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摘要:随着我国社会发展进程的不断加快,我国城市建设规模与人口数量不断增多,水资源是人们生活必须的资源,虽然我国水资源存储量较多,但是我国人口数量众多。人均水资源占有量较低。如何节约水资源,提高水资源的利用效率是城市市政部门关注的重点。本文主要从市政给排水设计中的节能措施入手,进而希望对我国城市排水系统设计与应用的提升有所帮助。
关键词:给排水设计;节能措施
一、市政给排水节能设计的主要内容
1、给水系统节能设计
我国水资源形势日益紧张,特别是大规模城市的快速发展,人口数量大幅上涨和水资源紧缺之间的矛盾更加突出,因此市政给水系统设计应注意节能性,提高水资源的利用率。并且市政给水系统节能设计应根据城市当地的实际情况,在降水量比较充足的时期将多余水资源有效存储起来,特别是考虑各个地区的水资源分布不均匀,优化城市水资源配置,提前预测城市的用水量,实现城市水资源的供应和需求平衡。
2、排水系统节能设计
市政排水系统的节能设计需要做好以下几个方面:
(1)合理进行污水计算,污水计算是市政排水系统规划设计的基础,准确采集相关数据,采用图形测量软件,确定最佳的排水系统管径,使城市道路工程和排水工程同步进行规划设计,减少能源浪费,节约水资源;
(2)防洪排涝,市政排水系统的节能设计应做好防洪排涝,合理规划排洪期,确保排水系统的安全、稳定运行;
(3)污水处理,规划设计市政排水系统时,要全面考虑到实际处理污水的能力,积极运用环保技术和节能技术,运用新型管材和现代化施工工艺,优化排水管网设计,确定标准的排水管道高程,一方面节约市政排水系统投资成本,另一方面提高城市污水的排放效率。
二、市政给排水设计的节能措施
1、利用供水的压力,实现分区供水
在对市政给排水工程的设计和建设过程中,其供水管道一般都存在一定的压力,因此给排水工程的设计者要充分的利用这部分的压力,将它运用到实际的设计工作中去,可采用直接供水的方法进行设计,使给排水工程达到节水节能和环保的要求。在对供水管道进行设计之后在市政给排水工程投入使用之时,假如出现供水管道内供水不足的情况,就可以采用对供水管道加压的方法达到正常供水的目的。
但是在实际设计中,给排水工程的设计者通常采用管网叠压供水和变频调速供水对供水管道加压。在使用管网叠压供水的加压方式中,设计者首先要对管道中的资用水龙头进行全面详细的分析,采用节水节能的方法进行市政给排水工程的设计;加入选用变频调速供水的加压方式,设计者必须将变频技术与管网设计相结合,以达到节水节能的目的。就我国目前的实际情况来看,如果建筑工程比较高的话,设计者可以选用分区加压供水的方式;如果建筑工程所在地区较低的话,则可以采用一般供水压力进行供水。
2、优化管网布置
市政给排水管网布置,应结合城市的地形地貌,尽量使给排水管网走向和当地地形保持一致,一般情况下,设计顺坡排水,在埋深较浅或者管线较短的地方,尽量使城市污水保持自流,地势较低的区域设置排水的干管和主干管,使排水系统各个支管中的污水可以自行流入。同时,在设计横支管时,保持地面坡度和横支管的统一性,在相对平坦的地形上,垂直敷设等高线和小流量横支管,平行敷设主干管,并且避免过大的埋深,合理设置泵站。
3、合理利用雨水
雨水作为非传统资源的利用具有节约用水、缓解水资源危机等功能。雨水的利用便是将收集到的雨水进行相关药剂、设施进行处理,得到某种水质指标的水再利用度过程。处理后的雨水便成为一种可利用的水资源,其在市政给排水工程中有非常广泛地应用。
4、充分利用可再生能源
在市政给排水设计的过程中,可再生能源的利用已经成为目前备受关注的焦点,如太阳能这种可再生资源,不仅可以实现节能减排的目标,也可以促使系统的运行更加稳定和清洁,对社会的可持续发展具有重要的现实意义。
5、采用新型污水处理技术
为了提高城市污水处理能力,应积极采用新型的污水处理技术,将污水进行净化,实现污水的循环利用,减少水资源浪费,提高利用率。当前,有多种污水处理方法,结合不同的标准具有不同的污水处理流程,根据城市回用水水质和污水水质的相关要求,优化水处理组合单元,充分考虑到其经济性和技术性,选择最合适的污水处理工艺,如高浊度SPR污水处理技术,将溶解的污染物通过化学方法离析出来,形成微小悬浮颗粒或者胶粒,从污水中使用吸附剂把污染物分离出来,使用微观物理法,有效净化污水。另外,市政给排水设计应积极参考国外的先进经验,再结合我国城市运行的实际情况,创新污水处理方法和相关施工工艺,将污水变废为宝,确保现代化城市的正常供水和排水。
三、节能措施在市政给排水设计中的具体运用
1、节能措施在给水系统的运用
设计人员应该先结合实际的具体情况来确定用水量,再根据用水量的多少合理规划给水系统。一般城市供水的方式有很多,如直接供水:也就是充分利用管道的压力来实现供水,这样既简单也便捷。分区平衡水压:通过支点来减少出水口的压力,以此来提供供水服务。蓄水池:就是通过在合理区域修建蓄水池来为人们提供供水服务,不过在修建蓄水池时要对其深度进行科学控制,以免由于水泵压力过大引起能源的高损耗。除了以上几种供水方式,还有利用风能、太阳能等方式,这样既能实现降低能耗的作用,也符合可持续发展理念。另外,在现如今建筑规模越来越大的背景下,设计者还需要考虑到高层建筑的供水需求,对此可以采取二次供水的方式,不仅有利于节能环保,也能解决高层用户的用户需求。
2、节能措施在排水系统的运用
(1)设计人员在市政给排水设计的过程中,需要从各个方面对排水方案进行合理选择,尤其是需要重点考虑环境的保护。排水系统的设计选择合流制的方式,可以将雨水与生活污水进行集中处理排放,可有效避免了初期雨水对环境污染问题,但雨季大流量溢流的合流污水对环境造成的影响也不容小觑。再是在设计的过程中,由于一些市政管网主干管的尺寸比较大,在建设污水处理厂时就必须建设较大的规模,但是这又不符合节能减排的理念,所以这种排水方案并不适合在城市排水系统中的应用。目前,新规划城区在设计中大多采取分流制的排污方案,可以减少污水处理厂的设计水量,降低污水处理厂处理规模;由于初期雨水污染物浓度含量高,有条件的应收集初期雨水排入污水管网进行处理。
(2)生活污水、区域性的工业废水以及其他污水的整治是污水政治系统主要面对的三个方向,一般是通过将多个地区的污水进行统一的处理和排放,这样既能够减少污水处理厂的建造数量,替代很多小型的污水处理厂,也使管理的难度和成本更低。
结语
随着社会经济的不断发展,人们对水资源的需求越来越大,导致了水资源出现逐渐短缺的现象。水资源不是可以无限使用的资源,因此在设计给水系统时要遵循充分利用、重复利用的基本原则。在对给水系统进行设计时要综合考量各种情况,在降水量大的季节要大量的聚集水资源并储存,用水行业尽可能的不要再旱季进行。水资源最大的特点是分布情况不均匀,所以在设计给水系统时要对水量进行科学的预测,做好资源优化配置工作,尽量使水资源处于平衡的状态。
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