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城市水坏境雨水收集与利用加强改善

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城市水坏境雨水收集与利用加强改善

城市水坏境雨水收集与利用加强改善

  • 作者:深圳市海绵雨水利用科技有限公司
  • 来源:www.spongerain.com
  • 发布时间:2018-03-26 00:00
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   目前我国城市的水资源正在面临着不足和短缺等问题。造成城市水资源不足和短缺的主要原因:一是水资源总量先天不足,人口多,人均水资源少。二是水源水质日趋恶化,不能满足水体正常循环使用的功能要求,大大减少了有效水资源的利用状况。而雨水的收集和利用可以为我们带来许多的好处,我们可以把收集来的雨水用于日常生活,如洗衣洗车、冲洗厕所。
 
    当然浇灌绿化、冲洗马路、消防灭火等等更多的方面。雨水的收集和利用还可以减少城市街道雨水径流量,减轻城市排水的压力,同时有效降低雨污合流,减轻污水处理的压力。
 
    一、我国城市雨水利用情况
 
    我国城市雨水利用虽具有悠久的历史,而真正意义上的城市雨水利用的研究与应用却从20世纪80年代开始,并于90年代发展起来。但总的来说技术还较落后,缺乏系统性,更缺少法律、法规保障体系。20世纪90年代以后,我国特大城市的一些建筑物已建有雨水收集系统,但是没有处理和回用系统。比较典型的有山东的长岛县、大连的獐子岛和浙江省舟山市葫芦岛等雨水集流利用工程。
 
    我国大中城市的雨水利用基本处于探索与研究阶段,北京、上海、大连、哈尔滨、西安等许多城市相继开展研究,已显示出良好的发展势头。由于缺水形势严峻,北京市开展的步伐较快。通过一批示范工程,争取用较短的时间带动整个领域的发展,实现城市雨水利用的标准化和产业化,从而加快我国城市雨水利用的步伐。
 
    二、城市雨水利用技术
 
    城市雨水利用技术发展的一个突出特点就是它的国际化与集成化。各国的雨水利用技术发展的程度因重视程度不同而参差不齐。成熟的雨水利用技术从屋面雨水的收集、截污、储存、过滤、渗透、提升、回用到控制都有一系列的定型产品和组装式成套设备。对于雨水的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)雨水的收集
 
    雨水收集利用,广义的范围内,包括了大型水库的建设,河川径流的取用等。雨水收集的方式有许多种型式,例如屋顶集水、地面径流集水、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。
 
    建筑工程中的雨水收集有三种方式:如果建筑物屋顶硬化,雨水应该集中引入绿地、透水路面,或引入储水设施蓄存;如果是地面硬化的庭院、广场、人行道等,应该首先选用透水材料铺装或建设汇流设施,将雨水引入透水区域或储水设施中;如果地面是城市主干道等基础设施,应该结合沿线绿化灌溉建设雨水利用设施。此外,居民小区也将安装简单的雨水收集和利用设施,雨水通过这些设施收集到一起,经过简单的过滤处理,就可以用来建设观赏水景、浇灌小区内绿地、冲刷路面,或供小区居民洗车和冲洗马桶,这样不但节约了大量自来水,还可以为居民节省大量水费。
 
    收集雨水的具体措施:首先要有一个集水面,再配一套输水管,最后是蓄水池。收集雨水的系统并不复杂,投入最大的是蓄水池,其次是输水管。就目前的条件而言,收集屋顶的雨水,集水面也有,输水管也有,缺的只是蓄水池。而建蓄水池也并不是一件很复杂的事,只要在每栋房前的花园或绿地底下建一个蓄水池,上面留一供取水和清扫池底垃圾的口,顶上复盖
 
    土并种上绿化。这样的蓄水池还可以和人防建筑相结合,一方面满足了人防的建设指标,另一方面又增加了一条收集利用雨水的投资渠道。高速公路同样也是一个收集利用雨水的好场所。只要在高速公路的边上每隔一定的距离建一蓄水池,再把各个蓄水池串联起来,把一个个分散的小蓄水池变成一个统一的蓄水系统,结合高速公路的绿化带的用水,这样就可以方便的收集和取用雨水。
 
