：由雨水貯水池同景觀(guān)水池合建后，經(jīng)循環(huán)泵取水至微生態(tài)濾床，處理后從循環(huán)始端注入景觀(guān)湖里。水體產(chǎn)生一個(gè)周期性強制性循環(huán)，在此過(guò)程中微生態(tài)濾床吸收分解水體中的氮、磷、有機物等富營(yíng)養物質(zhì)以防止水系變質(zhì)。濾床系統在自控系統下自動(dòng)運行，實(shí)現無(wú)人值守。處理后的出水可以常年達到《地面水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838—2002)三類(lèi)水以上水質(zhì)。
水質(zhì)化驗報告如下：
1)監測目的
了解水質(zhì)情況。
2)監測信息
樣品類(lèi)型：污水。
分析日期：2013 年6 月~2014 年9 月(每個(gè)季度1 次)。
3)監測結果。
水質(zhì)報告表
4)監測方法及儀器。
從該微生態(tài)濾床出水水質(zhì)長(cháng)期持續監測分析得出，該中水水質(zhì)指標完全可以滿(mǎn)足該辦公樓屋頂綠化灌溉用水要求。開(kāi)發(fā)和利用該類(lèi)中水用于綠化灌溉是緩解水資源短缺的重要途徑之一。該項目微生態(tài)濾床出水流入景觀(guān)湖，經(jīng)湖里的綠化提升泵直接提升至屋面，供屋頂綠化灌溉使用。
同時(shí), 對該屋頂景觀(guān)植物進(jìn)行了約1 年多的觀(guān)察監測，總體來(lái)說(shuō)該植物生長(cháng)良好。所觀(guān)察到的屋頂景觀(guān)植物外觀(guān)形態(tài)良好，葉色正常，長(cháng)勢較好，與同一區域的自來(lái)水灌溉的植物相比，基本一致，未見(jiàn)有生長(cháng)異�，F象。
作為節約水資源的重要方法，用中水代替飲用水灌溉綠地在發(fā)達國家已經(jīng)大量應用。我國許多城市也已經(jīng)使用或者正在計劃使用中水灌溉小區、街道、公園里的綠地及樹(shù)木。對于實(shí)現城市污水資源化有重要意義，具有可觀(guān)的'社會(huì )效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。該項目為該類(lèi)中水在綠地灌溉的研究及推廣提供一定的參考依據。
6 項目運行維護費用
日常運行成本：根據其水量為500m3 計算，夏天每5d 一個(gè)循環(huán)周期，每天運行4h，則流量為25m3/h，據此可選擇泵的型號為WQ25-15-2.2， 每天提升景觀(guān)水用電2.2kW ×4h=8.8kW·h，電費以0.60 元/kW·h 計算，則每天費用為：8.8kW·h/d×0.60 元/kW·h=5.28 元/d。冬天每天運行2h，運行費用是夏天的一半為2.64 元/d。
webservice 方法，同時(shí)考慮到移動(dòng)辦公逐漸普及，這種方式也可預留移動(dòng)程序的調用。此外，在數據量較大的情況下可以將數據庫和webservice 部署在不同的服務(wù)器中以減小運行壓力和增加性能。
3. 2 功能模塊和工作流
如果采用通過(guò)設置即可進(jìn)行修改流程的方式，功能模塊和工作流各自獨立，很難發(fā)生數據交互，只能實(shí)現各功能模塊的錄入查詢(xún)，流程則作為單獨模塊。而且工作流擴展性不高，很難實(shí)現多部門(mén)共用1 個(gè)流程的情況。
因此，一般大中型企業(yè)會(huì )進(jìn)行定制開(kāi)發(fā)�；诠ぷ髁髂Ｊ�，可實(shí)現每個(gè)功能模塊都可自行定義是否發(fā)起工作流的效果。開(kāi)發(fā)時(shí)，每個(gè)模塊的數據都在定義好的數據表中，可實(shí)現各模塊的數據互通。采用1 個(gè)好的工作流引擎，可擴展性強，可根據人員部門(mén)不同，自動(dòng)判斷某個(gè)節點(diǎn)應該由誰(shuí)審批。而表示層，可根據頁(yè)面不同，按功能模塊顯示所有數據或按工程顯示數據。比如，在項目備案中，顯示所有的項目信息及流程情況�；蛘�，查看某一工程的所有資料與展示。這些，有可能會(huì )使用Web 頁(yè)面與客戶(hù)端的結合來(lái)實(shí)現。
4 結語(yǔ)
隨著(zhù)工程項目的規模和需求變化，以及企業(yè)信息化的推進(jìn)，信息系統的重要性已經(jīng)越發(fā)凸顯。企業(yè)信息化從本質(zhì)上講就是管理的信息化，企業(yè)信息化的水平也就是企業(yè)管理水平的具體體現。1 個(gè)好的信息系統，可以降低企業(yè)成本，提高工程管理企業(yè)的競爭力。
【微生態(tài)濾床在雨水利用暨景觀(guān)水處理中的應用研究論文】相關(guān)文章：
城市園林景觀(guān)設計的雨水收集利用方式的論文11-14
園林景觀(guān)設計的原生態(tài)環(huán)境利用論文11-13
城市景觀(guān)水體富營(yíng)養化治理中的應用研究論文10-30