市政給排水設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施運(yùn)用

徐明

摘 要：市政給排水工程在促進(jìn)城市化建設(shè)方面發(fā)揮了非常重要的作用，關(guān)系到整個(gè)城市居民的日常生活，并擔(dān)負(fù)著城市污水排放、收集、處理以及城市排澇等重要使命。但是市政給排水建設(shè)是一項(xiàng)耗能較大的工程，為了城市資源的可持續(xù)發(fā)展，要在市政給排水的設(shè)計(jì)中進(jìn)行節(jié)能措施的運(yùn)用。本文研究了在市政給排水設(shè)計(jì)中實(shí)施節(jié)能措施的重要性，并闡述了當(dāng)前市政給排水設(shè)計(jì)中常用的節(jié)能技術(shù)，最后提出了市政給排水設(shè)計(jì)中用到的一些節(jié)能措施。

關(guān)鍵詞：節(jié)能；給排水；市政

引言

近些年來(lái)，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)得到了迅猛的發(fā)展，在國(guó)際的地位也日益凸顯，人們的生活水平有了很大的改善，但是人們?cè)谧非蠼?jīng)濟(jì)增長(zhǎng)時(shí)也造成了資源與能源的浪費(fèi)，導(dǎo)致我國(guó)當(dāng)前面臨著能源和資源短缺，限制了經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步增長(zhǎng)，因此我國(guó)提出了節(jié)能減排，合理利用資源和能源來(lái)確保我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。市政給排水建設(shè)作為耗能較大的一項(xiàng)工程，更要帶頭響應(yīng)國(guó)家的號(hào)召，在市政給排水設(shè)計(jì)中運(yùn)用節(jié)能措施，有效節(jié)約能源，達(dá)到節(jié)能減排的效果。本文研究了在市政給排水設(shè)計(jì)中實(shí)施節(jié)能措施的重要性，闡明了目前在市政給排水工程建設(shè)中常用到的節(jié)能技術(shù)有雨水循環(huán)利用技術(shù)、SPR污水處理技術(shù)以及綠色管材等，并提出了在市政給排水設(shè)計(jì)中的一些節(jié)約能源的措施，一是從節(jié)水方面考慮，通過(guò)有效控制給水壓力，合理利用中水系統(tǒng)處理技術(shù)和新型污水處理技術(shù)，以及合理運(yùn)用雨水資源，來(lái)實(shí)現(xiàn)循環(huán)用水。另一方面可以通過(guò)降低水泵能耗、實(shí)現(xiàn)分區(qū)供水和利用太陽(yáng)能等來(lái)達(dá)到有效節(jié)能的效果。

1在市政給排水設(shè)計(jì)中運(yùn)用節(jié)能措施的重要性

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，我國(guó)人口逐漸增多，人均占有水資源越來(lái)越少，而且一味追求經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)忽視了環(huán)境污染，很多工廠污水隨意排放、水污染現(xiàn)象嚴(yán)重，導(dǎo)致水資源浪費(fèi)，所以需要我們重視水資源的節(jié)約和保護(hù)，尤其在市政給排水工程節(jié)能設(shè)計(jì)中，更要帶頭響應(yīng)節(jié)約水資源的舉措。市政給排水工程是城市建設(shè)中非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，涉及到城市的給水和排水，工程耗能非常大，而且我國(guó)的能源緊缺，所以，在市政給排水設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施運(yùn)用勢(shì)在必行，一方面要從節(jié)約水資源的角度考慮；另一方面要充分利用給排水工程建設(shè)中的能源，最大程度降低工程能耗，促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展，加快城市化的發(fā)展進(jìn)程。此外，市政給排水設(shè)計(jì)對(duì)城市給排水工程的建設(shè)具有重要的作用，整個(gè)城市排水系統(tǒng)的運(yùn)行模式和構(gòu)成是由市政給排水的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)決定的，因此在一開(kāi)始的給排水設(shè)計(jì)中就要運(yùn)用節(jié)能措施來(lái)最大限度的展現(xiàn)節(jié)能的效果。

2市政給排水設(shè)計(jì)中常用的節(jié)能技術(shù)

2.1 雨水循環(huán)利用技術(shù)

雨水系統(tǒng)是市政給排水工程中的關(guān)鍵部分，如圖1。在雨水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中運(yùn)用到了雨水循環(huán)利用技術(shù)。雨水循環(huán)利用技術(shù)作為一種效果好的節(jié)能措施一直都是市政給排水節(jié)能設(shè)計(jì)中的首選。因?yàn)閷⒂晁h(huán)技術(shù)運(yùn)用在市政給排節(jié)能設(shè)計(jì)當(dāng)中，一方面可以給城市減輕交通壓力，給城市居民帶來(lái)生活便利；另一方面還可以提高雨水的利用率，從而促進(jìn)水資源的可持續(xù)發(fā)展。在雨水循環(huán)系統(tǒng)建立時(shí)，要根據(jù)不同區(qū)域的實(shí)際狀況以及區(qū)域地形特征，并結(jié)合當(dāng)?shù)厥姓o排水工程的分布狀況進(jìn)行建立，科學(xué)合理的設(shè)計(jì)管道，根據(jù)豎向標(biāo)高做好系統(tǒng)壓力檢測(cè)，致使雨水進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)雨水的循環(huán)利用。

