雨水利用技术及其具体应用_雨水回收利用技术
时间：2020-03-10 07:30:09 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要 我国是缺水和水患问题严重的国家，雨水的综合利用对于我国有相当重要的意义。本文通过雨水的收集、处理、综合利用，能有效利用雨水资源，同时减少洪涝灾害。结合具体的工程实例，经过雨水的综合回收利用，给该项目带来了一定的社会效益和经济效益。因此，雨水利用作为一项新技术，符合当前环境保护和可持续发展的要求，值得推广使用。
关键词 雨水利用；雨水收集；流程
中图分类号TU992 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）58-0138-02
0 引言
中国是个严重干旱缺水的国家，在全国600多座城市中，有400多个城市存在供水不足的问题，其中有110个城市严重缺水。与此同时，我国雨水资源却十分的丰富，造成的洪涝灾害也十分严重，而且，我们的水体污染也愈演愈烈，由于工业废水排放量的急剧增加，而且城市及周边的雨水未经拦污直接排放到河道里，导致了以淮河，太湖，滇池污染为代表的水环境恶化。我国因水污染和水环境质量恶化造成的经济损失十分巨大。
目前，世界上许多国家为节约水资源，减轻当地的用水和污水处理负担都展开了对雨水利用的研究。德国，日本等国在一些城市的建筑物上设计了收集雨水的设施，将收集到的雨水用于消防、小区绿化、洗车、冲厕和冷却水补给等，也可以经深度处理后供居民饮用。我国目前也在积极推广雨水综合利用系统，以实现节水以及节约投资成本的多重效益。
1 雨水利用的概念
雨水利用就是将雨水收集起来，经过一定的设施和加药处理后，得到符合某种水质指标的水然后再利用的过程。和中水一样，处理后的雨水变成一种可利用的水资源，用于冲洗厕所、绿化浇洒、景观用水以及其他适用中水水质标准的用水。
如果能够有效的利用和控制雨水，我们可以实现：1）减少城市内涝；2）有效的节约水资源；3）缩小城市雨水管网规模，减少城市污水处理设施的投资；4）回补地下水，减少海水入侵，改善生态环境；5）缓解内陆湖泊的面源污染；6）减少盐碱区域的种植成本。
2 雨水的收集利用
雨水收集主要包括屋面雨水、广场雨水、绿地雨水和污染较轻的路面雨水等。屋面雨水收集方式按雨水管道的位置分为外收集系统和内收集系统，外收集系统由檐沟、收集管、水落管、连接管组成，内收集系统是指在屋面设雨水斗，建筑内部有雨水管道的系统。
天然降雨受污染程度较低，水质较好。初期雨水污染主要为有机污染和悬浮固体污染，其他污染指标浓度相对较低。雨水悬浮物、COD、氨氮、总P随降雨历时的延长而逐渐降低，降雨后期COD趋于稳定，水质较好。因此，雨水的收集利用应考虑舍弃初期雨水径流，以减少对处理设施的影响，设置初期弃流设施即可以达到此目的。屋顶的雨水消除初期径流后就可以使用，一般撇除前两分钟的初期雨水，而机动车道的雨水需经过处理方可使用。
建筑物收集雨水的一般流程是，屋顶的雨水通过导管引人设在地下的雨水沉沙池，雨水经沉积后流人蓄水池，再由水泵抽至杂用水蓄水池，经加氯消毒后进入中水道系统，然后用来供给冲厕、车辆冲洗、娱乐性水景等等。
3 具体工程
以一个上海的工业厂区为例，该厂区规划总用地185 412m2，绿地率28.5％。屋面面积52 920m2。设计时考虑厂区内一号厂房和二号厂房屋面雨水综合利用。部分雨水直接利用，部分雨水渗透利用，达到充分利用区域内雨水资源的目的。在一号和二号厂房之间有三处露天自然水景，一号厂房北侧有较大面积绿化。一号厂房北侧屋面雨水，在草地内就地入渗，采用渗排一体化的管网，将大量屋面雨水就地入渗，少量雨水溢流至市政雨水管网。一号厂房南侧，二号厂房北侧屋面雨水通过弃流装置后接入自然水景，在附近建设一处理间，直接从水景内取水，经过处理后可用以洗车、浇灌、冲洗道路等。二号厂房南侧由于位置的局限性，局部设置储水罐，负责局部绿地的浇灌。
