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海绵城市技术在城市污水处理中的应用研究.pdf
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1、中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期:2023 年 12 月 28 日 作者简介:俞泽(1997),男,汉族,浙江绍兴人,助理工程师,本科,华汇工程设计集团股份有限公司,研究方向给排水科学与工程。-78-海绵城市技术在城市污水处理中的应用研究 俞 泽 沈嘉昀 华汇工程设计集团股份有限公司,浙江 绍兴 312000 摘要:摘要:海绵城市技术代表了城市污水处理的关键创新。研究概述了海绵城市技术应用于城市污水处理的优势,并从雨水收集及利用、绿色基础设施和天然水过滤、透水路面和屋顶绿化、综合城市水管理系统四个层面探讨了海绵城市技术在城市污水处理中的应用策略,以期面对城市化发展和不断变化气候变化带来的
2、挑战,创造可持续、有弹性和生态环保的城市环境。关键词:关键词:海绵城市技术;城市污水处理;应用 中图分类号:中图分类号:TU318 城市化正在迅速改变世界面貌,目前全球一半以上的人口居住在城市,人口向城市地区的大规模迁移带来了前所未有的挑战,其中之一就是废水管理。未经处理的废水的积累不仅构成严重的环境威胁,还危害公众健康,并加剧城市中心遭受洪水和其他灾害的脆弱性。为了应对这些挑战,海绵城市技术的概念应运而生。海绵城市技术是指城市规划和废水管理的创新和整体方法,其目的是模仿城市内的自然水循环,使它们能够吸收、储存和再利用雨水和废水,该技术涵盖广泛的基础设施和实践,包括透水路面、绿色屋顶、城市湿地
3、和先进处理设施。有效的城市废水处理对于保护人类福祉和环境至关重要,利于确保获得清洁和安全的水、降低水传播疾病的风险以及减轻河流和海洋污染,对于保护生态系统和维持城市地区的生态平衡至关重要。随着城市不断发展,探讨海绵城市技术在城市污水处理中相关应用是必要的。1 城市污水处理中应用海绵城市技术的优势 海绵城市技术具有诸多优势,成为解决城市污水处理相关问题的重要方案。1.1 改善水质 海绵城市技术的好处之一是水质改善。湿地、植被洼地和渗透性表面等自然和绿色基础设施组成部分的整合,使雨水和废水能够得到自然过滤和净化,污染物和污染物质减少,从而使更清洁的水排入城市河流和湖泊。提高水质有助于建立更健康的生
4、态系统和更好的公共卫生成果。1.2 降低洪水风险 由于气候变化和快速城市化,城市洪水日益受到关注。海绵城市技术通过提高城市地区吸收和保留多余雨水的能力来帮助降低洪水风险,透水路面、蓄水池和绿地就像海绵一样,减少地表径流并防止强降雨期间被淹没。这种方法不仅可以保护财产和基础设施,还可以增强整体抵御洪水的能力。1.3 增强生态平衡 将自然元素融入城市景观可以促进生物多样性和生态平衡。湿地、绿色走廊和城市森林吸引野生动物、促进授粉并支持当地动植物群,海绵城市技术通过创造模仿自然生态系统的城市环境,有助于维持人与自然的和谐共处,提高城市居民的整体生活质量1。1.4 资源回收潜力 海绵城市基础设施为资源
5、回收和再利用提供了机会。先进的处理设施可以从废水中回收营养物和能量等宝贵资源,营养丰富的废水可用于农业或工业目的,而处理过程中产生的沼气可用作可再生能源。这不仅减少了废水处理的环境足迹,还有助于城市地区的资源可持续性。综上所述,海绵城市技术在城市污水处理中的应用产生了广泛的效益,包括清洁水源、降低洪水风险、改善生态健康和资源可持续性。这些优势使海绵城市技术成为可持续城市发展的重要组成部分,为全球快速发展背景下城市污水处理提供了解决方案。中国科技期刊数据库 工业 A-79-2 海绵城市技术在城市污水处理中的应用策略 2.1 雨水收集及利用 雨水收集是海绵城市技术的基本组成部分,为城市水管理挑战提
6、供可持续的解决方案,这种方法涉及雨水的收集、储存、处理和再利用,减少对传统供水源的依赖,减轻废水处理设施的负担。与雨水收集和利用相关的措施在建设更具弹性和可持续性的城市环境方面发挥着至关重要的作用。一是屋顶收集系统:最常见的雨水收集技术之一涉及从屋顶收集雨水,雨水通过排水沟和落水管收集并导入储水箱或水箱,这些系统通常配备过滤器来去除碎片和污染物,确保收集的雨水具有高质量。二是储存和处理:收集的雨水储存在水箱或地下水库中。为了确保其用于包括饮用水在内的各种用途的安全,它经过过滤、消毒和 pH 调节等处理过程,可以采用紫外线消毒和反渗透等先进处理系统来满足严格的水质标准2。三是非饮用用途:将收集的
7、雨水用于非饮用目的是一种可持续的做法,它可用于公园、花园和绿地的灌溉,减少对淡水资源的需求。此外,雨水还可用于冲厕、建筑物冷却系统和工业流程,从而节省饮用水资源。四是增强饮用水供应:在一些地区,经过适当处理的雨水可以补充传统的饮用水供应,如澳大利亚悉尼等城市已成功将雨水收集纳入供水系统,在干旱和缺水时期提供清洁饮用水的替代来源。五是雨水管理:雨水收集也有助于雨水管理,通过从源头收集雨水,减少了可能导致洪水和侵蚀的雨水径流量,这减轻了城市排水系统的压力,并防止径流污染物污染水体。六是绿色基础设施整合:将雨水收集与透水路面和绿色屋顶等绿色基础设施元素相结合,这些绿色设施在雨水到达收集系统之前吸收和
8、过滤雨水,从而改善水质并减少处理设施的负荷。2.2 绿色基础设施和天然水过滤 绿色基础设施在海绵城市污水处理中发挥着至关重要的作用,它的重点是利用植被和土壤等自然系统来管理雨水和改善水质,通过模仿自然过程,绿色基础设施不仅可以增强城市美感,还有助于城市的整体可持续性和恢复力3。一是植被洼地和生物洼地:这些是植被浅的河道,旨在捕获和减缓雨水径流,通常种植本土植物和草类,有助于吸收水分、过滤污染物并减少侵蚀。植被洼地可以融入街景和公园,提供功能和美学效益。二是透水路面:透水路面的设计目的是让水通过表面渗透到下面的土壤中,通常用于停车场、人行道和车道,这些路面减少了地表径流,防止洪水,并有助于补充地
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