關于雨水與污水尾水結合回用的研究

文_劉芳芳 西部機場集團有限公司

西安咸陽國際機場以建成生態平衡的機場環境為目標，以可持續發展的思想為指導,采用雨水與中水處理回用的方式,實現水的循環利用,從而使水資源系統的綜合效率達到最優。本文以西安機場三期工程為例，在機場公共服務配套設施由政府配套建設管理的背景下，研究雨水與污水尾水結合回用在機場的應用方案。

1 西安咸陽機場三期擴建工程概況

1.1 機場現狀雨污水系統

西安機場場內現有排水系統采用雨水、污水分流制。機場現有1座污水處理廠，采用cast處理工藝，設計處理能力15000m3/d，污水水質達到《污水排放標準》中的一級A標準。各分散點的污水，經過場內污水管道流至機場污水處理站中進行處理，經處理后的污水，通過場外排水管，排放至涇河。同時，為提高回用水利用率，將處理后的污水作為中水水源排入中水調節水池，經中水系統處理后，滿足綠化澆花、部分廁所沖廁的回用水需求，多余部分外排至涇河，中水處理能力為1萬m3/d。雨水系統是由各分散點的雨水直接進入場內雨水管道，匯集后流入場外排水管，排放至涇河。

1.2 回用水需求量預測

根據水量預測，西安機場2030年道路綠化、空調冷卻水系統回用水補水量、沖廁用水的回用水需求合計約4800m3/d，考慮東航站樓樓前商務區回用水需求，以及機場用水的不均勻性等因素，回用水需求量按6000m3/d計。遠期，根據給水量關系，預測回用水需求量為10000m3/d。

2 雨水回用方案設計

2.1 可利用雨水量的分析

西安機場的雨水分區按照機場遠期規劃平面劃為5個匯水區，如圖1所示。

圖1 西安機場雨水匯水分區

由于2區接入機場現狀區域管網，5區直接接入外排管網，本次僅對3區、4區雨水匯水情況進行深入分析。3區匯水面積為476.71hm2，4區匯水面積為583.22hm2，徑流系數為0.6。結合機場區域過去10年的降雨量情況，分別預測統計每月3區、4區的可供回用的雨水量。5～11月雨季時，3區、4區每個區可收集雨水量較多，較機場近期的回用水需求量大，可以判斷這兩個區域的回用水不僅能夠滿足機場區域的回用水需求，還有多余雨水可為其他區域提供回用水，如航站樓前商務區綠化澆花、景觀補水等。

2.2 雨水回用流程設計

基于各江水區降水量與機場回用水量的供需關系分析，設計了機場雨水回用系統流程圖，如圖2所示。

圖2 機場雨水回用系統流程圖

2.3 蓄水池的規模設計

根據機場回用水的需求測算，蓄水池的規模基本保障機場10d回用水的用量是比較合適的，因此需要蓄6萬m3雨水。統計近10年咸陽地區的氣象資料，發現機場區域年平均降水日數為89.7d，日降水大于25mm的時間主要集中在4～11月。降水量大于50mm的時間集中在6～10月，7月出現暴雨日數最多、幾率最大。當降雨量達到10mm時，3區、4區可蓄滿3萬m3蓄水池，降雨量翻倍時，可蓄滿6萬m3蓄水池。水池蓄滿后，多余降雨外排。因此，雨水回用主要收集降雨量在5≤h＜25范圍的水量。我們分析了分建兩個3萬m3蓄水池或合建一個6萬m3蓄水池的每月可回用天數估算如圖3所示。

圖3 分建或合建蓄水池回用天數分析

經計算，分建兩個3萬m3調蓄池或合建一個6萬m3蓄水池的回用天數分別為149d、128d。分建調蓄池，造價、運行費用較高，但可增加回用水源，回用水保證天數較多，遠期擴建時，兩處蓄水池分別擴建2萬m2的難度較低，故分建兩個3萬m3蓄水池具有一定的可行性。通過現場勘察以及與機場運行單位初步溝通，分別在3#調節池（3區）的西側、三期燈光站（4區）的西側的2#調蓄池分別布置3萬方調蓄池，同時在3#調蓄池西側設置水質凈化站一座。

3 雨水與污水尾水結合回用的方案研究

雨水回用主要跟該區域的降雨量息息相關，因此需要用調蓄池來調節高峰雨水流量，同時保障機場回用水的用量還有一定的困難。西安機場三期擴建工程新增的污水將全部排入距離機場較近的空港新城北區污水處理場，污水處理廠尾水排放標準為《城鎮污水處理廠污染物排放標準》中要求的一級A排放標準。在此條件下，進一步分析研究污水處理尾水回用與雨水回用結合的方案,尾水回用在處理上較為復雜，但水量比較均衡可靠，不必對水量進行較大的調蓄。

尾水回用和雨水回用雖都統稱為非傳統水源，但由于水源不同、水質不同，回用處理中的工藝流程也不盡相同。雨水回用需要滿足《建筑與小區雨水利用工程技術規范》的要求，而回用水以《城市污水再生利用城市雜用水水質》中的水質指標要求為標準。檢測機場調節池雨水水質，水質結果相對較好，因此雨水凈化站采用石英砂過濾器并加藥、加氯及消毒處理后回用。

考慮雨水回用與污水尾水回用相結合的方案，對凈化站的流程進一步優化完善，如圖4。

圖4 雨水和尾水回用系統合用處理流程圖

4 結語

西安咸陽國際機場在三期擴建工程中通過建設雨水與污水尾水聯合回用的回用水系統，實現水資源的合理利用，打造節水型機場，為西安機場建設安全、高效、節約、可持續性發展的綠色機場的奠定堅實基礎。