1）可利用雨水量的计算
一号厂房南侧，二号厂房北侧屋面雨水直接接入自然水景，总的屋面面积26 460平方，径流系数0.9，屋面可利用雨水QP=26 460×0.9×0.6×1.2=17 146m3 其中0.6为经济系数。
（1）雨水贮存设施计算：（自然水体容积）
设计重现期按上海2年计算，24小时降雨量约为100mm，降雨前3mm~5mm雨水弃流，可收集用水量为95mm。
每次降雨可收集用水量：Qd=26 460×0.9×0.095=2 262m3
需水池有效容积2 262m3，由三处自然水景代替。
（2）储罐设置
在二号厂房南侧，根据雨水回用水量，确定储罐的具体数量，采用回用一体化储罐，就近负责该区域内绿化的浇灌。在立管上安装重力式弃流过滤装置。储罐见图1。
雨水入渗利用方式由塑料渗透式贮水池和渗排一体化系统两部分组成。渗透、储存、排放一体化系统布置在集中绿化区域。包括渗透井、渗透管渠。土壤渗透系数应大于5.5×10-6m/s，允许在绿化区将原土改良后采用本系统。屋面雨水塑料渗透式贮水池兼有贮存及渗透功能。
3）该项目将会带来一定的社会效益，提升项目周边生态及人文环境，项目实施中的雨水收集及综合利用对创造节约型社会起了示范性作用，雨水渗透、回用减少了雨水管道系统的防洪压力，提高了设计区域的防洪标准，减少了洪灾造成的损失。而且，实施雨水渗透方案后，可从一定程度上缓解地下水位下降和地面沉降的问题。
该项目的经济效益分以下几个部分：1）节约用水带来的费用：雨水利用工程实施以后，每年可直接收集雨水量17 146m3。雨水用于回用后，则可替代自来水从而减少了自来水的使用量。按水价5元/m3计算，则年均可直接节约水费85 730元。如果目前水价平均每年递增25％，再考虑用水超标加价收费和罚款，此项节省费用会更高；2）消除污染排放而减少的社会损失：据分析，为消除污染每投入1元可减少的环境资源损失是3元，即投入产出比为1：3。由于在本项目中采用了源头治理的方案如截污和弃流，以及过滤和消毒的处理措施，大大减少了污染雨水排入水体，也减少了因雨水的污染而带来的水体环境的污染；3）节省其他综合费用：例如：1）城市排水设施的运行费用，雨水利用工程实施后，每年减少向市政管网排放雨水约434 921m3（包括绿地渗透设施减少的排水量）。这样会减轻市政管网的压力，也减少市政管网的建设维护费用；2）可增加的国家财政收入，这一部分收入指目前由于缺水造成的国家财政收入损失。据了解，目前全国六百多个城市日平均缺水1 000万m3，造成国家财政收入年减少200亿元。C，雨水利用工程建成后，因小区内所有雨水被滞留、渗透和回用，未增加排洪量，所以可减免防洪费。
4 结论
随着社会的发展，人类对资源需求的增长和资源短缺之间的矛盾日益加剧，水的供给与需求矛盾日益突出，进行水资源的合理开发利用已成为全世界所面临的共同问题，城市雨水利用是一种新型的技术，具有节约水资源、控制城市水土流失、防止水涝灾害、减少水污染和改善城市生态环境等综合效益。适应现代化城市对水资源保护与可持续利用的要求，适应城市水生态环境保护及可持续发展的要求。
参考文献
[1]张淼.建筑给水排水设计规范（GB50015-2003）.北京：中国计划出版社，2009.
[2]赵世明.建筑与小区雨水利用工程技术规范（GB 50400-2006）.北京：中国建筑工业出版社，2006.
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