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“海綿雨水”pp模塊雨水回用系統施工案例分析
- 分類：雨水收集利用
- 作者：深圳市海綿雨水利用科技有限公司
- 來源：www.hr7k.com
- 發布時間：2018-11-23 00:00
“海綿雨水”pp模塊雨水回用系統施工案例分析
摘要：“海綿雨水”pp模塊為一種新型的雨水收集儲存設施，采用100％可回收的再生改性聚丙烯塑料為原料，安全環保，可循環利用。采用PP模塊雨水回用系統，與傳統的混凝土蓄水池及玻璃鋼蓄水池相比，具有安全環保、施工周期短、安裝靈活自由等優勢。以實際工程為例，介紹了pp模塊雨水收集利用系統各單元組成，闡述了其施工技術，為以后雨水收集利用系統的研究及施工提供借鑒。
Abstract：PPmoduleisanewtypeofrainwatercollectionandstoragefacilities,using100%recyclableandrecycledmodifiedpolypropyleneplasticasrawmaterial,whichissafeandenvironmentalprotectionandrecyclable.TheapplicationofPPmodulerainwatercollectionsystemcomparingwiththetraditionalconcretereservoirandGRPreservoir,ithasadvantagesofsafetyandenvironmentalprotection,shortconstructionterm,theflexibleinstallation.ItintroducestheunitcompositionofPPmodulerainwatercollectionandutilizationandelaboratestheconstructiontechnologyofitusingaprojecttoprovidereferenceforthefuturerainwatercollectionandutilizationsystemresearchandconstruction.
雨水回收系統是指通過對建筑屋頂、城市路面及綠化草坪區域內進行就地收集的一項雨水綜合利用措施。主要包括雨水棄流、雨水收集、儲存及后期處理凈化后的直接利用。Pp模塊雨水收集利用技術，作為城市雨水收集利用的一個分支，對雨水的回收利用起著十分重要的作用。可實現節水、水資源涵養與保護、控制城市水土流失和水澇、減輕城市排水和處理系統的負荷、減少水污染和改善城市生態環境等目標。下面以實際工程為例，對pp模塊雨水收集利用系統及施工技術加以闡述，為以后雨水收集利用系統的研究及施工提供借鑒。
一、項目概況
“海綿雨水”本項目位于煙臺市某區域，項目占地面積約11976.9²，其中綠地率達30％以上，主要功能為商業辦公。煙臺市降雨有3個特點：
（1）、降水量少。全市多年平均降水量僅有691.5mm，僅占全國22.7，人均占有徑流量582m³，僅占全國21.5％。
（2）降水量在年際間分布極不均勻。建國以來，降水量最多年份達1194.7mm，而最少年份只有412mm。
（3）降水量在一年中分布不均，據統計全市降水量的70％集中在7~9，3個月的幾次暴雨中，煙臺市近20年月均降雨量如圖1所示，全市形成了年際間旱澇交替，一年中春旱夏澇晚秋又旱的自然特點。因此，雨水收集回用是很有必要的。此雨水綜合利用系統位于室外，降雨設計重現期按3年計算，綠地雨水綜合雨量徑流系統取0.15，道路和屋面雨水綜合雨量徑流系數取0.9。雨水收集池采用pp模塊組合水池，水池的尺寸為10.8mx7.8mx2.4m，水池的容積為202.176m³。總控制柜置于綠化內，采用室外防水電控柜。該pp模塊雨水收集回用系統總投資34.5萬元，是煙臺市pp模塊雨水收集回用系統的一個樣板工程。如圖1所述。
二、系統介紹
