干旱地區城市綠化帶的回用水微灌技術
王瑛,范宗良,馮輝霞,陳明義
(甘肅工業大學石油化工學院,甘肅蘭州730050)
摘 要:在敦煌市采用回用水對干旱地區城市綠化帶進行了微灌試驗,介紹了回用水微灌系統的一般設計方法,從而為城市污水的再利用與節水找到了新的結合點。?
關鍵詞:干旱地區;污水回用;綠化微灌?
中圖分類號:X505
文獻標識碼:C
文章編號:1000-4602(2002)02-0082-02
敦煌屬于典型的干旱地區,其平均降雨量為39.9mm/a,平均蒸發總量為2486mm/a。試驗用的草坪面積為1.5hm2,其地勢為西北高、東南低,周圍種有200棵綠化樹(分3排,間距為3m)。
1 污水處理
污水水質見表1。
灌溉時,其灌水均勻度為85%,灌溉強度為15mm/h,灌溉周期為3~5d,灌溉時間為12h/次,灌水量為25mm。
二級處理采用傳統活性污泥法,一般情況下對懸浮物和BOD的處理效率都達到85%以上 ,出水SS<50mg/L,BOD5<50mg/L,有時會更低(SS和BOD5均<20mg/L),完全符合《農田灌溉水質標準》(GB 5084—92)。
深度處理是對二級出水采用微絮凝過濾工藝,即首先加入少量混凝劑絮凝,然后再進行過濾 。一般經過微絮凝過濾處理后的水質指標為:SS≤10mg/L,BOD5≤10mg/L,COD≤50mg/L,基本達到了建設部的《生活雜用水水質標準》和微灌技術要求的用水標準 ,其工藝流程見圖1。
在深度處理工藝中出水的pH值應為5.5~7.5。濾池濾料選用石英砂(也可用無煙煤或其他材料),其粒徑為0.5~1mm,不均勻系數<1.5,厚度>1m。
2 微灌
微灌是高效的節水灌溉技術,主要有滴灌、微噴灌、小管出流灌和滲灌4種。若把污水處理后用于城市綠化灌溉并與節水技術相結合,則有著極高的社會、經濟效益。?
城市綠化帶往往是草坪與樹木混種或是單純的行道樹、綠地。對草坪樹木的微灌設計除要考慮一般灌溉系統的各種因素外,還要考慮各種植物的需水量和所需的滴、噴頭數,滴(噴)灌設備的選擇、支管水力學、水源質量、灌溉制度及設備的長期維修等。?
微灌系統一般包括控制系統、遙控閥和配水系統。控制系統是一種電子控制器,既能控制灌水周期短的重復微噴灌,又能控制灌水周期長的滴灌。遙控閥一般選用電磁閥,全套滴灌遙控閥裝置還包括過濾器(設在每個支管前)、調壓器及承插式連接件。在每個支管前加設過濾器是為了保證微灌的正常運行,避免顆粒堵塞滴頭。由于將滴灌與微灌系統一起設計,而微噴所需壓力高于滴灌,故需設一個調壓器將壓力減小到適合滴灌系統工作的范圍(遙控閥、過濾器、調壓器可以用塑料或銅制成,其尺寸應與支管流量相匹配)。遙控閥以下的配水系統由支管復式接頭、控制閥、裝滴頭的支管、沖洗堵頭組成,滴灌支管復式接頭采用PVC分級管。由于有時樹木在整個地區分布無規律,滴灌支管中可能出現水力不平衡現象,故在滴灌支管上應安裝控制閥來進行必要的調節。控制閥的下游是裝有滴頭的支管(為PVC管),支管埋于地下通往每一棵樹,滴頭則均勻地布置在每一棵樹的周圍。滴頭為倒鉤裝配,由于灌木床或草皮區內植物分布不規則,故采用壓力補償式、單出口。滴灌支管上的沖洗堵頭用于日常維修時沖洗支管,并可在該處測壓。
草坪(含樹木)灌溉采用微噴與滴灌相結合的方式,微噴用于草坪,滴灌用于樹木(見圖2)。
對于行道樹,往往有樹木、無草皮,故只采用滴灌技術即可(無需遙控閥裝置),微灌系統見圖3。?
3 經濟效益
按污水處理量為240m3/d計,其基本投資為40萬元,若綜合考慮其他因素,則深度處理 成本約為0.28元/m3;微灌系統按需水量為240m3/d計,則綠化用地分擔的固定設備投資費用約為487.5元/(hm2·a),運行費用為750元/(hm2·a),土建費用為12萬元/hm2。?
由此可見,實施城市綠化帶回用水微灌技術可大大節約水資源,減少城市污水廠的虧損額,節省人力、物力。若推廣實施這一技術可節水8400m3/(hm2·a),節電為630(kW·h)/(hm2·a),節省車輛汽油為9 750kg/(hm2·a),節省40%的勞力,使土地利用率達100%,經濟效益非常顯著。
4 結語
城市污水的再利用與微灌節水技術結合起來,可使干旱地區改變水資源一次性使用的模式,使水資源再利用更加高效化。隨著該技術的推廣,將大大促進污水再利用、環境保護和節水灌溉在干旱地區的應用。
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E-mail:wangying1969425@263.net?
收稿日期:2001-06-26
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