關於雨水的收集與儲存及淨化技術詳細介紹

一、從雨水回收利用的現狀看我（wǒ）國城市化存在的問題

隨著我國城市（shì）化進程的發（fā）展，製約城市可持續發（fā）展的幹旱缺水（shuǐ）、洪澇災害和水（shuǐ）環境（jìng）惡化三大問題日益凸顯，使得城市原（yuán）先的水文循（xún）環（huán）路徑發生改變，給城市水生態帶來一係（xì）列影響，改變（biàn）了原（yuán）有城市（shì）水體（tǐ）自（zì）然循環（huán）路徑（jìng），給（gěi）城市帶來一係列的問題。如導致（zhì）大部分城市的市區氣溫比郊區高出 1℃～3℃，形成“熱島效應”，造（zào）成局部天氣異常，並（bìng）且這一現象有逐年增高的（de）趨勢。城市的發展不可避（bì）免地造成了不透水地麵麵積的增加，地表雨（yǔ）水（shuǐ）徑流係數和徑流量的提高，地下水入滲量的減少，使得地下水得不到充分涵養。還有部分城市為滿足用水（shuǐ）量需要而大量超采地下水，造成了地下水枯竭、地下水位不斷下降和海水入侵等環境（jìng）問題，有些地方甚至出現了地麵塌陷和沉降等情況，雨水利用能減少地下水（shuǐ）開采量，有效補充地下水，防止地下漏鬥擴（kuò）大和地麵下沉。雨水利用減少了（le）城市雨水（shuǐ）的（de）外排量，直接（jiē）減（jiǎn）少了雨水徑流（liú）挾帶的（de）汙染物數量，使得（dé）進入城市（shì）水體的麵源汙染大（dà）為減少，促進了（le）城市水環境的改善。另外，隨著城市規模擴大（dà）發展，城市空間的立（lì）體開發得到發展，當蘊藏著巨大自然力的暴雨天氣作用（yòng）於城市，而城市所具有的排水（shuǐ）抗災能力不能與之抗衡時，就造成瀝澇災害。汛期一遇暴雨就積水成災，影響城市生活，堵塞交通，甚（shèn）至淹沒設施，經濟損失巨（jù）大。同時，雨洪的肆虐，汙水泛濫，加大了城市治汙難度，環境惡化。因此（cǐ），我們急需（xū）在城市（shì）建立蓄、滯、排（pái）相結合（hé）的排澇及（jí）雨水利用體係。

現代城市雨水利用已經從上個世紀八十年代（dài）開始引起世界各國的（de）重視。我國是一個缺水的，許多城市水資源缺乏。目前，雨水利用在（zài）我國處（chù）於剛剛起（qǐ）步階段，其技術還不夠完善。從（cóng）整個雨水利用的基（jī）本建設（shè）成本，以及以（yǐ）後的雨水處理成本來看，有可能（néng）雨水利用（yòng）的價格要高於自來水的價格，而且絕大部分的市民還沒有用過（guò）雨水，對雨水的可靠性和安全（quán）性不放（fàng）心。由於下雨頻率的不均勻性，以及從整體上雜用水量和景觀補充水量遠大於可收集的雨水量，單獨使用雨水實現穩定運行存在困難（nán）。一方（fāng）麵，雨水沒有被廣泛收集，也（yě）沒有人為地進行雨水土地（dì）入滲，而是直接（jiē）流入下水管道，還有一（yī）些沒有經過處理就排入了自（zì）然水體。另一方麵，綠化、景觀用（yòng）水的主要問題為（wéi）用水成本，很多居住區都規劃設計了水景，但一般（bān）隻在節假日使用，平時不開，主要原因是用水費用太高，使水景達不到規劃設計的預期（qī）效果。應（yīng）該說（shuō）雨水利（lì）用（yòng）還沒有（yǒu）引起足夠（gòu）的（de）重視。把雨水作為重要水資源加以收集利用，實行綜合治理已經成為（wéi）一個重要的新興課（kè）題。政府應加緊製定一係列（liè）有關（guān）雨水利用（yòng）的法律（lǜ）法（fǎ）規，盡快出台雨水利用方麵的規範，以方便（biàn）設計人員。如大型公（gōng）用（yòng）設（shè）施區以及居住小區應（yīng）建立雨（yǔ）洪處理設施和（hé）中水利用係統，否則不予批準。節（jiē）約用水是當今社會所關注的重要問題，增（zēng）強節水意識尤為重要。為了節約用（yòng）水和實現可持續（xù）發展，要提高全民回收（shōu）利用雨水意識。來自屋（wū）頂（dǐng）上的降（jiàng）水徑流除初期受（shòu）到輕度汙（wū）染（rǎn）外，後期釋流一般水質良好，對其稍加處理就（jiù）可以予以利用，如果全民都參加到雨水回收（shōu）利用這一活動中來，每年就可以節（jiē）省大量水（shuǐ）資源。雨水回收利用（yòng）雖然資（zī）金投入（rù）多，收集難度大（dà），但卻是非常必要的。雨水利用不僅僅是一種資源的開（kāi）發和節約（yuē），也可實現節水、水資源（yuán）涵（hán）養與保護、減輕城市排水和處理係統的負荷、減少水汙（wū）染和（hé）改善城市生態環境等，同時還能節省市政和居民（mín）用水開支。

