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1、1总论 11.1城市雨水资源化利用现状11.1.1 国外研究现状11.1.2 国内研究现状31.2 城市雨水利用技术31.2.1 雨水集蓄技术31.2.2 雨水渗滤技术41.2.3 雨水处理技术41.3 项目慨况51.3.1 项目区气候51.3.2 项目概况61.4 设计依据61.5 设计原则62 工艺设计72.1 雨水水质分析72.2 雨水回收系统说明72.3 雨水收集水量计算82.4 需水量计算92.5 雨水收集利用的水量平衡计算112.6 设计水量水质及用水标准 112.7 工艺选择122.8 工艺流程142.9 流程说明152.9.1 雨水汇集152.9.2 集水调节池152.9.3
2、过滤水泵16 2.9.4 毛发过滤器16 2.9.5 过滤系统16 2.9.6 氧化消毒系统163 主要构筑物、设备尺寸及设计参数163.1 雨水弃流井173.2 集水调节池173.2.1 进入集水池的进水管173.2.2 池体有效容积173.3.3 出水管的设计183.4 过滤水泵183.5 过滤砂缸和CMF183.6 二氧化氯发生器及自动加药系统193.7 回用清水池193.8综合机房193.9 污泥干化床193.1 主要设备204 预期处理效果215 工程投资及运行费用215.1 工程投资215.2 运行成本226 参考文献23上海某小区雨水回用工程1总论 水资源是保障人类生存和社会经济
3、不断持续发展的重要基础。然而，全球水资源分布极不平衡，水资源紧缺与污染问题相当严重。有资料显示，每年因饮用劣质水而死亡的人数超过万。按照此趋势，到年至少的人要面临水资源短缺问题。 城市降雨径流污染是指雨水携带大气颗粒物及形成的径流流经不同的下垫面，聚集地表垃圾、尘埃等一系列污染物质，通过排水系统直接排入水体而造成的水体非点源污染。目前，它已成为城市受纳水体水质下降和城市河口污染的重要来源。美国更是在年将其列为导致全美河流和湖泊污染的第三大污染源。同时，雨水资源的流失和水错灾害并由此引发的城市生态环境和社会问题，已经成为城市可持续发展的重要制约因素。 雨水是一种自然的水资源，若将其进行合理的收集
4、和利用对缓解水资源紧张和控制降雨径流污染将有重大贡献。城市雨水的资源化就是将传统的雨水排放”变为雨水“生态循环”和“再利用”，它不仅可以有效防止洪错灾害、缓解地下水位下降、控制降雨径流非点源污染，还具有改善城市生态环境与促进水资源生态循环等功效。1.1城市雨水资源化利用现状1.1.1 国外研究现状 世纪年代初，国际雨水收集系统协会成立，将雨水利用作为世纪解决水资源的重点途径，自此之后，各国便开始致力于雨水利用方面的研究，城市雨水的资源化利用技术得到快速发展。不仅在以色列、非洲等许多缺水的国家和地区建立了数以千万计的雨水收集利用系统，德国、美国、日本等许多发达国家也相继展开了雨水利用的研究计划。
5、 德国在雨水资源化利用方面始终走在世界的前列。1989年，该国颁布了雨水利用设施标准，1992年提升为自控技术，目前已进入设备集成化的“第三代”发展阶段，形成了成熟的雨水利用支撑体系。德国在城建时就专门修建雨水管线，将雨水按水质分类，针对不同下垫面收集来的雨水釆用不同的处理方法。一般来讲，屋顶雨水水质较好，可直接或稍加处理后用于灌概和冲洗厕所等杂用；而道路和停车场等处的雨水污染较严重，需处理达标后才能排放。 在德国，雨水径流的收集、传输、存储、过滤和处理整个过程都十分系统。对柏林地区的路面雨水，提出一套有效的处理措施，处理后雨水达到杂用水的标准。另外，比较有特色的是德国设计了两种径流过滤器分散
