海綿雨水城市雨水收集和處理技術(shù)

　　1、國外雨水利用情況

　　雨水利用已成為國際上普遍重視的課題。國外城市雨水利用較早，且已形成一定規模 , 雨水利用發(fā)展比較快的有日本、德國、美國、英國、澳大利亞和瑞典等國家。德國是歐洲開(kāi)展雨水利用工程最好的國家之一，德國部分地區利用雨水可節約飲用水量的50 %。目前，德國在新建小區均要設計雨水利用設施，否則政府將征收雨洪排放設施費和雨水排放費。20世紀60年代 , 日本開(kāi)始收集利用路面雨水，70 年代修筑集流面收集雨水，80年代開(kāi)展了對城市雨水利用與管理的研究，提出“雨水抑制型下水道”并納入國家下水道推進(jìn)計劃 , 制定相應的政策，已有大量的工程實(shí)施。如日本福岡體育場(chǎng)和國技館，雨水收集面積為 25900m2,設計雨水蓄水池總容積 2900m3,通過(guò)雨水利用每年可節約12萬(wàn)美元的費用。英國典型的雨水利用工程為世紀穹頂, 該穹頂安裝了大型的中水回用裝置，以穹頂收集的雨水作為建筑內的廁所沖洗用水，提供100m3Πd的回用水。該處理系統利用自然的方式有效的預處理了雨水，同時(shí)很好地融入到穹頂的景觀(guān)中。以色列由于干旱，雨水資源的利用率高達 98 %。此外，美國、加拿大、阿富汗等國家的雨水利用也卓有成效。

　　2、雨水利用存在的問(wèn)題

　　我國在城市雨水資源化及其應用方面的研究尚處于起步階段，缺乏較為系統的綜合利用理論與實(shí)例研究。盡管一些城市，如上海、杭州及一些北方城市已開(kāi)始實(shí)施雨水資源的水量、水質(zhì)監測及污染控制工作。但總體來(lái)說(shuō)，我國對城市雨水的利用還停留在“控制”這一初級階段，主要通過(guò)城市排水工程收集排放。我國雨水利用技術(shù)還較落后，缺乏系統性，利用率比較低。在許多城市，一方面城市生產(chǎn)、生活及生態(tài)環(huán)境建設缺水現象日益突出，因缺水導致城市自然生態(tài)系統狀況惡化，被迫通過(guò)跨區域調水緩解，比如南水北調工程，帶來(lái)一系列的生態(tài)問(wèn)題，另一方面洪澇災害頻發(fā)，大量雨水資源流失，比如2007年濟南的7. 18洪水事件。如何協(xié)調二者的關(guān)系，化害為利，對促進(jìn)城市復合生態(tài)系統的持續發(fā)展具有重要意義。

　　3、雨水收集利用模式

　　目前城市雨水利用收集技術(shù)主要有三種：屋頂雨水收集、城市路面雨水利用和城市綠地、花壇和園林雨水集蓄。

　　屋頂雨水收集利用工程模式

　　將屋頂雨水收集并儲存于地下或地面的蓄水池，經(jīng)簡(jiǎn)單處理后直接用于澆花、沖洗廁所或者洗車(chē)等用途。該設備安裝和使用都很方便，已在德國等國家得到了廣泛的應用，屋頂雨水的收集利用要比城市道路雨水收集利用復雜的多，主要包括雨水收集系統、過(guò)濾系統貯存系統、回用系統等。圖1為典型的屋頂雨水利用工程模式。

　　雨水經(jīng)屋頂匯集，通過(guò)落水管流入沙礫石層，過(guò)濾后沿輸水管道進(jìn)入蓄水池，蓄水池可分為兩層，上部蓄水池直接接納輸水管道的雨水，再由分隔層大孔隙混凝土層再次過(guò)濾后流入下部蓄水池。當然，對該類(lèi)設施雨水的處理也比較嚴格，通常的方法包括濕地生態(tài)處理、膜處理、砂濾、紫外線(xiàn)消毒等，以確保雨水使用的安全性。

　　城市道路路面雨水利用工程模式

　　城市道路路面、廣場(chǎng)和停車(chē)場(chǎng)等都是良好的雨水收集面。降雨后自然產(chǎn)生徑流，只要修建一些簡(jiǎn)單的雨水收集和蓄存工程，就可將雨水資源化，用于城市清潔、綠地灌溉、維持城市水景等。城市道路的雨水收集可以采取分路段于綠地下修建蓄水池的工程模式見(jiàn)圖2。

　　由于人行便道面積小，分散性強，可以采用在人行便道上鋪設可滲透路面磚的工程模式，雨水直接滲入地下，回補地下水�？蓾B透路面磚的強度應大于30MPa , 滲水能力保證在 1mmΠs的降雨情況下隨降隨滲。

　　城市綠地、花壇和園林雨水集蓄

　　在綠地、花壇等地收集雨水，應采用下凹式綠地，即在建造綠地時(shí)，應調查好綠地周邊高程、綠地高程和集蓄水池高程的關(guān)系，使周邊高程高于綠地高程，雨水口設在綠地上，集蓄水池高程略高于綠地高程而低于周邊高程。這樣降雨后雨水徑流進(jìn)入綠地，經(jīng)綠地蓄滲、補充消耗的土壤水分后，多余的雨水流入集蓄水池。集蓄水池集蓄的雨水既可用來(lái)灌溉綠地，也可作為城市清潔用水。

　　雨水處理技術(shù)