    (二)雨水的处理
 
    雨水收集后的处理过程,与一般的水处理过程相似,唯一不同的是雨水的水质明显的比一般回收水的水质好,依据试验研究显示,雨水除了pH值较低(平均约在5.6左右)以外,初期降雨所带入的收集面污染物或泥砂,是最大的问题所在。而一般的污染物(如树叶等)可经由筛网筛除,泥砂则可经由沉淀及过滤的处理过程加以去除。这些设备的组合与处理容量需在经济与集水区条件考量下来调整其大小。处理方法与装置则主要取决于:①集水方式;②雨水取用目的与处理水质的目标;③收集面积与雨水流量;④建设计划与相关的条件;⑤经济能力与管理维护条件。
 
    屋顶集水一般以下述程序来处理所收集的雨水:集水→筛选→沉淀→砂滤→停留槽→消毒(视情况而定)→处理水槽(供水槽)。雨水的处理设备包括有筛网槽以及两个沉淀槽。沉淀槽下方则设有清洗排泥管,用来方便槽底淤泥的清洗排除,维持沉淀槽的循环使用。
 
    (三)雨水的供应
 
    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。
 
    雨水除了可以作为街厕沖洗用水外,也可作为其它用水如空调冷却水、消防用水、洗车用水、花草浇灌、景观用水、道路清洗等均可使用,此外,也可以经处理消毒后供居民饮用。
 
    通常利用雨水贮留渗透的场所一般为公园、绿地、庭院、停车场、建筑物、运动场和道路等。雨水回收利用的主要措施是结合降水特点及地形、地质条件,采用雨水渗透利用方案,设计出一种从“高花坛”、“低绿地”到“浅沟渗渠渗透”逐级下渗雨水的利用模式。采用的渗透设施有渗透池、渗透管、渗透井、透水性铺盖、浸透侧沟、调节池和绿地等。还可直接在城
 
    市一些的建筑物上设计收集雨水的设施,将收集到的雨水用于消防、植树、洗车、冲洗厕所和冷却水补给等,经处理后的水质较好也可以供居民饮用。
 
    三、雨水利用的水质控制
 
    雨水水质控制是现代城市雨水利用不可忽视的问题。影响雨水质量的原因主要有这么几个方面:一是由于大气的污染,直接由降水带来的污染物。城市的大气污染日趋严重,致使雨水水质下降,不少城市出现酸雨。从部分城市降雨水质分析结果看,天然雨水中含有的污染成分为SS、COD、硫化物,氮氧化物等,但浓度相对较低;其次是屋面材料的影响和在非降雨期屋面上积累的大气沉降物;路面雨水径流水质和影响因素相对其他方面的污染要
 
    复杂的多。路面材料、汽车排泄物,生活垃圾、裸露或植被地带冲出的泥沙等等,其成分复杂,随机性很大。主要污染成分有COD、SS、油类、表面活性剂、重金属及其它无机盐类。COD、SS均可能高达数千毫克/升。
 
    为了有效控制雨水的水质,我们就必须采取一些措施,如设置路面雨水截污装置、初期雨水弃流装置等等;为了控制路面带来的树叶、垃圾、油类和悬浮固体等污染物,可以在雨水口和雨水井设置截污挂篮和专用编织袋等,或设计专门的浮渣隔离、沉淀截污井;也可设计绿地缓冲带来截留净化路面径流污染物,但必须考虑对地下水的潜在威胁,限用于污染较轻的 径流,如生活小区、公园的路面雨水;设计特殊装置分离污染较重的初期径流,保护后续渗透设施和收集利用系统的正常运行。
 
    除了上述源头控制措施外,还可以在径流的输送途中或终端采用雨水滞留沉淀、过滤、吸附、稳定塘及人工湿地等处理技术。需要注意雨水的水质特性,如颗粒分布与沉淀性能、水质与流量的变化、污染物种类和含量等。
 
    随着我国城市化进程的加快和国民经济的高速发展,水资源短缺和水环境污染日趋严重。对水资源进行合理开发、高效利用、全面节约、有效保护和综合治理,已成为一项重要的战略任务。加强雨水的收集与利用可缓解我国水资源短缺问题。
 
    我国对城市雨水水质特性和相应的处理技术的研究尚处于初级阶段,没有相应的技术规范和要求。随着城市雨水利用技术的推广和城市非点源污染控制的开展,雨水的净化处理也将受到越来越多的重视。