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大连市屋面雨水利用中的水质研究

发布时间:2022-01-06所属分类:农业论文浏览:1

摘 要: 摘要:大连是我国最严重的缺水城市之一,在水资源匮乏的今天,开发利用雨水资源已尤为重要。从大连市水资源现状及屋面雨水利用情况入手,通过实验分析了:不同屋面雨水水质差异;初次降雨及初期径流雨水水质情况;大连市与其他地区屋面雨水水质比较。为开发利Hj雨水资源

  摘要:大连是我国最严重的缺水城市之一,在水资源匮乏的今天,开发利用雨水资源已尤为重要。从大连市水资源现状及屋面雨水利用情况入手,通过实验分析了:不同屋面雨水水质差异;初次降雨及初期径流雨水水质情况;大连市与其他地区屋面雨水水质比较。为开发利Hj雨水资源,解决水资源短缺问题提供依据。

大连市屋面雨水利用中的水质研究

  关键词:屋面雨水;水质;CoD

  1大连市水资源状况概述

  大连市地处中纬度北部,太平洋西北岸,属于东亚季风气候区。大连市降水量自西南向东北递减,全市集水面积12.659×109m3,年平均降雨量 720咖;蒸发量自东向西递增,全年蒸发程度春季最大,多年平均蒸发量1300—1800mm。大连水资源总量为37.86×108m3,其中地表水资源量为34.82× 108m3。人均水资源604m3,分别相当于世界和全国平均水平的1/10和1/4,处于警戒线以下…。

  2屋面雨水利用概述

  城市屋面雨水便于收集,水质较好,工艺流程简单,出水的公众可接受能力强,是城市雨水利用的重要组成部分。屋面雨水利用主要集中在以下两个方面旧’:

  2.1间接利用

  渗透回灌以补充地下水是雨水的间接利用方式。屋面雨水水质优于路面雨水,且收集率高,可将屋面雨水净化后回灌地下水,从而减轻雨水的污染负荷,提高地下水水位。

  2.2直接利用

  屋面雨水收集经不同程度处理后应用为雨水的直接利用方式。主要用于冲厕、洗车、城市景观用水以及屋顶绿化用水等,可有效缓解城市供水压力,美化城市环境。

  3屋面雨水利用实例

  近20年来,城市雨水利用得到迅速发展,世界各地先后掀起了雨水利用热潮。国外发达国家城市已建立完善的雨水蓄积、回灌、利用系统。德国柏林Potsdamer广场Daimlerchrysler区域的城市水体工程,建有绿色屋顶40000m2,年收集屋面雨水量2.3×104m3,收集的雨水主要用于冲洗厕所和浇灌绿地(包括屋顶花园),剩余雨水通过水体基层、水生植物和微生物进一步净化。日本江户东京博物馆的雨水利用系统,是用一个2500m3 的地下雨水池调蓄储存10000m2的屋面收集到的雨水。由于收集雨水水质很好,经砂滤后可作为博物馆的冲厕、消防、空调、冲洗地面用水。该博物馆雨水用水量占全部用水量的66.8%一73.4%,可见节水效果显著旧1。英国的泰晤士河水公司为了研究不同规模的水循环方案,设计了伦敦世纪圆顶雨水收集利用系统示范工程。在该建筑物内,每天回收 500m3水用以冲洗该建筑物内的,厕所,其中100硼3 为从屋顶收集到的雨水H1。

  4实验部分

  4.1样品采集

  本实验监测共布设4个采样点,四个雨样采集点分别是辽宁师范大学学生宿舍(两个)、教学楼 (一个)、学生食堂(一个),采取放置塑料桶(由 20cm,h20cm)方法,对近80天内进行6次雨水样品采集。

  4.2实验仪器与方法

  化学需氧量反映了水体中受还原性物质污染的程度,是评价雨水中有机物含量的综合指标之一。由于空气污染及屋面材料光化学反应产生有机污染物,导致雨水中有机物含量较高,所以化学需氧量是衡量雨水水质的重要指标之一。本文通过库仑滴定法测定屋面雨水水质情况临1。实验仪器为 HH一5化学好氧最测定仪(江苏电分析仪器厂)。

  4.3实验结果与讨论

  4.3.1不同屋面雨水水质情况

  建筑屋面材料有水泥保护层屋面、砾石保护层屋面、瓦屋面、石油沥青油毡面等。由于沥青屋面易发生光解反应,产生污染物质,所以沥青屋面初期雨水水质较差。水泥屋面、砾石屋面和瓦屋面水质较为相似,本实验以瓦屋面为研究对象。图4.1 为两种不同材料屋面径流水质比较的典型情况,一般情况沥青屋面较瓦屋面水质变化幅度大。瓦屋面与沥青油毡屋面初期径流的CoD浓度相差2—5倍左右,随着降雨历时的增加,COD值都可达到100mg/L 以下。

  4.3.2年初次降雨与初期径流雨水水质状况

  年初次降雨和初期雨水水质较差,图4.2为 2007年初次降雨与后期降雨水质比较。经过长期的冬春旱季,屋顶积累了大量的沉积物和污染物导致初次降雨水质较差。图4.1种为降雨初期水质与后期水质比较,空气污染及屋面材料分解的有机物导致初期雨水水质较差。

  鉴于初次及初期雨水水质较差的情况,可以用初期雨水弃流装置,分离污染严重雨水,收集水质较好的雨水,再根据用水要求作进一步处理。通过实验及查阅相关文献,年初次雨水可全部弃流。初期降雨水质主要受两次降雨时间间隔、降雨强度、累计降雨量以及降雨历时等因素影响,本实验选取的降雨事件历时较长,在降雨达到40分钟之后屋面雨水CoD值较小,水质基本稳定,可收集利用。

  4.3.3大连市与其它地区屋面雨水水质比较

  大连作为“全球环境500佳”的城市之一,大气质量在中国城市中属于上等。表4.1为大连与其它地区屋面雨水水质比较,从表中我们可以看出大连市屋面雨水COD值低于北京屋面雨水,与一些发达国家CoD值接近。

  5小结

  (1)通过对不同材料屋面径流水质比较,油毡尾面比瓦屋面水质差,且油毡屋面水质随降雨历时变化的幅度较大。

  (2)通过对初次雨水与初期雨水水质分析,可见初次及初期雨水水质较差,应在雨水收集时弃去。

  (3)通过对大连及其他地区雨水水质的比较,得出大连屋面雨水水质与一些发达国家基本相同。因此在屋面雨水的coD处理方面可以参考发达国家的成熟技术。

  大连市雨水资源丰富,广泛应用屋面雨水既是开源节流的良策,也是城市可持续发展的保证,同时也能够创造良好的环境、社会、经济效益。——论文作者:张戈,明雨

  参考文献

  [1]盖美,田成诗.大连市水资源现状及成因分析 [J].辽宁师范大学学报(自然科学版),2006; 9: 359—362.

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