1、前言
近年來國內專家學者也紛紛就城市雨水資源化和雨水利用等展開研究和實驗,《建筑與小區雨水利用技術規范》也于2007年正式頒布實施。但目前雨水的利用還多限于城市雨洪調蓄、收集入滲、小區和大型公共建筑雨水收集回用等,工業建筑領域較少考慮雨水的綜合利用。本文初步分析了變電站雨水資源可利用量,探討了變電站雨水利用的實現建設綠色變電站。
2、變電站給排水的特點
變電站一般建在遠離城鎮的區域,周邊通常市政配套設施缺乏,無市政給水、污水、雨水管網。變電站內用水主要是消防用水、生活用水、綠化和澆灑道路用水,生活用水量較小,當場地需綠化時,綠化用小量相對較大,當場地鋪設上卵石時,則綠化水量也小。變電站站補給水源一般優先考慮采用市政自來水作引接水源,在沒有市政給水管網的地區或是市政給水管網較遠的地區就考慮采用打井取地下水的方式作引接水源以保證給水供應。但站外接引市政給水管通常需要鋪設較長距離的給水管線,若市政供水管網的壓力無法到達變電站,就需中途設置站外加壓泵房,而設置站外泵房會帶來不便于管理的問題,且增加投資費用。打井取水則需要根據站區附近地下水文地質條件而定,并非所有站址處都有可供取用的地下水源。因此,變電站站外補給水源要根據現場實際情況、站區所在的水文地質條件和市政管網的敷設情況綜合考慮來選定。
變電站雨水排出問題也同樣因遠離市政管網而不得不就近排放處理.通常的做法是在站內通過雨水管網收集后排至站外附近溝道河流或是引出站外后任其散排。當降雨強度較大或歷時較長時,站外散排的雨水很容易出現雨水溢流至附近農田沖毀農作物的問題,因排水問題與當地群眾產生矛盾時有發生的現象。為了解決這一矛盾,提出對變電站雨水進行回收利用的必要性。
對變電站內雨水進行回收利用,即通過采用合適的凈化技術用作綠化用水、澆灑道路和消防用水,必要時經過深度處理甚至可以作為生活用水。這樣既可以減少變電站雨水的排放量和對周邊環境的影響,又能解決站內部分甚至全部用水問題。
3、變電站雨水回收利用分析
以廣東地區某500kV變電站為例,該地多年平均降雨量為1770mm,建成前區域徑流系數為0.15,建成后綠化區徑流系數為0.15,屋面徑流系數為0.85,路面徑流系數為0.85,則分析變電站年可利用雨水量見下表1。
某500kV變電站雨水資源利用量分析
目前雨水的利用技術主要有以下3種形式:入滲利用、收集回用、調蓄排放,見表2。
對于500kV 變電站,由于場地面積較大,建筑物布置分散,所以可考慮的雨水利用模式是收集屋面、路面及其他硬化面徑流雨水,經初期棄流后進入調節設施,通過適當的凈化處理后回用于綠化澆灑和沖廁.對于220kV 戶內變電站,一般配電裝置樓屋面面積較大,可以收集的雨水量較大,所以可考慮的雨水利用模式為僅收集屋面雨水處理后回用于綠化和沖廁。
3.2.1雨水的收集
變電站內雨水收集主要包括屋面雨水、路面及其他硬化面雨水。屋面雨水一般水質較好,且可以直接通過雨水斗、雨水立管等已有設施收集,是首要選擇。
變電站內道路較少,占地面積較小,但不同于城市道路的是,其雨水污染較少,故有條件時可以考慮收集。一般需要通過雨水口和埋地雨水管道收集,對原有雨水排水管網系統需要改造,增設溢流口等。
3.2.2雨水的截污與棄流
根據相關研究資料表明,初期雨水徑流污染較重,COD、SS、色度等含量較高,為了減輕后續處理負擔和簡化后續處理流程,可以采用截污和棄流設施.一般屋面棄流采用2~3mm 徑流厚度,地面棄流采用3~5mm 徑流厚度.棄流設施類型有容積式、雨量式和流量式.容積式設置在蓄水池前端、建筑雨水管道的末端;雨量式和流量式設置在雨水管道上。
3.2.3雨水的處理凈化
雨水凈化處理工藝應根據集水方式、雨水取用目的、回用水質標準要求、收集面積與雨水流量、建設計劃與相關條件、經濟能力與運行管理維護條件來確定。目前常用的處理工藝有:
1)沉淀-過濾;
2)混凝-過濾;
3)沉淀-回用;
4)混凝-沉淀-過濾-消毒;
5)微絮凝-過濾-消毒。
如果變電站內僅收集屋面雨水回用于綠化,則可以采用前3種工藝流程,簡單方便,減少占地空間和設備;如果回用于沖廁,則采用第4和第5種工藝流程,消毒可以采用氯片做為消毒劑,簡單方便。
4、總結
隨著節能減排要求不斷提高,建設綠色低碳變電站已經成為新的發展趨勢和研究方向。開展和推廣雨水收集系統不僅可以解決變電站除生活用水外的綠化和消防用水問題,節約寶貴的飲用水資源,也有利于實現有組織地雨水徑流利用、減輕暴雨時雨水管網壓力,提高防洪能力,更是變電站實現低碳與節能減排的有效可行技術,是實現可持續發展的重要保證。
