雨水收集系統(tǒng)——技術(shù)

1、1.簡(jiǎn)介雨水收集系統(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)。雨水收集與利用可分為收集系統(tǒng)、儲(chǔ)存凈化系統(tǒng)、滲透系統(tǒng)。 2.組成雨水收集系統(tǒng)的由六部分組成： 集水區(qū)：是一個(gè)確定的表面區(qū)域。收集降落的雨水一般來(lái)自于屋頂表面地面墻體。 輸水系統(tǒng)：將水從集水區(qū)轉(zhuǎn)輸?shù)劫A水系統(tǒng)的渠道或者管道。 屋頂沖洗系統(tǒng)：該系統(tǒng)可以過(guò)濾并且去除污染物和碎屑，包括初期的棄流裝置。 貯水系統(tǒng)：用做貯水收集雨水的地方。 配送系統(tǒng)：利用重力或泵配送雨水的系統(tǒng)。 凈化系統(tǒng)：包括過(guò)濾設(shè)備、凈化裝置和用于沉淀、過(guò)濾和消毒的添加劑。&

2、#160;3.雨水利用雨水利用就是直接對(duì)天然降水進(jìn)行收集、儲(chǔ)存并加以利用。成熟的雨水利用技術(shù)從屋面雨水的收集、截污、儲(chǔ)存、過(guò)濾、滲透、提升、回用到控制都有一系列的定型產(chǎn)品和組裝式成套設(shè)備。     1）雨水直接利用 雨水直接利用是指將雨水收集后直接回用，應(yīng)優(yōu)先考慮用于小區(qū)雜用水、環(huán)境景觀用水和冷卻循環(huán)用水等。由于我國(guó)大多數(shù)地區(qū)降雨量全年分布不均，故直接利用往往不能作為唯一水源滿(mǎn)足要求，一般需與其它水源一起互為備用。     2）雨水間接利用   雨水間接利

3、用是指將雨水簡(jiǎn)單處理后下滲或回灌地下，補(bǔ)充地下水。在降雨量少而且不均勻的一些地區(qū)，如果雨水直接利用的經(jīng)濟(jì)效益不高，可以考慮選擇雨水間接利用方案。 3）雨水綜合利用 雨水綜合利用是指根據(jù)具體條件，將雨水直接利用和間接利用結(jié)合，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析基礎(chǔ)上最大限度地利用雨水。集蓄能力(mm)屋面面積（m2）存儲(chǔ)池體積（m3）初期雨水棄流池（m3）集蓄水量     （m3/a）屋面年徑流量（m3/a）集蓄效率（E%）建設(shè)投資額(萬(wàn)元）年運(yùn)行費(fèi)（元）年總效益（元）1050005052026470043.11 22.5182360781000

4、0100104052940028364712156200002002081051880040729524315 205000100530594700 64.8430275391761000020010611794004155051835115000300159175141505282582752520000400201223518800631101236705 405000200539364700 83.84 53354211808100004001078729400737085236161500060015118631415089106803

5、5590200008002015744188001121417047232 505000250541354700 87.67 65372112404100005001082699400887442248072000010002016538188001361488449614雨水利用規(guī)模費(fèi)用效益分析成果表2(注：費(fèi)用效益分析的前提：屋面雨水處理流程按規(guī)范GB50400-2006 .3執(zhí)行，回收的雨水滿(mǎn)足中水或雜用水標(biāo)準(zhǔn)，以3.0元/m3計(jì)算自來(lái)水替代率得到總效益。鋼筋混凝土室外埋地水池按容積每立方米1095-925元/m3估算。建設(shè)投資總費(fèi)用包括土建工程、水處理及管

6、道設(shè)備等。年運(yùn)行費(fèi)用以人工+動(dòng)力+藥劑的成本0.9元/m3計(jì)算。)4.初期水質(zhì)控制技術(shù)初期雨水經(jīng)過(guò)多道預(yù)處理環(huán)節(jié)，保證了所收集雨水的水質(zhì)。采用蓄水模塊進(jìn)行蓄水，有效保證了蓄水水質(zhì)，同時(shí)不占用空間，施工簡(jiǎn)單、方便，更加環(huán)保、安全。通過(guò)壓力控制泵和雨水控制器可以很方便地將雨水送至用水點(diǎn)，同時(shí)雨水控制器可以實(shí)時(shí)反應(yīng)雨水蓄水池的水位狀況，從而到達(dá)用水點(diǎn)。初期雨水控制方法有多種，各有利弊，一種常用的是初期雨水棄流裝置。 初期雨水棄流裝置是一種非常有效的水質(zhì)控制技術(shù)，可去除徑流中大部分污染物，包括細(xì)小的或溶解性污染物。棄流裝置有多種設(shè)計(jì)型式，可以根據(jù)流量或初期雨水排除水量來(lái)設(shè)計(jì)控制裝置，排除量需要根據(jù)匯水

