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澳大利亚的雨水净化设备
作者:管理员    发布于:2016-09-30 09:16:26    文字:【】【】【

  (北京东方荣生环保有限公司,北京一、水资源短缺及雨水资源开发在近几百年人类文明的发展进程中,由于人类在发展经济文明的同时忽略了对生态环境的保护,从而导致生态平衡遭到破坏,水资源日益紧缺,人类面临着新的挑战。水资源紧缺表现在两个方面:一方面是水源性缺水,即由于水的时空分布不均,造成许多地方严重的水源短缺;另一方面是水质性缺水,有些地方虽然水源在量上比较丰富,但由于污染严重,可利用的水资源严重短缺。面对这种现象,人们提出了一系列的解决办法。其中之一是开发利用雨水资源,特别是城市雨水。雨水是自然界水循环系统中的重要环节,对补充地区水资源和调节生态环境起着极为关键的作用。

  随着城市的不断扩大和完善,不透水面积逐步增加,即径流系数增大,造成一些城市雨季瞬时雨水流量增大,城市出现积水现象甚至存在洪水危险。要想解决这一问题,必须从两个方面考虑,一是在进行市政建设时,增加雨水渗透设施,如透水性管、井,透水地面等,使地面的雨水能直接渗入地下,增加雨水的地下渗透量,提高地下水水位,缓解地面井泉枯竭程度,有利于水分蒸发,增加空气湿度,改善生态环境;二是合理规划市政雨水管道,增加截污、清污设施,保证雨水能顺利地经过雨水管道进行收集或排走,收集贮存城市雨水作为城市非饮用水的直接水源,或用作建筑内外的冲洗用水、绿化喷洒用水及工业用水,这在一定程度上可以缓解城市供水的压力。

  雨水的特点是来得突然、迅猛、时间短。在下雨的过程中,有许多树枝、路面废弃物等固体废物随雨水通过不畅,造成城市积水;另一方面,对雨水的回收利用造成困难。由此看来及时清除雨水中的固体废物,是开发利用雨水资源的关键问题。

  澳大利亚CDS公司研究开发了一种“雨水净化设备”,它是运用旋流的原理,通过过滤网将固体废物截流下来,让清洁的雨水排走。传统过滤器是流体垂直穿过滤网面,利用滤网截留大的颗粒。但截留的固体颗粒堆积在滤网表面易造成局部堵塞,会降低滤网的效率。而CDS技术改变了原有的过滤水力模式,流体是从侧面掠过滤网,截留水中的颗粒。这种技术不仅能有效分离出大于滤网孔径的颗粒,而且可以截留比滤网孔径小很多的颗粒,能清除粒径大于0.2mm的所有垃圾和杂物。同时,由于流体由侧面掠过滤网,可起到冲刷滤网的作用,不会造成滤网的局部堵塞,使滤网可以一直高效运转。

  结构形式如图"所示:CDS雨水净化设备有三种结构形式:即预浇铸混凝土结构、玻璃钢结构和现场浇铸结构。雨水净化设备技术特点是能除去所有1mm以上的垃圾,清除0.2mm的沉积物,无固体或污泥处理系统,不需动力操作,在大流量下工作,平均只有1K的水流损失,占地小,处理效率高。目前,这种设备在一些国家已经安装了上千台,实验室及现场处理效果见图。

  一有各种不同的规格型号供选用,具体数据见下表:型号集水面积(公顷)理论上可截留废弃物的体积(m3)地下占地尺寸(m2)地面占地直径~25015.57.0x7.03.0注:两个预浇铸设备组合可处理大的流量要求提供细节。p―预浇铸混凝土;F―玻璃钢;C一现场浇铸。

  P2018为预浇铸设备,分离器直径为2m,高1.8m. F0912为玻璃钢设备,分离器直径为0.9m,高1.2m.雨水净化设备主要用于收集处理城市中的雨水。在澳大利亚,雨水净化设备被广泛安装在公园、旅游度假村、海滩旁、悉尼港口等位置,用于对雨水的清洁,起到了很好的环境保护作用。2000年悉尼奥运场地安装了29台雨水净化设备,雨水经由净化设备过滤后用于一个巨型喷泉用水。

  雨水净化设备根据应用的场合、集水面积的不同,上接第39页)底质的再悬浮和营养物质的释放。研究结果表明,即使在没有藻类的湖中,600kg/hm2的底栖生物食性鱼能使湖水的透明度下降到0. 4m.因此,要控制藻类并减少底质的再悬浮,需要控制2种鱼类的数量。食鱼性鱼捕食各种浮游生物食性鱼和底栖生物食性鱼以及食水蚤的各种无脊椎动物,这样减少了它们对浮游动物的捕食,能有效地控制藻类的数量。此外,食鱼的水鸟和人们有选择地捕捞也是有用的。通过控制食物链中较的生物,以达到控制较低级生物的数量和种类的目的,也就是通过“下行效应(TP-d<=)来实现对藻类的控制。

  削减过冬的浮游生物食性鱼类和底栖生物食性鱼类,有助于在春季保证湖水呈清洁状态,高透明度给沉水植物以生长繁殖的机会,可促进湖水继续保持清洁状态。

  在小浅水湖等进行试验的结论是:浮游生物食性鱼多于20kg/hm2,就不能期待比较丰富的浮游动物数量;在由风浪引起的底质再悬浮作用较强的大浅水湖中,大于25kg/hm2的底栖生物食性鱼对浑浊度有影响。在面积较大的浅水湖中(大于30hm2),以鱼群削减为主的生物控制技术是可行的,虽然在大湖中,如风浪引起再悬浮将会降低成功的机会,但长期的结果说明,春季口的数量处于高峰期时,轮藻得以繁殖扩张其优势,在有轮藻的地区,湖水可以保持清洁,直到轮藻消失。因此,为高密度的轮藻创造较好的生长条件对于湖水从污浊向清洁转变是有效的途径。

  (1)有实质意义的鱼群消减技术是否可行是取得成功的先决条件,同时要防止邻近地区鱼的迁入;(2)清除鱼后湖水是否会变清洁,案例研究显示,对9个面积从1.5hm2到2555hm2不等的平均深度为1.水湖实施的生物控制来看,只有2个没有得到预期的效果,因此削减鱼群基本上是有效的,只是对削减量多少是正确的尚无明确的结论;(3)湖水的清洁状态是否稳定,主要考察夏季是否保持较清洁的状态,重点在于7 8月的透明度和沉水植被状况的长期趋势,因为此时刚出生的鱼苗对于浮游动物和底栖生物的摄食强度都很大。进行生物控制的湖泊要求TP的浓度好小于0.080.15mg/L,这样可以保证水的清洁状态的稳定性;(4)高密度蓝藻的存在会降低成功的机会,使得鱼群削减的有效性降低。

  (1)生物控制,主要是削减鱼群,是提高湖水透明度的非常有效的方法。在荷兰,90B用于湖泊生态恢复的生物控制都使得湖水的透明度有所提高;由于大量鱼的清除,使湖泊状态得到很大改善,鱼群削减力度大的湖泊效果好。(2)实行生物控制的湖泊,其透明度和叶绿素a浓度得到的改善,大于仅仅削减磷负荷的湖泊。

  (3)D(Daphnia)在开放水域的摄食导致了湖水在春季的清洁状态,并且由于低的藻类生物量,大型水生植物覆盖了多于25B的湖底。(4)虽然营养物水平还很高,但在5年以后,其透明度依然较采取措施前高。

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