建筑施工排水智能回收利用研究及应用

杨伟滨

摘 要：结合深圳市某市政污水处理厂建设项目，针对基坑排水等项目排水进行沉淀回收，设计建设临时排水智能回收及利用系统，将回收的中水用于混凝土养护、道路冲洗等，在减少项目自来水使用的同时节约水资源，不仅能产生较好的经济及，更能取得良好的绿色施工示范效益，以期对同类工程建设项目施工过程中的水资源回收利用提供参考。

关键词：建筑施工；施工节水；排水回用；中水回用

中图分类号：TU753.66                            文献标识码：A                                文章编号：2096-6903（2023）11-0099-03

0 引言

水资源作为生命之源，是人类生存、社会经济发展必不可少的资源，更是社会发展的生产之要、生态之基。随着绿色建造成为时代的主流，人们节水节能意识逐步提高。在大型建设项目实施过程中，践行节水理念是新时代的建设项目必须重视的一个课题。

大型工程建设项目，特别是低海拔的深基坑工程，因为存在大量泥浆制备、混凝土搅拌养护、道路车辆冲洗等施工用水以及基坑降水及施工用水后的临时排水。水资源的回收与利用绿色施工中不断地尝试和探索，却往往由于施工用水投入在项目总投入中占比过小而被忽略，绿色施工往往不能很好的落实[1]。

1 工程概括

1.1 项目概括

本项目为深圳市某污水处理厂项目，设计规模为22.5万t/d，占地面积5 ha，位于深圳市宝安区福永河畔，西侧毗邻珠江口。项目用地地下水位标高为黄海高程2.5 m，而项目用地地面黄海高程仅4 m，地下水资源极其丰富。项目采用双层半地下结构，池体部分下沉至地下。基坑主要深度为9 m（局部16 m），东西长约256 m，南北宽约139 m，基坑开挖面积约35 584 m2。

基坑对于工程降水要求较高，基坑降排水几乎持續项目的整个周期。为达到文明施工的高标准及确保工程质量，项目施工期间需采用自动喷淋系统进行防尘污染治理、混凝土养护及施工车辆自动冲洗。在施工准备阶段，施工排水工作是非常重要的一项基本工作，其对后续施工的影响是直接的。在项目策划阶段，将排水及节水就作为项目施工的重要环节进行策划论证，并确保在正式开工前落地实施。

1.2 施工排水及用水特点

施工排水主要来源于基坑渗漏水、养护水、道路冲洗水、降雨等。施工排水的主要特点是施工排水污染较少、含泥沙量高、易于处理等。施工排水的主要杂质为泥沙，包含泥浆、黄泥等。泥沙含量较高时，排水水质颜色呈黄色浑浊、无光泽，基坑开挖时排水SS （水中悬浮物）达到500 mg/L以上，按城市排水规范，不允许直接排放。

在排水沟设计过程中，考虑到施工场地狭窄、排水量大的特点，项目现场采用全场环形布置临时排水沟（水沟宽80 cm），间隔设置沉淀池，将黄泥水分级沉淀。在沉淀池中将黄泥水与清水分两级分别进行沉淀处理，最终汇总至总沉淀池，进行进一步处理后排入市政管网或环境水体。

随着建筑施工绿色施工理念的深入，各项目实施单位对工地扬尘防治、出场施工车辆整洁等方面更加关注。建筑施工用水除了生活办公用水外，主要的用水量集中于场区道路及车辆冲洗、混凝土养护、厂区绿化、降尘喷淋等方面。由于这部分用水在项目总用水量中所占比重较大，施工用水的用水量也随之大量地提升。

在场区道路上进行车辆冲洗、喷淋养护等操作对水质的要求并不高，因此施工车辆冲洗主要是通过高压水枪冲洗来实现，而在场区道路上清洗主要是利用雾炮机进行降尘，混凝土喷淋养护则主要通过雾化喷头实现。施工排水经沉淀处理后，完全可以满足冲洗等使用要求。

2 设计思路及原理

为了减少施工过程中自来水的使用、践行节约用水、绿色施工的理念，设计施工施工排水回收利用系统。设计思路主要从两个方面考虑。

一方面是对施工排水进行初级的净化。经试验，施工排水自然沉淀至澄清可回收使用时，SS约110 mg/L，且经自然沉淀已难以将SS降低至100 mg/L以下。回收水指标设置为SS小于110 mg/L；当SS大于110 mg/L时，不进行回用，进行进一步的静置沉淀[2，3]。

另一方面，在排水回收后，根据项目情况设置一定容量的储存罐，本系统应用项目采用的是3个24 m3储水罐，并设置一套施工用水系统，包含稳压装置、液位控制等系统，与自来水互为备用，并优先使用排水回收水源。当储存罐满水时，施工多余排水通过沉淀池预留口排入市政管网[4]。

