关于雨水与污水尾水结合回用的研究

2022-06-02刘芳芳西部机场集团有限公司

节能与环保 2022年5期

文_刘芳芳西部机场集团有限公司

西安咸阳国际机场以建成生态平衡的机场环境为目标，以可持续发展的思想为指导,采用雨水与中水处理回用的方式,实现水的循环利用,从而使水资源系统的综合效率达到最优。本文以西安机场三期工程为例，在机场公共服务配套设施由政府配套建设管理的背景下，研究雨水与污水尾水结合回用在机场的应用方案。

1 西安咸阳机场三期扩建工程概况

1.1 机场现状雨污水系统

西安机场场内现有排水系统采用雨水、污水分流制。机场现有1座污水处理厂，采用cast处理工艺，设计处理能力15000m3/d，污水水质达到《污水排放标准》中的一级A标准。各分散点的污水，经过场内污水管道流至机场污水处理站中进行处理，经处理后的污水，通过场外排水管，排放至泾河。同时，为提高回用水利用率，将处理后的污水作为中水水源排入中水调节水池，经中水系统处理后，满足绿化浇花、部分厕所冲厕的回用水需求，多余部分外排至泾河，中水处理能力为1万m3/d。雨水系统是由各分散点的雨水直接进入场内雨水管道，汇集后流入场外排水管，排放至泾河。

1.2 回用水需求量预测

根据水量预测，西安机场2030年道路绿化、空调冷却水系统回用水补水量、冲厕用水的回用水需求合计约4800m3/d，考虑东航站楼楼前商务区回用水需求，以及机场用水的不均匀性等因素，回用水需求量按6000m3/d计。远期，根据给水量关系，预测回用水需求量为10000m3/d。

2 雨水回用方案设计

2.1 可利用雨水量的分析

西安机场的雨水分区按照机场远期规划平面划为5个汇水区，如图1所示。

图1 西安机场雨水汇水分区

由于2区接入机场现状区域管网，5区直接接入外排管网，本次仅对3区、4区雨水汇水情况进行深入分析。3区汇水面积为476.71hm2，4区汇水面积为583.22hm2，径流系数为0.6。结合机场区域过去10年的降雨量情况，分别预测统计每月3区、4区的可供回用的雨水量。5～11月雨季时，3区、4区每个区可收集雨水量较多，较机场近期的回用水需求量大，可以判断这两个区域的回用水不仅能够满足机场区域的回用水需求，还有多余雨水可为其他区域提供回用水，如航站楼前商务区绿化浇花、景观补水等。

2.2 雨水回用流程设计

基于各江水区降水量与机场回用水量的供需关系分析，设计了机场雨水回用系统流程图，如图2所示。

图2 机场雨水回用系统流程图

2.3 蓄水池的规模设计

根据机场回用水的需求测算，蓄水池的规模基本保障机场10d回用水的用量是比较合适的，因此需要蓄6万m3雨水。统计近10年咸阳地区的气象资料，发现机场区域年平均降水日数为89.7d，日降水大于25mm的时间主要集中在4～11月。降水量大于50mm的时间集中在6～10月，7月出现暴雨日数最多、几率最大。当降雨量达到10mm时，3区、4区可蓄满3万m3蓄水池，降雨量翻倍时，可蓄满6万m3蓄水池。水池蓄满后，多余降雨外排。因此，雨水回用主要收集降雨量在5≤h＜25范围的水量。我们分析了分建两个3万m3蓄水池或合建一个6万m3蓄水池的每月可回用天数估算如图3所示。

图3 分建或合建蓄水池回用天数分析

经计算，分建两个3万m3调蓄池或合建一个6万m3蓄水池的回用天数分别为149d、128d。分建调蓄池，造价、运行费用较高，但可增加回用水源，回用水保证天数较多，远期扩建时，两处蓄水池分别扩建2万m2的难度较低，故分建两个3万m3蓄水池具有一定的可行性。通过现场勘察以及与机场运行单位初步沟通，分别在3#调节池（3区）的西侧、三期灯光站（4区）的西侧的2#调蓄池分别布置3万方调蓄池，同时在3#调蓄池西侧设置水质净化站一座。

3 雨水与污水尾水结合回用的方案研究

雨水回用主要跟该区域的降雨量息息相关，因此需要用调蓄池来调节高峰雨水流量，同时保障机场回用水的用量还有一定的困难。西安机场三期扩建工程新增的污水将全部排入距离机场较近的空港新城北区污水处理场，污水处理厂尾水排放标准为《城镇污水处理厂污染物排放标准》中要求的一级A排放标准。在此条件下，进一步分析研究污水处理尾水回用与雨水回用结合的方案,尾水回用在处理上较为复杂，但水量比较均衡可靠，不必对水量进行较大的调蓄。

尾水回用和雨水回用虽都统称为非传统水源，但由于水源不同、水质不同，回用处理中的工艺流程也不尽相同。雨水回用需要满足《建筑与小区雨水利用工程技术规范》的要求，而回用水以《城市污水再生利用城市杂用水水质》中的水质指标要求为标准。检测机场调节池雨水水质，水质结果相对较好，因此雨水净化站采用石英砂过滤器并加药、加氯及消毒处理后回用。

考虑雨水回用与污水尾水回用相结合的方案，对净化站的流程进一步优化完善，如图4。