二、雨（yǔ）水的收集、儲存及淨化技術

對於雨水的回收利用工程可分為三個部分：雨水的收集（jí）、雨水的（de）處理和雨水的供應。一般模式是將屋頂雨水通過雨漏管收集，通過分（fèn）散或（huò）集中過濾，除去徑流中顆粒物質，然（rán）後將水引入蓄水池貯蓄，再通過水泵輸送至用水單元，一般（bān）用於衝洗廁所或灌溉（gài）綠（lǜ）地等。在廣義的範圍內（nèi），雨水的收集利用包括了大型水庫的建設、河（hé）川徑流的取用等。雨（yǔ）水收集有許多種方式，例如屋頂集（jí）水、地麵徑流集水或截水網等。其收集效率會隨著收集麵材質、氣象條件(日照、溫濕度等)以及降（jiàng）雨時間的長短等因素而有所（suǒ）差異。雨水的收（shōu）集（jí）後的處理過（guò）程，與一般的水處理過程相似，不同的是雨水的水質明顯比一般回收水好，依據試驗研究顯（xiǎn）示，雨水除了 pH 值較低(平均約在 5.6)以外，初期降（jiàng）雨所帶入的收集麵汙染物或泥砂，是（shì）大的問（wèn）題。雨水的使用，在未（wèi）經過妥善（shàn）處理前(如消（xiāo）毒等)，一般（bān）建議（yì）用於替代不與人體接觸的用水(如衛生用水、澆灌（guàn）花木等)為主。也可將所收集下來的雨水，經處理與儲存的過程後，用水泵將雨水提升至頂樓的水塔，供廁所的衝洗使用。另外，如與人接觸的用水，仍以自來水供應。

　　一般來說，對（duì）於城區雨水主要有屋麵、道路、綠地三種匯流介質。在這三種匯（huì）流（liú）介質中，地麵徑流雨水水質較好，綠地徑流雨水基本以滲（shèn）透為主，可（kě）收（shōu）集的雨量有限。相比較而言，屋麵雨水水質較好，徑流量大，便於收集利用，其利用價值高，應優先收（shōu）集利用。其中架空板、剛性屋麵（miàn）水質（zhì）優於卷材屋麵。建（jiàn）設屋麵雨水（shuǐ）集蓄（xù）與回用（yòng）係統，如機場、體育場館、會展中心等場所（suǒ），屋麵積水麵積大，雨（yǔ）水收集係統完善，適宜建屋麵雨水利用係統。將屋麵的雨水集（jí）入可滲（shèn）漏的淺水（shuǐ）池和（hé）蓄水（shuǐ）池，或者直（zhí）接把平屋麵做成蓄水屋麵，包括（kuò）淋水屋麵、噴霧屋麵、蓄水（shuǐ）種植屋麵(在上麵種植水生植物，既能起到綠化作用又可降低室內溫度)，不僅可以養魚，而且在（zài）夏季可以降（jiàng）低室（shì）內溫度。通常利用雨水貯留滲透的場所一般為（wéi）公園、綠地、庭院、停車場、建（jiàn）築物（wù）、運（yùn）動場和道路等。可在學校、企業、小（xiǎo）區和大型公共場所等單位（wèi）裏麵和道路兩側修（xiū）建（jiàn）蓄水池（chí），減少地麵積水總量，並將積蓄（xù）的（de）雨水用於衝廁、洗車、消防、綠化和景觀用水等。若小區內有景觀水體，則景（jǐng）觀水（shuǐ）體可首先考慮（lǜ）作為雨（yǔ）水儲存設施。這樣就不用另外建造（zào）調蓄池，可節省大量土建費用，且不會對住宅建築造（zào）成損害。另外（wài），營造人工濕地，開發成生態公園，有利於調節區域內的氣候、生態環境、改善城市熱島效應。在新（xīn）建、改建或擴建的道路中（zhōng），鋪設雨水管道（dào）一律（lǜ）采用下滲管道，人行（háng）道路麵采用（yòng）透水磚鋪設，既可以下滲補（bǔ）充地（dì）下水，又可以減少泄洪徑流、減輕管道壓力，可謂一舉多得。透水性地（dì）麵可（kě）采用碎石、草坪、台格路、細碎（suì）石路和透水性混凝土等多種形式。也可（kě）將道路兩旁及（jí）其他一些建築區（qū）的綠化區（qū）綠（lǜ）化設施建成低於路麵，這樣一方麵（miàn）可以（yǐ）補給地（dì）下水（shuǐ），另一方麵還可（kě）以減輕汙水處理場的負擔。