雨水中的污染物主要來自兩個方面，空氣中的粉塵顆粒物、可溶性有害氣體和建筑物或路面上的顆粒污染物。雨水處理的關鍵是初期雨水的棄流及雜質和懸浮物的去除。目前大多數雨水收集回用系統，占地面積大、需要設備較多，技術也相對復雜，有些還需人工操作，從而有投資高、運行管理復雜等缺點。
此項目運營pp模塊雨水回用系統，克服了目前大多數雨水收集回用系統的不足，提供一種占地面積小、設備簡單、運行穩定、經濟有效的雨水收集回用系統，該系統包括順序相連通的雨水棄流過濾裝置，前置雨水處理裝置、pp模塊蓄水池、雨水回用裝置、全自動反沖洗裝置、排泥裝置等單元。經過棄流及前置過濾處理的雨水可達到城市雜用水（綠化、道路沖洗等）水質標準。
2.1雨水棄流過濾裝置
雨水棄流過濾裝置是最基本的過濾裝置，是所有雨水收集工程都必須經過的第一步。雨水棄流過濾裝置具有雙重功效，首先是棄流，排除收集表面第1批較臟的雨水，其次是分離大塊雜質，為后期過濾做好準備。此pp模塊雨水收集回用系統此阿勇流量式初期雨水棄流過濾裝置。此裝置雨水總管通過棄流井內，雨水總管上設置不銹鋼過濾網及棄流板槽，根據當地暴雨強度及其污染程度，運用水層膜和堰流原理來設計棄流板槽的高度，實現初期雨水棄流，收集管設置在棄流井底部。
2.2前置雨水處理裝置
前置雨水處理裝置，采用的是無固定形狀的多孔進口陶瓷，它與球狀陶瓷濾料不同，生產的燒結溫度更高，濾料的比表面積更大，過濾效果和納污能力更強，濾料自體無任何元素逸出。在過濾過程中，由于濾料含有大小不一的孔徑和粗糙的表面，在堆積過程中，每一個微分層面上過濾微孔的孔徑和縫隙都不同，使過濾孔道和縫隙不是直線而是曲線，使它具有了深層過濾或容積式過濾的功能，在流經變化的孔道和縫隙時，大于平均口徑的雜質被阻擋于孔外。小于平均孔徑和縫隙的雜質進入孔道，在每個局部，孔徑和縫隙的大小是變化的，使介質的流速也隨之發生變化，再加上無規則的孔道和縫隙變化，使一部分小于孔徑的雜質被側壁截流吸附，吸附的雜質進一步增加了濾料的表面積和結構上的復雜性，以致于可以吸附更細小的雜質，即以渣濾渣，吸附量和吸附精度與過濾材質、電荷、電位、流量、流速、位差有關，整個過程是建立在多種因素的介穩狀態，通過控制介穩的狀態來實現極低能耗的過濾，僅需0.1~1m的水位差，這相當于0.001~0.01MPa，系統即可工作。無任何電能消耗。
2.3、pp雨水模塊
pp雨水模塊是由可循環使用的嵌段共聚丙烯經一次注塑成型的單元長方體，能通過各種方式組裝成一個結構整體，其功能用于儲存雨水
2.4pp模塊水池反沖洗工藝
Pp模塊水池采用敷設在模塊體之間的沖洗管對其進行沖洗，沖洗周期一般為30d，根據控制系統的配置不同，可選用人工控制或系統自動控制，沖洗一般在水池內水量較低（通常為無效水位以上15~20cm時）時進行，沖洗時，由雨水提升泵從水池中抽取處理后的雨水，通過沖洗管對模塊、水池底部進行噴淋沖洗，噴淋沖洗時間一般為5~10min，此時模塊體上附著的泥沙、水池底部砂沙被充分攪勻，沖洗完畢后通過排泥泵排至污水管網。
三、施工控制要點
Pp模塊水池雖布局靈活施工簡單，但也要合理掌控其控制要點，才能使施工進行的快速順利。圖6，圖7為施工剖面。雨水收集處理系統的各部分標高對整個系統的順利運行起決定性作用。施工之前，要提前與設計做好溝通，策劃好本系統與室外工程的地下雨排水管網、室外道路等的組合。另外，在現場實際施工中，雨水管線標高會經常出現進行調整的情況，因此雨水收集處理系統的前期土建工作應當在室外雨水管網完成后（或基本完成后）進行，其次，伴隨著現場室外管線的施工，大量開挖及回填工作全面展開，會出現大型的機械作業，過早安裝回存在成品保護問題。Pp模塊水池施工周期短，可以和現場雨污管線同步或略晚進行。
3.1基坑開挖
土方開挖前，應將施工區域內的地上地下障礙物處理完畢，特別是電線及管道。盡量避免夜間施工，若必須夜間施工，應有足夠的照明設施。在危險地段應設置危險標志。在機械施工無法作業的部位，修整邊坡坡度、清理槽底等，應配備人工進行。基坑底部的開挖長度、寬度和坡度、除考慮結構尺寸要求外，應根據施工需要增加工作面寬度1500mm，以保證排水設施、支撐結構等所需的寬度。基坑底部根據地下水情況來定，若地下水位較高，則必須設置排水溝和集水井，集水井深度必須超過基坑深度，保證能抽干基坑底部的水。基坑底部抽水應有專人看守。在基坑上面四周采用安全防護措施。下雨時應停止施工，雨后先觀察邊坡情況，確定穩定可靠時再進行施工。