2.1 沉淀系统及储存装置

施工排水源主要来自基坑内降水及道路冲洗等。将各用水点产生的废水通过排水沟进行收集，排水沟每50 m设置1 m×1 m×0.8 m的初级沉淀池，并及时清理。将排水沟最终汇总至六级沉淀箱过滤处理，经过SS在线监测满足要求后进行废水回收，多余排水排入市政管网。

为了保证沉淀效果，本项目采用三级+三级沉淀池设置，通过采取时控开关+电磁阀控制系统技术来保障沉淀时间，确保SS满足排放或回收利用要求。基坑排水进入三级沉淀池后进行初步沉淀，三级沉淀池通过水泵控制将排水抽至四级沉淀池出。本项目经过多次试验，探索出最佳的间歇排水时间为20 min+5 min，既按照静置20 min再泵启动5 min的频次，进行间歇性排水，可以确保六级沉淀后的排水水质符合回用及排放要求。六级沉淀池设置如图1所示。

2.2 智能控制系统

沉淀池设置SS传感器，采用自动阀门及物联网技术，通过时控开关+电磁阀控制系统技术，将储水罐水位、浊度、SS、PH等信息集合到项目智慧工地平台。通过水的SS实时数据及储水罐液位联动水泵进行储水控制，并通过稳压泵介入施工用水系统，达到自控、智控的要求，以此保证系统的稳定运行[5]。

2.3 自动加压双回路系统

在施工排水的回用过程中，一方面，要保障使用的稳定性，避免中水回用中出现的不足。另一方面，还要考虑施工管理人员的安全卫生问题，确保回收利用的中水不用于办公等人体接触用水。设计临时用水采用双回路供水，现场施工用水采用自来水与回收中水双回路使用，办公、生活等用水使用单独回路自来水直供。

3 经济和社会效益

该系统由工地排水自动控制系统及相应的设备组成，包括工地排水自动控制系统、排水自动监测系统及回水利用系统。该系统可根据工程需要进行设置，可实现远程实时监控，具有可靠性高、经济性好、智能性强等特点。在具体的项目试验应用中，该方案取得了良好的经济与社会效益。

3.1 经济效益

建筑施工排水智能回收利用系统设置简单，使用经济，因回收而额外投入的资金约2万元。回水利用有效节约了工地水资源，根据项目统计数据，月回收用水量约3 200 m3/月，该项目中水回收率高达到50%以上，按照深圳市自來水价格5.1元/t算，节约16 320元/月。同时，该项目主体实施约15个月，共计节约超20万元。

3.2 社会效益

2022年中国年人均用水量为425 m3 ，总回收用水量为48 000 m3，相当于节约了123人的年总用水量，极好地践行了高效、低耗的绿色发展理念。在此基础上，项目采用低投入、高效率、智能化的方式，不仅有效解决了工地黄泥水排放问题，还践行了深圳市水务部门关于节水理念践行的号召。最终该项目获得当地水务项目水土保持（工地排水）的示范性项目及主管部门对该项目的高度评价。

4 结束语

本文结合具体项目施工，研究施工排水智能回收利用系统的应用效果。该系统通过对施工排水进行净化处理后收集并储存，设置双回路施工供水系统，将施工排水回收利用于道路冲洗、喷淋养护、防尘喷洒等，高效回收施工排水，利用智能控制手段将排水循环利用。该系统的提出与应用，实现了高效节水、节能环保的绿色建造理念，并利用智能设备与智慧工地系统相结合，为后续建设项目探索绿色施工与智能建造的融合提供了参考。

参考文献

[1] 雷冉.建筑工地水资源浪费与回收不力原因分析及对策研究[J].四川水泥，2023（7）：82-84.

[2] 钱波，杨志，郑凯升.建筑施工截排水循环再利用工法的研究与应用[J].城市建筑，2022（S1）：82-84.

[3] 孙明华.工程基坑降水绿色循环再利用技术的研究[J].价值工程，2017，36（7）：83-84.

[4] 丁国鑫，丁梓玲.深圳市水土保持监管中黄泥水问题与防治对策[J].湖南水利水电，2023（2）：76-78.

[5] 臧晗博，王晓龙，于林平，等.基于海绵理念的居民区雨水回收及智能化利用系统[J].绿色科技，2021，23（24）：195-197.

[6] 刘树宝，朱国伟，孙运存.绿色施工节水措施在工程中的综合应用[C]//浙江省土木建筑学会.第26届华东六省一市土木建筑工程建造技术交流会论文集（下册）.《施工技术》杂志社，2020：3.