雨水被收集後，要進行一定（dìng）的處理，其水質應達到《城（chéng）市汙（wū）水再生利用城市雜用水水質（zhì）》(G B /T18920)、《城市汙水再生（shēng）昨用景觀環境用水水質》(G B/T18921)、《地表水環境質量標（biāo）準》(G B 3838)等相關標準的要求，才（cái）能應用。根據用途確定雨水（shuǐ）處理應該達到的水質。當同（tóng）時用於多種用途時，其水質應按高水質標準（zhǔn）確定。研究表明，城市（shì）雨（yǔ）水徑流因徑流表麵材料、氣溫、降雨量、降雨強度和降雨（yǔ）間隔時（shí）間（jiān）等條件不同而（ér）變化。不同的用途也要求不同的水質（zhì）標準和水量，故應根據收集雨水水質和用水水質（zhì）標準來確定淨化工藝（yì）和（hé）規模，在試驗的基礎上進行技術經濟分析比較後確定。雨水儲存和（hé）淨化係統含調節池和水淨（jìng）化係（xì）統兩部分。調節（jiē）池用於儲存雨（yǔ）水和循（xún）環景觀水，水淨化（huà）係統用於淨化所收集的初期雨水和景觀循環水。一般雨水在收集處（chù）理之前，需要進行初期棄流。對於初期棄流的雨水將其排放回到下（xià）遊市政雨水管網。經過初期棄流後（hòu）收（shōu）集的雨水，還要考（kǎo）慮到初雨之後，承雨麵（miàn）積內仍然存在著的可能帶來（lái）汙染以及偶（ǒu）然突發（fā）事件可能帶來的嚴（yán）重汙染，故（gù）可以選擇采取隔油池、斜板沉澱池（chí）、砂濾池等幾種（zhǒng）手段進行綜合處理。雨水的汙染主要是由屋（wū）麵汙染和地麵汙染造成的，控製好屋麵及（jí）地麵的汙染（rǎn）狀況可大幅減輕雨水的汙染程度。屋麵雨水收集係統應獨立設置，不得與室（shì）內汙廢水係統連接。如陽台排出的廢（fèi）水(如（rú）洗衣廢水)不能進入雨水立管。立管的底部應設檢查口。雨水進入收集係統前應有（yǒu）隔柵或濾網截汙。也可在屋麵建立花園雨水利用（yòng）係統，利用屋頂花壇中的（de）土壤較強的淨化水體能力（lì）對雨水進行預處理可（kě）減輕雨水（shuǐ）的汙染（rǎn）程度。當對水質要求較高時（shí），可采用常用水處理工藝，如混凝（níng）、過（guò）濾、沉澱、膜技術等（děng）都能將雨水水（shuǐ）質大幅提升的。

三、雨水利用（yòng）設計方案的確定（dìng）

雨水（shuǐ）利用包括雨水集蓄淨化（huà）回用和雨水滲透補充地下水兩個方麵（miàn）。前者稱為直接利用，後者（zhě）稱為間接利用。雨水綜合（hé）利用是指根據具體（tǐ）條件，將（jiāng）雨水（shuǐ）直接利用和間接利用結合，在技（jì）術經濟分析（xī）的（de）基礎上大限度地（dì）利用雨水。成（chéng）熟的雨水利用技術從雨水的收集、截（jié）汙、儲存、過濾、滲透、提升、回用到控製都有一係列的定型（xíng）產品和組裝式成套設備。

1、直接利用

根（gēn）據雨水匯集區的不同，可將雨水（shuǐ）直拉利用係（xì）統分成屋頂雨水利用、路麵雨水利用（yòng）和（hé）綠地雨水利用等方式。

(1) 屋麵雨水。屋麵雨水利用是指將建築物(構築物)的屋（wū）頂(天台)作為集雨麵的（de）雨水收（shōu）集利用係統。屋麵雨水（shuǐ）水質受（shòu）大氣質量、屋麵材料、降雨（yǔ）量、降雨（yǔ）間（jiān）隔等因素的影響。屋麵（miàn）雨水的汙染程度與屋麵材料有（yǒu）直接關係，瀝青油氈是（shì）一種主要汙染源。因此，在屋麵雨水（shuǐ）利用規劃設計中必須考慮屋麵材料的影響（xiǎng），通過采用鋁塑板等（děng）新型屋（wū）麵防水材料（liào），可有效地減少雨水中雜質（zhì）。

