林濤 吳西 梁江

摘要：近年來(lái)，我國(guó)水資源污染情況突出，江河湖泊污染嚴(yán)重，局部海域污染嚴(yán)重。同時(shí)我國(guó)水資源空間分布不均勻，北方城市水資源短缺情況時(shí)有發(fā)生。而雨水重回收利用系統(tǒng)作為一種成本較為低廉的節(jié)水系統(tǒng)，該系統(tǒng)的完善和推廣將是緩解水資源短缺壓力的有效途徑。本文對(duì)雨水回收利用系統(tǒng)的原理、主要裝置、設(shè)備和發(fā)展前景進(jìn)行了綜述和分析。

關(guān)鍵詞：雨水;回收;收集利用;海綿城市

雨水回收利用系統(tǒng)是通過(guò)收集建筑屋面、路面等的天然雨水，再對(duì)收集的雨水進(jìn)行一系列工藝處理后，達(dá)到符合設(shè)計(jì)使用標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)。一般雨水回收利用系統(tǒng)主要由初期雨水棄流過(guò)濾系統(tǒng)、蓄水系統(tǒng)、凈化系統(tǒng)組成，處理后的水資符合雨水回用的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)后，將水存儲(chǔ)到清水池，再通過(guò)提升設(shè)備和雨水重利用管網(wǎng)供給到道路清洗，綠地灌溉等。本文將對(duì)雨水回收利用系統(tǒng)的原理、主要裝置、設(shè)施和發(fā)展前景進(jìn)行闡述，方便同行探討和借鑒。

一、雨水回收利用系統(tǒng)原理

雨水回收利用系統(tǒng)是將雨水根據(jù)需求進(jìn)行收集后，并經(jīng)過(guò)對(duì)收集的雨水進(jìn)行處理后達(dá)到符合設(shè)計(jì)使用標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)。具有良好的節(jié)水和環(huán)境效益，在現(xiàn)代社會(huì)應(yīng)用越來(lái)越多。雨水回收利用系統(tǒng)涵蓋了雨水收集的整個(gè)過(guò)程，通過(guò)原理大致可分為八個(gè)流程，即雨水收集管道收集屋面及地面雨水→雨水初期過(guò)濾裝置→雨水棄流裝置→PP蓄水池→雨水處理系統(tǒng)→清水池→雨水回用。如圖1所示。

雨水主要來(lái)自屋面和地面，適合雨水回收利用的區(qū)域主要有建筑小區(qū)、學(xué)校、各類園區(qū)、工廠、大型場(chǎng)館、甚至道路，可見(jiàn)雨水回收利用系統(tǒng)通途廣泛。加之可以改善衛(wèi)生環(huán)境，同時(shí)能夠緩解城市內(nèi)澇壓力，因此被廣泛采用。

二、雨水回收利用系統(tǒng)主要裝置、設(shè)施

雨水回收利用系統(tǒng)具體組成構(gòu)造不一，需要根據(jù)具體的施工條件和其他因素綜合考慮決定。但無(wú)論何種系統(tǒng)，都是以“集——蓄——凈”為中心選擇具體裝置和設(shè)備。本文以目前我國(guó)的大多數(shù)雨水回收利用系統(tǒng)為例。雨水回收利用系統(tǒng)的主要裝置、設(shè)施有：雨水初期過(guò)濾裝置、雨水初期棄流裝置、pp模塊水池、雨水處理設(shè)施。在某些工程上，也習(xí)慣將過(guò)濾和棄流裝置合并，使用雨水棄流過(guò)濾裝置，也能夠?qū)崿F(xiàn)棄流和過(guò)濾的功能。本文將分別闡述初期過(guò)濾裝置和初期棄流裝置。

（一）雨水初期過(guò)濾裝置

雨水初期過(guò)濾裝置是專為防止初期匯流雨水中攜帶的部分固體雜物進(jìn)入后續(xù)凈化工段而設(shè)計(jì)的一款雨水利用前處理裝置。一般初期過(guò)濾裝置主要以截污掛籃為多，該裝置是PE高分子材料注塑而成。裝置包含不銹鋼提籃和過(guò)濾網(wǎng)，過(guò)濾網(wǎng)徑為一般為2mm，可以有效攔截樹(shù)葉等大顆粒固體垃圾，掛籃式過(guò)濾裝置是雨水收集非常重要的一個(gè)裝置，它可以減緩后續(xù)設(shè)施的壓力，其作用效果與污水處理中的格柵類似。截污掛籃伴有提手，在地面上定期的把掛籃鉤出，將其中的垃圾去除處理，保障截污掛籃的正常運(yùn)行。

（二）雨水初期棄流裝置

一般在降雨初期，前2-5mm的雨水污染較為嚴(yán)重，同時(shí)流量也較小。當(dāng)缺乏具體資料時(shí)，屋面棄流可以采用2-3mm的徑流厚度，地面棄流可以采用3-5mm的徑流厚度。由于受到重力作用，雨水流至初期棄流裝置時(shí)，初期雨水通過(guò)底部的排水管排放。后期雨量增大后，排水管上端的浮球在壓力的作用下將排水管關(guān)閉，從而實(shí)現(xiàn)去除初期雨水，同時(shí)收集后期干凈雨水的作用