3.2、基坑基礎處理
地基處理的基本要求是保證其有足夠的承載能力，并減少因基礎的不均勻沉降對水池結構的影響，開挖時注意現場土質情況，土質有軟泥需礫石墊層夯實，上面再澆C25鋼筋混凝土。大型基坑一般在基坑清槽完成后澆筑100mm厚度的C15混凝土墊層，然后澆筑200mm后的C25鋼筋混凝土地板，地板采用12@200雙層雙向塔筋。然后在上面鋪30~50mm厚中砂找平層。中砂起到保護土工膜及找平的作用，為組裝模塊創造有利條件，保證模塊底部平整。基坑基礎要水平儀精確找平。
3.3、鋪設防滲土工布
防滲土工布運至現場時，宜采用人工卷鋪。為了加強模塊池的密閉性，將底部及側面防滲膜焊接成整張的。防滲土工布是池體的最重要的組成部分之一，鋪設和施工過程中應避免硬物割破、避免其受到磨損、損壞。鋪設防滲土工布前，混凝土地板和基坑邊坡需要徹底清理尖銳物、石塊、鐵絲等，保證不對土工膜造成損壞。鋪設完成后，要對土工膜進行檢查，如有損壞，要及時進行修補。防滲土工布為兩布一膜結構，長方向沿基坑長方向鋪裝，其中心與地板中心重合。四周用木條撐起防滲土工布。若集水井中有水就必須保證一直抽水（注：由于基坑的尺寸有限，土工布在基坑內舒展不便，因此在放入基坑之前，先在寬敞的地方按照池子的尺寸折疊好，再放入基坑里）。
3.4、模塊安裝
底部防滲土工布上鋪設PVC防護板后，按照圖紙安裝第1層模塊，同層模塊之間用鏈接件。每個模塊長邊側使用的連接件為4只，短邊側使用的連接件為2只。然后安裝上層模塊，上下塑料模塊之間用連接件連接。模塊的鏈接過程中，要盡量避免垂直鏈接，上下層之間應該交叉式連接。先鋪設第一層，然后再逐層往上鋪設。注意，在鋪設第一層塑料模塊時，反沖洗管要同時施工，反沖洗管的端部用管堵封牢，并將反沖洗支管引至水池頂面與總管匯合。反沖洗PPR管32mm，水管上開一排孔，孔徑5~6mm，間距600~1200mm，安裝時有孔的一面朝地面。在雨水供水裝置和雨水排泥張總處安裝雨水模塊加固框架。若集水井中有水就必須保證一直抽水。
3.5、包裹防滲土工布
將事先焊接好的防滲膜及土工布緊緊圍裹在已鋪裝好的塑料模塊組合水池的骨架周圍，并按折痕將其折好。在頂面包裹時兩側塔接大于100mm。并將進、出水管和連通管路與防滲膜的接口做好密封處理。再將進水管路引入進水井，將出水管引入出水井。進出水管路與主體模塊采用專門裝置進行連接。包裹好防滲土工布后，在模塊池四周和頂部鋪PVC防護板。若集水井中有水就必須保證一直抽水。
3.6、土方回填
包裹好防滲土工布后，必須盡快進行土方回填，防止地下水位過高，將模塊整體頂浮起來造成不必要的損失。注意回填的過程中，若集水井中有水就必須保證一直抽水，直至回填結束。回填沿水池四周進行，從水池底部向上對稱分層實施，每層500mm，澆水并用打夯實，保證密實度，房子以后地面下沉。雨水模塊池四周回填至水池頂部10cm厚中砂后，可回填沒有建筑垃圾的好圖并夯實。回填期間，相關機動車嚴禁開上雨水模塊池。
3.7、設備裝置安裝
施工現場具備條件后，查明設備裝置位置及標高，進行設備裝置的安裝。然后進行雨水棄流過濾裝置的棄流器進口與雨水管道連接，棄流器出口與市政管道連接，棄流器底部出水口與前置雨水處理裝置連接。前置雨水處理裝置的兩承口有高低落差，高的承口為進水口，低的承口（有半圓過濾器、內放濾料）與雨水模塊池連接。水泵、閥門、總控制柜安裝之前要按圖紙設計要求檢查其規格型號然后再進行安裝。
結語
本項目采用智能型雨水回用系統，用pp模塊水池代替傳統的混凝土水池，節省了雨水收集池的占地面積、環保、可循環、施工周期短，安裝方便，便于沖洗清淤、易維護。此雨水收集回用系統的減少可把有限的雨水留下來，緩解水資源短缺的現狀。
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海綿雨水未來小區雨水回收利用設計
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