【摘要】城市化的快速發(fā)展使不透水的地面面積迅速增加，雨水流量也增加，降水沖洗大氣污染物及其地表污染物，其污染威脅不容忽視。雨水直流具有明顯的初始清洗作用，污染物集中在初始數(shù)毫米的雨量中，因此控制初始雨水已成為雨水利用系統(tǒng)和城市直流污染控制的主要措施。初雨棄流裝置主要有多種類型，如優(yōu)先流法棄流池、切換式或小管棄流井、旋流分離式初雨棄流設(shè)備、自動(dòng)翻板式初雨分離器等。棄除初雨的徑流建議采用物化方法進(jìn)行處理,宜采用篩網(wǎng)格柵、混凝沉淀及過濾等工藝。

【關(guān)鍵詞】城市雨水水質(zhì)處理

1.城市雨水處理技術(shù)

1.1城市雨水用途與對(duì)水質(zhì)的要求

城市雨水用途主要包括以下方面:生活雜用(如沖洗廁所、洗衣洗車、消防用水等),市政雜用(如綠地灌溉、構(gòu)造水景觀等),地下水回灌等。不同的回用用途應(yīng)滿足相應(yīng)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),針對(duì)雨水的特點(diǎn),也有其特殊的使用要求。

洗手間對(duì)雨水水質(zhì)的要求:從使用價(jià)值的觀點(diǎn)來看，洗手間的雨水看起來很漂亮，沒有不良?xì)馕毒湍軡M足使用要求。雨水中重金屬和鹽類廁所的使用影響很小。

灌溉用雨水水質(zhì)要求:目前，觀賞植物灌溉用水沒有特殊水質(zhì)要求，農(nóng)作物灌溉用水質(zhì)應(yīng)防止芳香烴類物質(zhì)和重金屬物質(zhì)積聚在植物中，通過生物鏈進(jìn)入人體，城市綠化用雨水是最佳選擇。總的來說，廁所、洗衣、洗車、灌溉等市政和生活雜用應(yīng)符合生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(CJ25.1-89)。景觀用水水質(zhì)應(yīng)符合景觀娛樂用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(GB12941-91)。食用作物、蔬菜灌溉用水應(yīng)符合田間灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(GB5084-85)要求。雨水用于空調(diào)系統(tǒng)冷卻水、暖氣系統(tǒng)補(bǔ)水等其他用途時(shí)，其水質(zhì)應(yīng)達(dá)到空調(diào)用水和冷卻水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(DB131/T143-94)。1.2初期雨水控制與棄流

雨水徑流有明顯的初期沖刷作用,即在多數(shù)情況下,污染物是集中在初期的數(shù)毫米雨量中,因此,控制初期雨水成為雨水利用系統(tǒng)和城市徑流污染控制的一項(xiàng)主要舉措。初期雨水污染程度高，處理困難，初期雨水控制主要采用棄流處理。初期雨水棄流可去除徑流中的大部分污染物，包括細(xì)小或溶解性污染物，是有效的水質(zhì)控制技術(shù)。初雨棄流裝置有多種設(shè)計(jì)模式，可根據(jù)流量和初雨排水量設(shè)計(jì)控制裝置。

(1)優(yōu)先流法棄流池。早期放棄雨水最常用的方法是優(yōu)先流動(dòng)法，設(shè)計(jì)的集雨面初期流動(dòng)量優(yōu)先排入相應(yīng)容積的需水空間，然后流入收集系統(tǒng)的下游。拋棄池一般用磚砌、混凝土澆水或預(yù)制，可以設(shè)計(jì)為在線或旁通方式，截留的初期雨水在降雨結(jié)束后或者從泵排出到污水管道，滲透到周圍的土壤中。相應(yīng)的雨水拋棄設(shè)施如圖1所示。該方法設(shè)計(jì)依據(jù)雨水徑流沖刷規(guī)律合理確定棄流水量。優(yōu)點(diǎn)是簡單有效，可以根據(jù)設(shè)計(jì)要求正確控制初期雨水量，效果好。主要缺點(diǎn)是匯水面大收集效率低，需要大池容量。

(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接管，在兩個(gè)連接管的入口設(shè)置簡單的手動(dòng)閘閥和自動(dòng)閘閥進(jìn)行切換。可根據(jù)流量和水質(zhì)設(shè)計(jì)切換方式，人工或自動(dòng)調(diào)節(jié)放棄流量。這種方法最大的問題是很難控制隨機(jī)降雨。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2根連通管的高差等方式。由于降雨過程和徑流過程均表現(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小管排走,超過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,可以減少切換帶來的運(yùn)行和操作的不便,但棄流量難以合理控制,尤其是在降雨強(qiáng)度較小而降雨量很大時(shí)可能會(huì)使棄流量加大,減少收集水量甚至收集不到雨水。該法一般適用于匯水面較大,有足夠的收集水量時(shí)。

(3)旋流分離式初雨棄流設(shè)備。雨水管道收集的雨水沿著切線方向流入旋流網(wǎng)，網(wǎng)由一定數(shù)量的合金材料制成。在降雨初期，當(dāng)屏幕表面干燥時(shí)，在水的表面張力和屏幕坡度的作用下，雨水在屏幕表面以旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)流向中心的排水管道，初期雨水被排入雨水和污水管道。隨著降雨的持續(xù)，屏幕表面浸潤，水在濕屏幕表面的張力作用大幅度減少，中后期雨水通過屏幕匯集到集水管道，最終訪問蓄水池。該裝置的主要特點(diǎn)是通過式。

(4)由于降雨流出的生化性差，建議采用物化方法處理，采用篩網(wǎng)、混凝沉淀、過濾等技術(shù)。改變篩網(wǎng)的面積和目數(shù)可以按時(shí)間控制初期雨水棄流量;初期雨水來臨時(shí),可以將上次殘留在篩網(wǎng)上的樹葉等濾出物沖入雨水或污水管道中,自行清潔。

(5)自動(dòng)翻板式初雨分離器。該裝置的工作原理是利用自動(dòng)翻轉(zhuǎn)的翻板進(jìn)行棄流。沒有雨水時(shí),翻板處于棄流管位置,降雨開始后,初雨沿翻板經(jīng)過棄流管排走。隨著降雨的增多,一般降雨到2～3mm時(shí),翻板依靠重力會(huì)自動(dòng)反轉(zhuǎn),雨水沿翻板經(jīng)過雨水收集管進(jìn)入蓄水池。停止降雨一定時(shí)間后，翻板通過重力自動(dòng)恢復(fù)原位，等待下一次降雨。翻板翻轉(zhuǎn)時(shí)間和停雨后自動(dòng)復(fù)位時(shí)間可根據(jù)具體情況調(diào)整。

該裝置主要設(shè)置在雨管上，無需建設(shè)土建放棄池，可靈活分離初雨，全過程自動(dòng)完成。通過使用該裝置可以有效地控制每場降雨徑流中的大部分污染物,能顯著地改善蓄水池中的雨水水質(zhì),保證整個(gè)系統(tǒng)安全而高效地運(yùn)行。