（三）PP蓄水模塊

PP蓄水模塊是一種用來(lái)儲(chǔ)存雨水，目前使用最多的一種產(chǎn)品。蓄水池是由若干個(gè)PP蓄水模塊組合包裹防滲土工布而成，水池的形狀可以根據(jù)具體的工程需求組合，有不受場(chǎng)地限制的特點(diǎn)。與傳統(tǒng)混凝土材質(zhì)蓄水池相比，PP模塊蓄水池具有施工方便、工期短、布局靈活、壽命長(zhǎng)、防藻類滋生、承載力強(qiáng)、成本較低等優(yōu)點(diǎn)PP蓄水模塊是雨水回收利用系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分，能有效的將雨水進(jìn)行收集和儲(chǔ)存。PP雨水模塊應(yīng)用非常廣泛，包涵城鎮(zhèn)住宅、市政道路、廣場(chǎng)公園、工業(yè)園區(qū)等。

（四）雨水處理設(shè)施

由于雨水可生化性很差，宜采用物理、化學(xué)處理技術(shù)便于適應(yīng)季節(jié)間斷性的雨水回收利用系統(tǒng)。因此給水工程中的某些工藝也可運(yùn)用到雨水處理中。當(dāng)用戶對(duì)水質(zhì)要求不高時(shí)，可以只采用沉淀、過(guò)濾的方法，能夠滿足綠化灌溉、道路沖洗的要求。當(dāng)用戶對(duì)水質(zhì)要求高時(shí)，要通過(guò)一系列深度處理，出水水質(zhì)才能滿足國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定和使用要求。

雨水深度處理一般包含混凝、沉淀、活性炭過(guò)濾、消毒等單元。雨水深度處理設(shè)施種類較多，且技術(shù)不斷成熟。本文以一體化處理設(shè)施為例，雨水一體化深度處理設(shè)施包含高效過(guò)濾系統(tǒng)、消毒系統(tǒng)、反沖洗系統(tǒng)、補(bǔ)水系統(tǒng)等。高效過(guò)濾系統(tǒng)主要是填料式過(guò)濾，采用石英砂、無(wú)煙煤等填料，能夠有效的攔截雨水中的懸浮雜質(zhì)，降低雨水濁度效果較好。消毒系統(tǒng)采用自動(dòng)加氯消毒裝置，能夠根據(jù)雨水流量的變化進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。雨水回用水的加氯量可參考自來(lái)水廠的加氯量。一體化雨水深度處理設(shè)施具有安裝快捷、功能齊備、無(wú)需機(jī)房等特點(diǎn)。

三、雨水回收利用系統(tǒng)未來(lái)前景

近年來(lái)，隨著我國(guó)城市化的進(jìn)一步發(fā)展，城市水資源供需矛盾加深，同時(shí)，部分城市排水系統(tǒng)、排水設(shè)施過(guò)于老舊，雨水回收利用的研究與應(yīng)用滯后于城市規(guī)劃建設(shè)與發(fā)展。這一系列問(wèn)題制約了城市的發(fā)展，同時(shí)也會(huì)造成城市內(nèi)澇等問(wèn)題。為提高水資源的使用效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，2015年4月“海綿城市”在16座城市中開(kāi)始試點(diǎn)。這一政策的關(guān)鍵就是促進(jìn)雨水資源的利用和生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。同時(shí)，我國(guó)關(guān)于綠色建筑的政策不斷出臺(tái)、綠色建筑實(shí)施的不斷深入，中國(guó)綠色建筑在未來(lái)幾年將保持高速發(fā)展。其中，是否使用非傳統(tǒng)水源是綠色建筑評(píng)判中的關(guān)鍵一項(xiàng)，所以使用雨水回收利用系統(tǒng)將是評(píng)定星級(jí)綠色建筑的重要保障?？偠灾m然我國(guó)目前的雨水回收利用技術(shù)尚未達(dá)到成熟階段，但是憑借其良好的節(jié)水效益和環(huán)境生態(tài)效益，具有無(wú)限的發(fā)展?jié)摿徒?jīng)濟(jì)效應(yīng)。

四、結(jié)語(yǔ)

雖然目前我國(guó)的雨水回收利用系統(tǒng)還是處于探索階段，但筆者認(rèn)為，只要通過(guò)前期合理的設(shè)計(jì)和后期科學(xué)的運(yùn)行、管理，同時(shí)依靠國(guó)家相關(guān)政策扶持，雨水回收利用系統(tǒng)會(huì)日趨成熟，得到推廣應(yīng)用。

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作者簡(jiǎn)介：

林濤（1998—），男，漢族，四川遂寧，本科，研究方向：給排水科學(xué)與工程。

吳西（1996—），男，漢族，四川宜賓，本科，研究方向：給排水科學(xué)與工程。

梁江（1998—），男，漢族，浙江溫州，本科，研究方向：給排水科學(xué)與工程。