2.2 新型的SPR污水處理技術(shù)

污水處理技術(shù)也是市政給排水設(shè)計(jì)中的另一個(gè)節(jié)能措施運(yùn)用主要環(huán)節(jié)，目前有很多種污水處理方法，標(biāo)準(zhǔn)不同，產(chǎn)生的效果和實(shí)施的過(guò)程就會(huì)有差別，其中SPR污水處理技術(shù)是現(xiàn)在市政給排水設(shè)計(jì)中用的比較多的一種污水處理技術(shù)，涉及到的方法有水力學(xué)、微觀物理吸附法、化學(xué)吸附法等，具體過(guò)程是通過(guò)以上方法把污染物變成固相膠狀物體或者微小懸浮顆粒然后將污染物析出。SPR污水處理是在污水泵、反應(yīng)罐、反應(yīng)管、吸藥管的作用下將處理藥劑和污水充分混合，達(dá)到凝膠的狀態(tài)。在這個(gè)過(guò)程中用到了多種處理藥劑，進(jìn)行多級(jí)處理，來(lái)析出污水中的有害有機(jī)污染物，再通過(guò)吸附劑和污水中的有害物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)形成膠體顆粒，在水流速度和漩渦流動(dòng)的作用下膠體之間激烈碰撞形成更大的凝膠顆粒以便于除去。圖2是城市污水處理系統(tǒng)。

2.3綠色管材

選好管道管材也能在市政給排水的設(shè)計(jì)中達(dá)到節(jié)能的效果，因?yàn)樵谑姓o排水的設(shè)計(jì)過(guò)程中會(huì)涉及到大量的管道，管道修建就要用到管材，如果管材選擇不當(dāng)造成腐蝕漏水等情況會(huì)造成水資源浪費(fèi)，而且出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題會(huì)影響水質(zhì)進(jìn)而危害到城市居民的身體健康。當(dāng)前，市政給排水工程中使用最多的就是3PE材質(zhì)的鋼管，這種材質(zhì)中因含有聚乙烯、膠黏劑、環(huán)氧粉末等高分子聚合物經(jīng)加工后表現(xiàn)出了非常強(qiáng)的抗腐蝕性，用在市政給排水的管道修建中，提高了管道的防腐性并且增強(qiáng)了管道的抗水氣滲透性，減少了水資源浪費(fèi)情況，從而達(dá)到節(jié)能效果。

3 市政給排水設(shè)計(jì)中節(jié)能措施的具體運(yùn)用研究

3.1 市政給排水設(shè)計(jì)中的節(jié)水措施

3.1.1 給水壓力設(shè)計(jì)

在市政給排水的設(shè)計(jì)中要考慮到給水壓力的設(shè)計(jì)，按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制，如果控制不當(dāng)，水流壓力超過(guò)給水配件和入戶管的極限就會(huì)損壞相關(guān)配件，導(dǎo)致超壓出流，浪費(fèi)水資源，同時(shí)增加不必要的供水能耗。所以，在設(shè)計(jì)中要根據(jù)城市對(duì)水資源的實(shí)際需求嚴(yán)格控制給水壓力，精確的測(cè)量水流壓力，以防出現(xiàn)超壓出流的情況。在實(shí)際中，可以采取一些減壓措施來(lái)降低超壓出流的現(xiàn)象，比如增加減壓孔板和減壓閥，減壓孔板可以起到節(jié)水的作用，減壓閥可以通過(guò)控制配水點(diǎn)的水壓來(lái)降低水流量從而有效的控制給水壓力。

3.1.2通過(guò)新型污水處理技術(shù)進(jìn)行節(jié)水

改革開(kāi)發(fā)以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的同時(shí)忽略了環(huán)境污染的治理，尤其水污染現(xiàn)象嚴(yán)重，很多化學(xué)工廠為了降低成本把不經(jīng)處理的污水直接排入到河流中，對(duì)水環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染，導(dǎo)致現(xiàn)在我們國(guó)家水資源比較緊缺。為了避免水資源的浪費(fèi)，提高污水的重復(fù)利用，可以在市政給排水的設(shè)計(jì)中利用新型的污水處理技術(shù)將污水凈化處理，變廢為寶，加強(qiáng)水資源的循環(huán)利用。污水水質(zhì)不同其相應(yīng)的污水處理技術(shù)不同，現(xiàn)在最常用的技術(shù)是SPR污水處理技術(shù)，通過(guò)化學(xué)的方法將污染物變成膠狀顆粒，加入吸附劑將其分離出來(lái)，再經(jīng)過(guò)微觀物理吸附法進(jìn)行后期處理，達(dá)到凈化的效果。