6、式和集中式，以过滤雨水径流中的树叶、砂土、草木等杂质。分散式过滤器体积小，安装于家庭漏雨管的下端；集中式体积较大，用于集中过滤大面积的雨水。此外，完善的政策、法律法规也是德国雨水利用技术得以实施的有效保障。政府制定了雨水排放费征收标准。在小区建成之前，若无雨水利用措施，政府将征收雨水排放设施费与雨水排放费。德国的城市雨水利用主要有3种形式：屋面雨水集蓄利用系统、雨水截污与渗透系统和生态小区雨水利用系统。屋面雨水集蓄利用系统在德国城市家庭中较为常见，雨水经屋顶滞留收集、过滤后存在地下蓄水池供生活杂用。雨水截污与渗透系统的提出主要针对道路雨水。它既能过滤雨水中污染物，又可补充地下水，其重点在于可渗
7、透性铺装材料的选择。德国城市的街道采用铺地石和透水砖，铁路轨道附近用草皮砖，小区沿排水道设有渗透浅沟。生态小区雨水利用系统将生态学、工程学、经济学原理相结合，通过人工设计，依靠水生植物和土壤的“天然过滤器”的作用，达到净化雨水的目的。其中，一个典型的实例是居民小区的雨水利用与生态设计工程。从规划设计到实施始终坚持生态最佳化的原则，整个小区可以看作一个大型的雨水收集站。工程中实施了“雨水渗滤沟”、“坡地雨水滞留绿道”和“场地最低洼处的雨水滞留区”三项生态化措施，模拟天然雨水循环过程，使城区雨水就地滞留并下渗。项目中音响雨水滞留沟的设计极为巧妙，以特别的方式让人们对雨水的作用和雨水利用有所感悟。
8、美国也是幵展雨水利用研究较早和较成功的国家。在技术和管理手段上，该国以提高天然的入渗能力为宗旨，实施城市雨水资源化管理和雨水径流污染控制最佳管理方案，包括工程性和非工程性的。2003年出台的第二代BMP管理方案，更加强调植被缓冲带、植物浅沟、湿地等生态技术的开发和应用，强调源头控制。1.1.2 国内研究现状 受气候、地理位置等多种因素的影响，中国的降水量在时空分布上都极不均匀。近年来随着暴雨强度与频率的增加，大量雨水资源随排水系统白白流失，这不仅使我国水资源危机日趋严重，而且破坏了生态环境，影响到城市的可持续发展。然而，相比于上述国家，我国城市的雨水资源化研究起步较晚，雨水管理制度尚不完善。
9、1996年在兰州召开第一届全国雨水利用学术讨论会；2001年水利部颁布雨水积蓄利用工程技术规范，同年北京市首次在城区推广雨水利用示范工程。据统计，截止至2007年，北京市已完成267项雨水资源利用工程，年雨水综合利用量604万立方米。北京市奥林匹克公园在规划和设计中提出了自然水质净化的雨水利用”新理念，将雨水先下渗净化，再加以回收利用，出水水质满足灌概、水景、回灌地下的标准，同时也节省了成本，成功建设了一个面积为11.6平方千米的高标准雨水利用示范工程，将园内的雨水利用起来。现如今北京市已进入雨水资源利用推广阶段，成为国内城市雨水利用的典范。在上海，城市雨水并没有得到广泛的收集，雨水利用率不足
10、。最有代表性的雨水利用应该算是2010年世博中心的雨水控制与综合利用系统。根据“生态世博”、绿色世博的要求，系统的设计以最大限度的保证建造区域的雨水循环体系不发生变化为出发点，兼具调蓄和利用的思想。整个系统包括入渗、收集、回用处理和排放四个单元。采用透水混凝土、透水地砖铺设路面，建设初期雨水调蓄池以收集污染较严重的初期雨水，设置“低绿地下排水系统”以提高土壤渗透性和储存较多的雨水等。1.2 城市雨水利用技术城市雨水利用技术包括雨水集蓄技术、雨水渗滤技术和雨水处理技术三方面。1.2.1 雨水集蓄技术雨水集蓄，顾名思义，即雨水的收集与蓄存。它是指利用天然或人工修筑的汇流面将降雨径流汇集，再通过导流
