雨水收集、储存及净化技术

一、从雨水回收利用的现状看我国城市化存在的问题

随着我国城市化进程的发展，制约城市可持续发展的干旱缺水、洪涝灾害和水环境恶化三大问题日益凸显，使得城市原先的水文循环路径发生改变，给城市水生态带来一系列影响，改变了原有城市水体自然循环路径，给城市带来一系列的问题。如导致大部分城市的市区气温比郊区高出1℃～3℃，形成“热岛效应”，造成局部天气异常，并且这一现象有逐年增高的趋势。

城市的发展不可避免地造成了不透水地面面积的增加，地表雨水径流系数和径流量的提高，地下水入渗量的减少，使得地下水得不到充分涵养。还有部分城市为满足用水量需要而大量超采地下水，造成了地下水枯竭、地下水位不断下降和海水入侵等环境问题，有些地方甚至出现了地面塌陷和沉降等情况，雨水利用能减少地下水开采量，有效补充地下水，防止地下漏斗扩大和地面下沉。

雨水利用减少了城市雨水的外排量，直接减少了雨水径流挟带的污染物数量，使得进入城市水体的面源污染大为减少，促进了城市水环境的改善。另外，随着城市规模扩大发展，城市空间的立体开发得到发展，当蕴藏着巨大自然力的暴雨天气作用于城市，而城市所具有的排水抗灾能力不能与之抗衡时，就造成沥涝灾害。汛期一遇暴雨就积水成灾，影响城市生活，堵塞交通，甚至淹没设施，经济损失巨大。同时，雨洪的肆虐，污水泛滥，加大了城市治污难度，环境恶化。因此，我们急需在城市建立蓄、滞、排相结合的排涝及雨水利用体系。

现代城市雨水利用已经从上个世纪八十年代开始引起世界各国的重视。我国是非常缺少的，许多城市水资源缺乏。目前，雨水利用在我国处于刚刚起步阶段，其技术还不够完善。从整个雨水利用的基本建设成本，以及以后的雨水处理成本来看，有可能雨水利用的价格要高于自来水的价格，而且绝大部分的市民还没有用过雨水，对雨水的可靠性和安全性不放心。

由于下雨频率的不均匀性，以及从整体上杂用水量和景观补充水量远大于可收集的雨水量，单独使用雨水实现稳定运行存在困难。一方面，雨水没有被广泛收集，也没有人为地进行雨水土地入渗，而是直接流入下水管道，还有一些没有经过处理就排入了自然水体。另一方面，绿化、景观用水的主要问题为用水成本，很多居住区都规划设计了水景，但一般只在节假日使用，平时不开，主要原因是用水费用太高，使水景达不到规划设计的预期效果。应该说雨水利用还没有引起足够的重视。把雨水作为重要水资源加以收集利用，实行综合治理已经成为一个重要的新兴课题。

单位应加紧制定一系列有关雨水利用的法律法规，尽快出台雨水利用方面的规范，以方便设计人员。如大型公用设施区以及居住小区应建立雨洪处理设施和中水利用系统，否则不予批准。节约用水是当今社会所关注的重要问题，增强节水意识尤为重要。为了节约用水和实现可持续发展，要提高全民回收利用雨水意识。来自屋顶上的降水径流除初期受到轻度污染外，后期释流一般水质良好，对其稍加处理就可以予以利用，如果全民都参加到雨水回收利用这一活动中来，每年就可以节省大量水资源。雨水回收利用虽然资金投入多，收集难度大，但却是非常必要的。雨水利用不仅仅是一种资源的开发和节约，也可实现节水、水资源涵养与保护、减轻城市排水和处理系统的负荷、减少水污染和改善城市生态环境等，同时还能节省市政和居民用水开支。

二、雨水的收集、储存及净化技术

对于雨水的回收利用工程可分为三个部分：雨水的收集、雨水的处理和雨水的供应。一般模式是将屋顶雨水通过雨漏管收集，通过分散或集中过滤，除去径流中颗粒物质，然后将水引入蓄水池贮蓄，再通过水泵输送至用水单元，一般用于冲洗厕所或灌溉绿地等。在广义的范围内，雨水的收集利用包括了大型水库的建设、河川径流的取用等。

雨水收集有许多种方式，例如屋顶集水、地面径流集水或截水网等。其收集效率会随着收集面材质、气象条件（日照、温湿度等）以及降雨时间的长短等因素而有所差异。雨水的收集后的处理过程，与一般的水处理过程相似，之中不同的是雨水的水质明显比一般回收水好，依据试验研究显示，雨水除了pH值较低（平均约在5.6）以外，初期降雨所带入的收集面污染物或泥砂，是严重的问题。雨水的使用，在未经过妥善处理前（如消毒等），一般建议用于替代不与人体接触的用水（如卫生用水、浇灌花木等）为主。也可将所收集下来的雨水，经处理与储存的过程后，用水泵将雨水提升至顶楼的水塔，供厕所的冲洗使用。另外，如与人接触的用水，仍以自来水供应。

雨水被收集后，要进行一定的处理，其水质应达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T18920）、《城市污水再生昨用景观环境用水水质》（GB/T18921）、《地表水环境质量标准》（GB3838）等相关标准的要求，才能应用。根据用途确定雨水处理应该达到的水质。

当同时用于多种用途时，其水质应按水质标准确定。研究表明，城市雨水径流因径流表面材料、气温、降雨量、降雨强度和降雨间隔时间等条件不同而变化。不同的用途也要求不同的水质标准和水量，故应根据收集雨水水质和用水水质标准来确定净化工艺和规模，在试验的基础上进行技术经济分析比较后确定。

雨水储存和净化系统含调节池和水净化系统两部分。调节池用于储存雨水和循环景观水，水净化系统用于净化所收集的初期雨水和景观循环水。一般雨水在收集处理之前，需要进行初期弃流。对于初期弃流的雨水将其排放回到下游市政雨水管网。经过初期弃流后收集的雨水，还要考虑到初雨之后，承雨面积内仍然存在着的可能带来污染以及偶然突发事件可能带来的严重污染，故可以选择采取隔油池、斜板沉淀池、砂滤池等几种手段进行综合处理。

雨水的污染主要是由屋面污染和地面污染造成的，控制好屋面及地面的污染状况可大幅减轻雨水的污染程度。屋面雨水收集系统应独立设置，不得与室内污废水系统连接。如阳台排出的废水（如洗衣废水）不能进入雨水立管。立管的底部应设检查口。雨水进入收集系统前应有隔栅或滤网截污。也可在屋面建立花园雨水利用系统，利用屋顶花坛中的土壤较强的净化水体能力对雨水进行预处理可减轻雨水的污染程度。当对水质要求较高时，可采用常用水处理工艺，如混凝、过滤、沉淀、膜技术等都能将雨水水质大幅提升的。

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