(2) 路麵雨水（shuǐ）。路麵雨水利用是指將道（dào）路、廣場作為集雨麵的雨水收集利用係統。路（lù）麵雨水水質受交通量、路麵衛生、路麵材料、降雨量和降雨間隔等因素的影響。道路和屋頂的汙（wū）染

　　程度不同（tóng），雨水徑流水質也有所（suǒ）差異，通常路麵雨水水質比屋麵雨水要差。由於機動車道的交通量較大、路麵（miàn）汙染較重，機動車道的雨水（shuǐ）水質相對較差（chà）。因此，在路麵雨水規劃設計中應優先考慮收集自行車道、人行道和小區道路的雨水。

2、間接利用

雨水間接利用可分為屋頂花園、下凹綠地、透水路（lù）麵和滲透管溝(井)等方式。

(1) 屋頂花園。屋頂花園是指各種建築物、構築物的屋頂(天台（tái）)上進行綠化、種植花草的統稱，一般由防護層、排水層、過濾層、種植層和植被組成。種植層和（hé）植被的選擇是屋頂花園的關鍵，種植層（céng）土（tǔ）壤（rǎng）必須有一定滲透性並能滿足植被生長的需要，植被必須適應當地的氣候條件並與種植層土壤性質相匹配（pèi）。通過植（zhí）被截留和種植層吸納雨水，屋頂花園雨水徑流（liú）量較綠化前（qián）大幅降低，僅在遇到暴雨時形成雨水徑流。屋頂花園是美化城市、減少麵源汙染和（hé）消減城市雨水徑（jìng）流的重要途徑（jìng）之一。

(2) 下凹（āo）綠（lǜ）地（dì）。下凹綠（lǜ）地是指低於周圍地麵適當深度，能夠接受周邊地麵雨水徑流（liú）的綠地。綠地表層土壤中根係發達、相對疏鬆，其（qí）降雨入滲能力較無草皮的裸（luǒ）地大，具有便於雨水（shuǐ）引（yǐn）入、透水性（xìng）好和投資少的特點，而且植物根係還能對雨水徑流中的懸浮物、雜質等起到一定的過濾、淨化作用。通過將普通綠地設計或改造成下凹綠地，適當降（jiàng）低綠地高程，合理處理路麵高程、綠地高程和雨水口的關（guān）係，不僅可以減少綠化用水，而且增加了雨水滲透量、強化了（le）地（dì）下水補給。

(3) 透水路（lù）麵。透水路麵是指（zhǐ）以（yǐ）透水混凝土（tǔ）、透水瀝青、透（tòu）水磚、草皮磚等透水（shuǐ）性建（jiàn）材替代普通混凝土、瀝青、釉麵磚等傳統建材（cái）鋪（pù）裝硬化路麵、廣場、停車場等。透水路麵能很快將雨水滲透至路基（jī）下，甚至到達地下含水層，不會產生路麵積水（shuǐ）。路麵（miàn）可廣泛應用於人行道、小區道路、公園、廣場和停（tíng）車場等輕型路麵。

(4) 滲透管溝(井)。滲透管溝(井)是指在雨水排放係統（tǒng）中，將傳統雨水管改（gǎi）為滲透管(穿孔管)或設置滲水井。匯集的雨水通過滲透管溝(井)進入（rù）四周的碎石層，再進一步向四周土壤滲透，多餘雨水溢透進入市政排水管道。滲透管溝和滲水（shuǐ）井可單獨使用，也可同時（shí）使用（yòng）。滲透管溝(井)滲透量（liàng）大、占地麵積小、投資較少，但是（shì）對（duì）水質有要（yào）求，不能含有過多的懸浮物，通常需進行預處理。滲透管（guǎn）溝(井)適用於一些地下水位不高、雨水水（shuǐ）質較好的地區。

雨水收集利用技術是節（jiē）水、節能技術的重要組成部分。目前，我國城市化的發展規模已經進入到了一個飛速發展的階段，這（zhè）必然麵臨著將有更多的土地變成（chéng）建築用（yòng）地。在這個過程中，一定（dìng）要將雨水回收利用作（zuò）為城市規劃的一部分進行設計和建造，爭取使雨水這一巨大的財富發揮效益。要結（jié）合實際情況來考慮，統籌規劃作出多個設計方案，進行（háng）技術經濟的對比，後選擇的方案（àn）進行建設，盡量降低建設費用。並且回用雨水應（yīng）該（gāi）是（shì）政府支持、群眾（zhòng）參與共同完成的。總之，推動水資源的（de）可持續發展，還有許多工作要做，其任重而道遠!