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“硅砂蜂巢調(diào)蓄自凈化”創(chuàng)新技術(shù)——蓄排防澇抵御北京140年降雨極值之最

點擊量:1694發(fā)表時間:2023-08-03 18:31:51

2023年7月30日,我市經(jīng)歷了一場強降雨,給城市的交通、排水系統(tǒng)和居民的生活帶來了巨大的挑戰(zhàn)。據(jù)氣象部門統(tǒng)計,從7月29日20時至8月1日05時,全市平均降雨量已達255.0毫米,其中部分地區(qū)降雨量甚至超過740毫米,本次降雨極值已顯著超過北京地區(qū)記錄到的降雨極值,為有儀器測量記錄140年以來排位第一降雨量。這樣的降雨量在短時間內(nèi)給城市的排水系統(tǒng)帶來了巨大的壓力,導(dǎo)致一些低洼地區(qū)積水嚴重,道路交通受阻,城市排水不暢,面對這場突如其來的強降雨,不少居民被迫暫時離開家園,尋找臨時避難所。

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值得一提的是,根據(jù)海淀水務(wù)發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,采用了“硅砂蜂巢調(diào)蓄自凈化”創(chuàng)新技術(shù)的中關(guān)村展示中心調(diào)蓄池、安寧莊路調(diào)蓄池和后廠村路調(diào)蓄池的運行狀況良好。此外,采用該技術(shù)的東城區(qū)龍?zhí)段骱{(diào)蓄工程也發(fā)揮了重要作用,保障了周邊重要道路的通暢和地區(qū)的安全。

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本文主要以“龍?zhí)段骱{(diào)蓄自凈化工程”為例,闡明采用“硅砂蜂巢調(diào)蓄自凈化系統(tǒng)”創(chuàng)新技術(shù),實現(xiàn)“蓄排防澇,以蓄為主”的優(yōu)越性進行說明:龍?zhí)段骱{(diào)蓄自凈化工程是北京市合流制溢流污染治理中典型的創(chuàng)新示范工程,該工程于2020年初開始建設(shè),當(dāng)時北京市相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)倡導(dǎo)“生態(tài)治水、自然凈水”的綠色理念,提倡勇于創(chuàng)新、科學(xué)論證,指導(dǎo)相關(guān)單位多方比選。與傳統(tǒng)鋼筋混凝土調(diào)蓄池方案不同,他們擇優(yōu)選用了仁創(chuàng)科技集團發(fā)明的“硅砂蜂巢調(diào)蓄自凈化系統(tǒng)”,該技術(shù)系統(tǒng)有28項發(fā)明專利組成(其中含8項國際發(fā)明專利),被院士專家評審為“達到國際領(lǐng)先水平”的科技創(chuàng)新成果,已成為住建部的行業(yè)標準。

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應(yīng)用這套創(chuàng)新技術(shù)成果,北京市東城區(qū)在龍?zhí)段骱捉ㄔO(shè)約100,000立方米硅砂蜂巢調(diào)蓄自凈化設(shè)施,并于2021年正式投入使用。在過去的兩年中,該設(shè)施多次經(jīng)受了大暴雨的考驗。僅2022年9月的一場大暴雨,湖底硅砂蜂巢就蓄水約70,000立方米,起到了很好的調(diào)蓄防汛作用,解決了周邊地區(qū)汛期積澇難題;此外,經(jīng)第三方檢測,龍?zhí)段骱枭胺涑舱{(diào)蓄自凈化系統(tǒng)表現(xiàn)出很高的凈化效率,蓄水24小時后主要水質(zhì)指標優(yōu)于Ⅰ級A標準,儲存5天后水質(zhì)達到Ⅳ類地表水標準,15天達到Ⅲ類地表水標準,解決了多年來湖水黑臭難題(水質(zhì)見附表);同時,汛期過后還可作為湖水優(yōu)質(zhì)補充水源,實現(xiàn)雨洪資源化利用,解決旱季補水難題;同步實現(xiàn)了城市雨污水“調(diào)蓄防澇、自然凈化、再生回用”三大目標,收到了一舉三得的功效,該工程受到周邊居民及社會各界的好評,已被《學(xué)習(xí)強國》等文章報道,也被北京電視臺多次報道。

       仁創(chuàng)研發(fā)團隊在總結(jié)龍?zhí)段骱こ探?jīng)驗的基礎(chǔ)上,進一步優(yōu)化了硅砂蜂巢蓄水防澇儲存自凈化技術(shù),并持續(xù)進行創(chuàng)新---以城市蓄水防澇系統(tǒng)解決方案為核心成功研發(fā)了“以砂治水,創(chuàng)建水安全型海綿城市”系統(tǒng)性成果。這套方案突破了傳統(tǒng)治水思路,提出了治澇、治污、治旱的“三治并舉”理念,制定了截污-調(diào)峰-蓄水-凈化-回用的“五位一體”方案,以地下硅砂蜂巢為核心,構(gòu)建分布式“城市之腎”,破解城市小區(qū)雨季水澇、旱季水少、四季水污的難題。該成果目前已經(jīng)在海淀區(qū)安寧莊小米科技園旁的積水點得到了成功應(yīng)用,消除了小米公司地下機房被淹的重大安全隱患;海淀區(qū)的后廠村、上莊村等積澇點與合流制排口,采用該成果方案后,均取得蓄水防澇與凈化的良好效果,此次強降雨也得到了驗證。該系統(tǒng)成果技術(shù)已成為住建部的行業(yè)標準,具備了向全國推廣應(yīng)用條件。

?附:硅砂蜂巢調(diào)蓄自凈化系統(tǒng)技術(shù)特點&凈化效率

硅砂蜂巢調(diào)蓄自凈化系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新集成了仁創(chuàng)自主研發(fā)的“微米級透水濾水技術(shù),透氣不透水技術(shù)以及蜂巢成型凈水填料技術(shù)”三大核心技術(shù),不同于傳統(tǒng)地鋼筋混凝土調(diào)蓄池(僅有單一地儲水功能),具有“蓄凈同體”的特點,同一池體,既能儲水防澇,又能通過“物理凈化”、“生物凈化”“填料凈化”以及“多重凈化”四個方面的綜合作用,同步凈水;建設(shè)成本低于傳統(tǒng)的“混凝土調(diào)蓄池 污水處理工藝”,且凈水過程不需要投加化學(xué)藥劑和動力曝氣,后期運行維護成本極低。

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據(jù)北京排水集團提供的數(shù)據(jù)顯示,2023年7月22日一場暴雨,2小時進水量約5.57萬m3,24h后進行了水質(zhì)檢測,出水水質(zhì)完全優(yōu)于污水處理廠國標一級A標準,表現(xiàn)出很高的凈化效率(具體水質(zhì)數(shù)據(jù)見下表):

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