7、面的污染程度、水量的平衡和后續(xù)的處理技術(shù)等綜合考慮確定。初期屋面徑流雨水的棄流原理：初期屋面徑流雨水流入分水井后，經(jīng)棄流器進(jìn)入棄流池，棄流器中的浮球隨著棄流池中的水位提高而逐步上升，當(dāng)棄流池中的水位到達(dá)設(shè) 計(jì)水位時(shí)，浮球也上升至棄流器頂部，堵住了棄流器的進(jìn)水口，之后產(chǎn)生的徑流雨水便改道流入雨水儲(chǔ)存池，從而完成對(duì)污染嚴(yán)重的初期徑流雨水的棄流。棄流器采用用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，棄流器的數(shù)量配置理論上應(yīng)按最大初期徑流量確定，但由于 影響最大初期徑流量的不確定因數(shù)很多(如初期降雨強(qiáng)度、屋面形式、雨水在收集管道內(nèi)的流行時(shí)間 等)，難以做到準(zhǔn)確計(jì)量，因此建議采用流量分配法配置棄流器個(gè)數(shù)。計(jì)算公式： n·&

8、#183;75² ·R ²式中：n棄流器配置個(gè)數(shù)； R雨水收集管道半徑，mm。 棄流池的設(shè)計(jì)水位為棄流器進(jìn)水口設(shè)置標(biāo)高， 設(shè)計(jì)容量為初期徑流雨水的棄流量。初期徑流雨水的棄流量一般應(yīng)按建筑物屋面實(shí)測(cè)收集雨水中污染物濃度變化曲線和雨水利用要求確定。當(dāng)無(wú)資料時(shí)可采用 2-3mm 降雨深度作為屋面初期雨水棄流深 度。棄流池的排放一般有二種排放方式：方式一采用雨后延時(shí)排放的方式，延長(zhǎng)時(shí)間可按當(dāng)?shù)亻g歇性 降雨情況確定，該方式的優(yōu)點(diǎn)是不受設(shè)置條件的限 制，缺點(diǎn)是需要設(shè)置一套控制延時(shí)排放的裝置；方式二采用細(xì)管自流排放的方式，具體做法是在棄流池底部設(shè)置一根能自流排水的排放細(xì)管，該方

9、式的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)置簡(jiǎn)單、操作方便，缺點(diǎn)是在收集雨水的過(guò)程中需要損耗少許收集雨水。 經(jīng)棄流后較為清潔的雨水徑流全部流入儲(chǔ)存 水池，儲(chǔ)存水池的設(shè)計(jì)容量應(yīng)綜合考慮屋面雨水的 利用量，可參考下式計(jì)算： V K×a×A×(H-h)×10-3 式中：V屋面年平均可利用雨水量，m³； K徑流系數(shù)(通常取 0.9)； a季節(jié)折減系統(tǒng)； A集水面水平投影面積，m²； H年平均降雨量，mm； h初期雨水棄流量，mm。 其中季節(jié)折減系數(shù) a 考慮了當(dāng)?shù)貧夂?，季?jié)等因素的影響。初期棄流量 h 根據(jù)當(dāng)?shù)亟涤炅?，空氣質(zhì)量，建筑物的屋面等資料確定。這里僅介紹以下三種棄

10、流裝置：（1）容積法棄流池在雨水管或匯集口處按照所需棄流雨水量設(shè)計(jì)棄流池，一般用磚砌、混凝土現(xiàn)澆或預(yù)制。棄流池可以設(shè)計(jì)為在線或旁通方式，棄流池中的初期雨水可就近排入市政污水管，小規(guī)模棄流池在水質(zhì)條件和地質(zhì)、環(huán)境條件允許時(shí)也可就近排入綠地消納凈化。這種方法的設(shè)計(jì)是根據(jù)雨水徑流的沖刷規(guī)律合理確定棄流水量。優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單有效，不受降雨變化的影響，可以準(zhǔn)確地按設(shè)計(jì)要求控制初期雨水量，效果好。主要缺點(diǎn)是當(dāng)匯水面較大時(shí)需要比較大的池容積，增加了投資。（2）切換式或小管棄流井在雨水檢查井中同時(shí)埋設(shè)連接下游雨水井和下游污水井的兩根連通管，在兩個(gè)連通管入口處設(shè)置簡(jiǎn)易手動(dòng)閘閥或自動(dòng)閘閥進(jìn)行切換?？梢愿鶕?jù)流量或水質(zhì)來(lái)設(shè)計(jì)切換方式，人工或自動(dòng)調(diào)節(jié)棄流量。這種方法最大的問(wèn)題是對(duì)隨機(jī)降雨操作控制比較困難。當(dāng)棄流管與污水管直接連接時(shí)，應(yīng)有措施防止污水管中污水倒流入雨水管線，可采用加大兩根連通管的高差等方式。由于降雨過(guò)程和徑流過(guò)程均表現(xiàn)出初期水質(zhì)差而流量小的特點(diǎn)，可以考慮將初期雨水棄流管設(shè)計(jì)為分支小管，初期水質(zhì)差的小流量首先通過(guò)小管排走，超過(guò)小管排水能力的后期徑流再進(jìn)入雨水收集系統(tǒng)，該法的特點(diǎn)是自動(dòng)棄流，可以減少切換帶來(lái)的運(yùn)行和操作的不便。但棄流量