11、渠（管）引入蓄水设施存，以备高效利用的过程。它主要分为屋顶和路面雨水集蓄两类，下垫面性质等因素致使两类雨水水质差别较大，最好分别进行集蓄。（1）对屋顶降雨径流，水质较好，稍加或不加处理即可用于冲洗厕所、潘洒绿地等，既有效的解决屋顶积水这个公共问题，又可用于社会生产和生活，具有多种效益。如我国甘肃、贵州等地区的家庭雨水收集系统，成功的解决了群众的饮水问题。（2）对路面降雨径流，因含有金属、燃油等有机物导致水质较差。将它们收集起来，达到消减路面积水、优化排水系统的作用。（3）常见的蓄水设施有：引水渠、混凝土或塑料蓄水池、沉砂池、人工湖、人工湿地等。1.2.2 雨水渗滤技术雨水渗滤是发达国家常用的一
12、种雨水处理与资源化利用技术。它是指利用工程的措施将雨水按一定的规划目标渗入地下，以改变原有的土地渗透状态或补偿城市建设对土地造成的影响。它兼具涵养地下水源、缓解地面沉降、减少洪错和改善生态环境等作用，可产生良好的经济、社会和环境效益，因此得到广泛应用。雨水渗透的本质是利用表层植被、土壤和微生物结合的生态系统过滤雨水，涉及土壤颗粒过滤、表面吸附、离子交换、植物根系和土壤微生物对污染物的分解等复杂的过程。雨水渗透大体上分为分散式和集中式两类。1.2.3 雨水处理技术目前，国内外对路面雨水径流主要采用生态和非生态两类处理技术。（1） 非生态处理技术 非生态处理技术主要是指用常规的物理、化学、和生物的
13、方法处理雨水。如图1-1，表示的是日本鹿儿岛县县厅大厦利用物理化学的方法处理和利用雨水。总体来说，非生态处理雨水的技术经过长期的实践检验，工艺较成熟。但能耗高、基建造价大、维护复杂和需要投加化学药剂是其比较明显的缺点。急速过滤PH调节雨水贮水池尘沙沉淀格栅集水降雨初期2mm弃流 作为杂用水再利用雨水处理池次氯酸钠杀菌图1-1 日本鹿儿岛县县厅大厦的雨水利用工艺流程（2）生态处理技术 雨水的生态处理技术主要有人工湿地、雨水塘、渗滤沟、缓冲带等。它主要依赖于水、土壤、砂石、微生物、植物和阳光组成的自然生态系统对雨水进行处理。1.3 项目慨况1.3.1 项目区气候根据上海气象志的多年统计数据。上海降
14、雨量的分布如下：总雨量年平均1269毫米，其中70集中在49月，6月和9月雨量最多，分别为140和170毫米，12月和1月最少，分别为35和45毫米。上海降雨日的分布如下：全年降水日数累年占全年降水日数的57；610月平均降水日数57天，占43。6月有梅雨，降水14天，居各月之首。35月有春雨，9月秋雨，各月降水日数有1213天。冬季降水日数最少，各月811天。降水强度：年均降水强度(每个降水日的平均降水量即平均降水强度)为8.7毫米/日，夏季最大，68月，月均12.7毫米/日左右，9月为11.4毫米/日，12月和1月最小为4.9毫米/日。降雨量、降雨日以及强度间表1-1所示；表1-1 全年降雨量及降雨强度统计结果 单位/mm月份1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月全年上海平均降水量39.760.184.1101.2113.9148.1119.9123.9158.660.449.635.41094.9最多月96.6141.6150.0189.6201.3294.5319.9532.6395.0181.9117.9124.81511.6最少月0.06.714.438.937.251.218.62.37.81.64.20.0749.8平均降水日数（天）8.810.513.313.613.814.011.6
