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城市雨水收集利用的技术进展及在我国的应用前景

2019-05-22

  收集利用雨水已成为缓解城市用水紧张的一个重要选择。本文由“海绵雨水”公司简单介绍了国内外雨水收集技术的开发和应用情况,归纳了城市雨水收集利用的主要方式,适用区域和使用途径,从系统管理、工艺设施等方面分析了存在的问题,并进行了应用前景的展望。


  1、雨水收集利用技术


  1.1雨水收集利用技术概述


  1.1.1雨水的传统收集


  雨水传统收集分为屋面雨水收集和地面雨水收集。屋面雨水收集的工艺设计由收集池、屋面排水沟和落水管、初期弃流装置、调节池、过滤池、回灌池、输配水及排水管道构成。


  地面雨水收集系统由收集池、初期弃流装置、调节池、过滤池、回灌池、输配水及排水管道构成。

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  1.1.2生态雨水的收集


  传统雨水收集方法在前期建设和后期维护方面成本高,容易造成污染,影响美观。人们对雨水的收集设施进行了改进,兼顾其经济、社会、生态效益。


  (1)景观湖。住宅区、公园、校园等区域都会建造景观湖和景观河道,对直接降雨进行容纳和储存,在洪汛期起到排洪、泄洪的作用。同时,景观湖周围的植被,可以缓解降水对地表的冲刷,也能通过吸收、吸附及微生物降解等作用,补充地下水。


  (2)植草浅沟。在地表沟渠种植草本植物,一方面沟渠可以对雨水进行疏导,防止城市内涝,另一方面植物可以通过过滤、沉淀、吸收、降解等途径对雨水的污染物进行初步去除,这在绿化面积大、非透水性材料铺装的路面应用广泛。


  (3)下凹式绿地。植被的标高普遍高于路面,导致降水难以通过植被下的土壤下渗。下凹式绿地有助于不透水路面的积水流入绿地,增加雨水的入渗量,同时,雨水经过颗粒物沉淀、植物吸附和微生物分解等作用,水质可以得到改善,减少了处理成本。


  (4)透水路面和植草砖。在铺设路面时用半透水和弱透水材料取代不透水材料,可以增大地表对雨水的入渗作用,不仅可以补充地下水源,还能增加生活的舒适度,平衡生态系统。


  1.2适合雨水回收利用的区域


  1.2.1住宅小区


  住宅小区拥有众多的建筑群,屋顶表面都是采用不透水材料铺设,降雨时屋顶的积水会对建筑本身造成侵蚀,小区路面雨水汇聚后形成路面技术,给居民的生活造成不便,也会对小区的排水管网造成负担。如果将这些雨水收集利用,建造人工湖、人工湿地,或者家用浇花、冲厕,可以极大地节约水资源。


  1.2.2道路


  道路具有硬化表面,有利用雨水的收集,但不利于雨水的储存、处理和使用。典型的路面雨水收集利用系统主要由集水储水系统以及传输、传输系统则是市政管网,灌溉系统由盲沟网络构成。路面技术汇流至雨水箅子,过滤后流入地下盲沟网络,雨水通过盲沟渗流对绿化带进行灌溉,雨量超过盲沟负载时,多余雨水溢流到雨水管网。


  1.2.3公园、校园、各类园区


  公园、校园及各类园区主要采取铺设生态型透水地面、修建下凹式绿地等手段,充分利用绿地,微地形等现有资源对雨水进行收集利用,使雨水通过入渗的方式补充地下水,既确保景观,又降低前期工程建设和后期养护费用。


  1.2.4工厂区


  工厂区作为工业生产的发生区,污染物较多,在雨水回收利用时需要考虑工业生产中的污染物对雨水水质的破坏。以液化石油气厂为例,考虑到液化石油气在常温常压下比空气重,会向着低洼处运动,生产区的排水系统采取防止液化石油气排入其他地下管道或低洼部位的措施。


  1.2.5大型场馆


  体育馆等大型场馆拥有巨大的屋面面积,当降雨发生时会出现大面积的技术,会使建筑主体承受压力变大,也会造成腐蚀。因此,在大型体育场馆的配套设施中都有雨水收集系统,将雨水收集后处理回用。例如,上海某网球中心的主赛场屋顶为水平旋转移动式的开合式屋盖,采用了开合式屋面雨水分步收集和排放的设计方案,将屋面雨水分为两部分串联收集和排放。