　　雨水回用水質(zhì)要求及標準

　　由于城市雨水在降落過(guò)程中，攜帶了一定濃度的溶解性氣體、懸浮物及溶解性固體等，并且在形成徑流過(guò)程中受到屋面材料、道路路面等因素的影響致使水質(zhì)變差。如果雨水利用作為生活雜用水，則在使用前必須進(jìn)行處理。雨水回用一般用做沖廁、洗車(chē)、空調、灌溉和景觀(guān)用水等方面�？傮w來(lái)說(shuō)，沖廁、洗車(chē)、灌溉等市政與生活雜用應符合城市雜用水水質(zhì)標準�；赜糜诰坝^(guān)用水水質(zhì)應符合景觀(guān)環(huán)境用水水質(zhì)標準。食用作物、蔬菜澆灌用水還應符合農田灌溉水質(zhì)標準要求。雨水用于空調系統冷卻水、采暖系統補水等其他用途時(shí)，其水質(zhì)應達到空調用水及冷卻水水質(zhì)標準�；赜盟�水質(zhì)的要求直接影響著(zhù)雨水處理工藝的選擇。

　　屋頂雨水處理技術(shù)

　　屋頂雨水集蓄利用系統主要回用于家庭、公共場(chǎng)所和企事業(yè)單位的非飲用水，如澆灌、沖廁、洗衣洗車(chē)、冷卻循環(huán)等中水系統。根據屋頂雨水徑流自然沉淀和混凝沉淀試驗結果，當自然沉淀時(shí)間超過(guò)90min時(shí)，COD 去除率達到30 %以上�；炷�沉淀對COD及SS的去除率高于自然沉淀，但混凝沉淀工藝增加了投藥設備，成本較高，如果有足夠的停留時(shí)間，自然沉淀是一種簡(jiǎn)單而有效的處理方法。一般情況下，屋面雨水采用投加混凝劑后直接過(guò)濾，消毒。工藝流程見(jiàn)圖3。

　　綠地滲透雨水處理技術(shù)

　　綠地對徑流雨水有滯蓄入滲作用，在城市綠化時(shí)建立下凹式綠地，使地面略高于綠地，在綠地內設雨水滯留設施。在建造綠地時(shí)，周邊高程要高于綠地高程，雨水口設在綠地上，集蓄水池高程略高于綠地高程而低于周邊高程。通過(guò)城市內公共綠地、居住區綠地、道路綠地等綠化帶，使城市綠地、草坪多消納雨水，減少洪峰流量。例如居住小區，利用綠地可以滲透屋頂、小區內不透水路面的徑流。草地莖棵密布，草葉繁茂 , 一般在地表有2cm 深水層里，水不易流失。所以雨水可利用綠地直接滲透，以補充地下水。具體聯(lián)系污水寶或參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

　　雨水綜合處理技術(shù)

　　屋面雨水、道路雨水和市政雨水的水質(zhì)不同，處理技術(shù)也不盡相同。如果將屋面雨水、道路雨水和市政雨水相結合，設計出綜合利用流程將會(huì )更具有實(shí)用性。道路雨水和屋面雨水的初期徑流經(jīng)棄流管進(jìn)入市政管網(wǎng)的檢查井，市政雨水直接進(jìn)入市政管網(wǎng)的檢查井，經(jīng)城市排水管網(wǎng)排至污水廠(chǎng)。初期徑流后的道路和屋面的雨水進(jìn)入貯存池，經(jīng)混凝、過(guò)濾、消毒后便可作為生活雜用水以使用，雨水綜合工藝流程見(jiàn)圖4。

　　雨水深度處理工藝

　　城市公共建筑中的雨水深度處理技術(shù)是指常規處理之后，再經(jīng)過(guò)吸附、膜分離等處理工藝 , 取得良好的水質(zhì)。雨水深度處理工藝流程如圖5所示。雨水深度處理技術(shù)是雨水回用于水質(zhì)要求較高的情況時(shí)必須采取的處理措施。該技術(shù)處理效果好，可極大提高雨水水質(zhì)。避免雨水簡(jiǎn)單回用所帶來(lái)的衛生隱患。英國的Safeway大型超市就采用了雨水深度處理的回用系統。

　　結語(yǔ)

　　我國雨水利用還處于初級階段，沒(méi)有形成大的規模。但雨水利用作為節水措施之一，已被逐漸重視。雨水資源就地吸納利用，可減輕城市排水管網(wǎng)負荷，減少大型污水處理廠(chǎng)、收集污水管線(xiàn)和擴建排洪設施的政府資金投入。雨水利用的社會(huì )效益顯著(zhù)，但由于目前我國的水價(jià)偏低，單從經(jīng)濟效益來(lái)看往往不可行，所以應該盡快出臺我國城市雨水利用的相關(guān)政策、法規，尋求并實(shí)施減少城市雨水徑流污染要求的最佳管理模式和技術(shù)措施，制訂符合我國國情與當地條件及城鎮生態(tài)建設要求的遠、近期規劃，使雨水利用能被廣泛推廣。對于雨水資源的利用，已經(jīng)進(jìn)行了許多創(chuàng )造性的理論探索和技術(shù)研究，但這些技術(shù)不但缺乏系統性，同時(shí)也存在著(zhù)集蓄和利用脫節、資源利用率低等問(wèn)題。如何有效地利用有限的雨水資源，仍是一個(gè)重大課題，隨著(zhù)課題的深入研究，將會(huì )提高我國雨水利用的技術(shù)和方法，以充分利用雨水資源。(來(lái)源：深圳市海綿雨水利用科技有限公司 MR,黃)