3.1.3通過(guò)中水系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)水

城市居民在日常中會(huì)排放大量的污水，比如洗菜、洗碗、洗漱、洗衣服等等用掉的水可以收集起來(lái)進(jìn)行處理之后再重復(fù)利用，這部分水叫做中水。通過(guò)中水系統(tǒng)處理之后的中水雖然不能用來(lái)飲用，但是可以用于別的用途，比如洗車、清洗園林、灌溉、清洗廁所等等，提高水資源的重復(fù)利用率，達(dá)到節(jié)水的效果。

3.1.4充分利用雨水資源

雨水同中水一樣經(jīng)過(guò)凈化處理之后可以用于很多用途，所以在市政給排水設(shè)計(jì)過(guò)程中要重視雨水循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。根據(jù)城市地理特點(diǎn)，合理的設(shè)計(jì)雨水循環(huán)管道，然后對(duì)雨水進(jìn)行收集并凈化處理，在各項(xiàng)指標(biāo)檢驗(yàn)合格之后就可以使用雨水資源，提高水資源的利用率，達(dá)到節(jié)水的效果。

3.2 降低水泵能耗達(dá)到節(jié)能措施

水泵在市政給排水過(guò)程中消耗大量的能源，尤其是在大型水廠，用到的水泵功率都較高，而且機(jī)組數(shù)量較多，因此水泵產(chǎn)生的能耗更多，所以在市政給排水設(shè)計(jì)中要考慮到水泵能耗的情況，采取有效的方法來(lái)減少水泵機(jī)組的耗能，并要嚴(yán)格的控制水泵電耗指標(biāo)。另外，在市政給排水工程中，不同區(qū)域用到的水泵類型也不同，相應(yīng)的電耗指標(biāo)也有區(qū)別，要結(jié)合實(shí)際的情況制定相應(yīng)的指標(biāo)，比如，地下水和地面水用到的水泵類型就有差別，其中地面水用到較多的是潛水泵或者深井泵，功率較小，電耗指標(biāo)也不同。表1和表2是我國(guó)規(guī)定的關(guān)于供水行業(yè)中用到的各種水泵電耗指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)。此外，降低水泵能耗除了嚴(yán)格控制電耗指標(biāo)之外還要考慮到水泵機(jī)組的臺(tái)數(shù)，合理的使用水泵數(shù)量也能有效的降低能耗，達(dá)到節(jié)能的效果。

3.3 實(shí)施分區(qū)供水

供水是市政給排水工程中十分關(guān)鍵的一個(gè)部分，而且這個(gè)環(huán)節(jié)的耗能也非常大，水具有流動(dòng)性，在管道中流動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的壓力，我們可以充分利用供水過(guò)程中水流對(duì)管道產(chǎn)生的壓力以及實(shí)施分區(qū)供水的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能措施。比如，較低的建筑物供水時(shí)需要的壓力較小可以直接進(jìn)行供水，而往較高的建筑物供水時(shí)需要較大的壓力，能耗較大，這時(shí)可以采取分區(qū)供水的方式，降低能耗。在供水不足的地方，如果需要更大的壓力時(shí)可以進(jìn)行加壓處理，具體的可以采用調(diào)節(jié)變頻的方式或者管網(wǎng)疊壓的方式來(lái)增加壓力，這種模式也可以降低能耗。

3.4 采用太陽(yáng)能技術(shù)進(jìn)行節(jié)能

在市政給排水的工程建設(shè)中，除了通過(guò)節(jié)約用水的措施來(lái)降低能源消耗，還要換個(gè)思路充分利用大自然的能源，比如人們?cè)谌粘Ｉ钪锌梢岳锰?yáng)能來(lái)加熱生活用水，一方面節(jié)省了能源消耗，另一方面還便利了居民的生活。太陽(yáng)能是一種綠色環(huán)保并且用之不盡的能源，所以在市政給排水設(shè)計(jì)中，要結(jié)合實(shí)際情況來(lái)充分利用太陽(yáng)能降低給排水工程中的能源消耗。另外，要根據(jù)太陽(yáng)的運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)律以及建筑物的特點(diǎn)來(lái)科學(xué)合理的使用太陽(yáng)能，在樓層較高的建筑物安裝太陽(yáng)能設(shè)施時(shí)可以使用集中供熱的方式，把串聯(lián)后的太陽(yáng)能聚熱板放在屋頂，并在屋頂或者地下室安裝熱水箱以及在水箱內(nèi)部安裝加熱設(shè)施。在底層的建筑物布置太陽(yáng)能設(shè)施時(shí)要用分散的方式，將熱水箱和集熱板安在屋面上，并在公用樓梯間安裝相應(yīng)的管道井，然后把每個(gè)單元的井出水管道按順序安在管道井里。

4 結(jié)語(yǔ)

市政給排水的工程建設(shè)耗能較大，為了履行我國(guó)資源可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略，在市政給排水設(shè)計(jì)中運(yùn)用有效的節(jié)能措施勢(shì)在必行。市政給排水中實(shí)施有效的節(jié)能措施不僅能夠節(jié)約資源、降低能耗，而且有利于城市的健康持續(xù)發(fā)展，所以要合理優(yōu)化市政給排水設(shè)計(jì)，保證工程質(zhì)量的同時(shí)實(shí)施最大的節(jié)能措施。

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