  1.3回收雨水的应用


  一般情况下,收集的雨水中含有主要污染物质是悬浮物(SS)和化学需氧量(COD),水质比较清洁,经过初期弃流之后,水质稳定,收集到的雨水经过沉淀、过滤、化学处理等步骤之后,根据不同的水质标准,可以回用于很多方面。


  1.3.1生活杂用水、工业用水


  在生活和工业生产中,有很多地方的用水水质要求并不高。雨水污染并不严重,水质比较稳定,收集后经过简单处理可以回用为家庭、公共、工业的非饮用水,比如冲厕、洗涤、庭院浇灌,既节约了饮用水,又减轻了市政排水系统的负担。


  1.3.2绿地灌溉


  收集的雨水不但可以为植物补充所需要的水分,雨水中还溶解了空气中气态的氮、磷、硫等营养元素以及悬浮颗粒物吸附的金属元素、有机物等,可以为植物的生长提供必要的给养。雨水不但可以直接就地利用,还可以收集后用于集中灌溉。


  1.3.3补充地表水


  如今滨水景观的开发越来越热,水源的补充是一个亟待解决的问题,雨水在空间上分散,水质稳定,可以弥补再生水的不足。同时,由于人口增多,水资源的浪费现象十分严重,近年来很多河流和湖泊水位下降和甚至干涸,将城市中的雨水收集起来,对地表水体进行补充可以极大地缓解我国地表水资源急剧减少的问题。


  1.3.4回灌地下水


  地下水的过度开采会造成降水漏斗不断扩大、含水层疏干、地面下沉、还是入侵、荒漠化和沙化等危害。因此,在丰水期或洪汛期,收集多余的雨水,经过净化处理,对地下水进行合理的回灌,不到那可以增加地下水的储量,还能减少地表径流,防洪排洪。


  2、结语与展望


  2.1存在问题


  总结目前国内对雨水收集利用的实践经验,并与国外已经开展的研究进行对比,我国城市雨水回收利用在系统管理和具体工艺设施还存在一些问题。


  2.1.1系统管理


  只有一些基本法规,尚无相关的政策支持,回收水质没有专门标准,技术规范尚未系统化建立,对地域性的水文条件调差不足,没有完全掌握气候状况、地表径流特征和污染状况,没有针对特定地区的特定方法,城市雨水收集利用设施尚未列入城市规划,设施布局不合理,间接造成了浪费。


  2.1.2工艺设施


  已有的雨水收集池中没有水质监测设备,无法对收集到的雨水进行实时监测,雨水回收利用系统工程建设没有因地制宜,造成成本增加和资源的浪费,工艺设施投入大,后期维修维护的潜在成本较高,处理雨水时积累的污染物的处理没有成熟的体系,也间接增加了成本。


  2.2前景分析


  随着人们对水资源的需求越来越大,雨水资源将会成为未来水资源中重要的组成部分,并作为第二水源应用于生活中。虽然目前限于技术的发展,回收雨水只能应用于水质要求低的场所,担当水处理技术发展到一定程度,雨水资源甚至可以取代地下水源,从而极大地改善地下水短缺的现状。在多雨地区,降水会给城市居民生活造成很大的不便,雨水回收利用技术也是城市雨水管理的一个重要手段。


  目前我国水资源短缺,而且水资源的需求量大,雨水的收集利用技术可以极大地缓解市政用水、灌溉用水等对水资源的消耗,还能减少城市内涝、生态平衡破坏等环境问题。国内外对雨水回收利用的实践都证明了雨水资源的巨大价值,并且在生产实践中逐渐探索出成熟的雨水收集利用体系。在雨水收集利用技术发展的过程中,我国也不断出台相应的政策对雨水收集利用提供支持,制定出法律法规,使雨水回收利用有章可循,有法可依。


  上文就海绵城市厂家对城市雨水收集利用的技术进展及在我国的应用前景的详细介绍,相信大家对这方面的内容有了一个较为深刻的认识,如果您还想了解更多关于这方面的知识,欢迎访问我们公司的官网,点击在线留言,或者电话联系我们。

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