一、我國雨水資源豐富，年降水量達(dá)6190億立方米，但是隨著城市化建設(shè)的不斷發(fā)展，不透水面積日益增多，大量的雨水徑流未加以利用就直接排放，不僅造成了水量的巨大浪費(fèi)，同時也加大了城市排水設(shè)施的負(fù)擔(dān)。因而對雨水加以適當(dāng)處理，不僅可節(jié)約水源，還可減輕城市排水設(shè)施的負(fù)擔(dān)。
雨水在降落過程中，空氣中的溶解性氣體，溶解或懸浮狀固體，重金屬及細(xì)菌等會進(jìn)入其中。地表徑流中的污染物主演來自降雨對地表的沖刷。所以地表沉積物是地表徑流中污染物的主要來源。地表沉積物的組成決定著地表徑流污染的性質(zhì)。地表沉積物包括許多污染物質(zhì)，有固態(tài)廢棄物碎屑（城市垃圾、動物糞便、城市建筑施工場地堆積物）化學(xué)藥品（草坪施用的化肥農(nóng)藥）、車輛排放物等。具有不同土地使用功能的地表其沉積物的來源不同。因而，雨水的水質(zhì)會因地點(diǎn)、時間的不同而有所差異。一般雨水水質(zhì)主要考慮BOD、 COD 、SS 、TN等的濃度。
二、雨水處理工藝
實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明屋面和道路雨水水質(zhì)可生化性較差, 宜采用物化處理。雨水凈化工藝視水質(zhì)和使用目的確定, 若出水作為雜用水, 則處理工藝的選擇應(yīng)以簡便、實(shí)用為原則, 優(yōu)先考慮混凝、沉淀、過濾等物化處理方案。
1、屋頂雨水處理工藝
屋頂雨水集蓄利用系統(tǒng)主要用于家庭、公共場所和企事業(yè)單位的非飲用水, 如澆灌、沖廁、洗衣洗車、冷卻循環(huán)等中水系統(tǒng)。參考屋頂雨水徑流自然沉淀和混凝沉淀試驗(yàn)的結(jié)果, 當(dāng)自然沉淀時間超過90 min 時,COD 去除率達(dá)到30%以上。混凝沉淀對COD 及SS 的去除率明顯高于自然沉淀, 但混凝沉淀工藝增加了投藥設(shè)備, 成本較高, 如果有足夠的停留時間, 自然沉淀是一種簡單而有效的處理方法。
2、 道路庭院雨水處理工藝
道路雨水水質(zhì)污染程度大, 水質(zhì)復(fù)雜, 應(yīng)先除去初期徑流, 再進(jìn)行混凝、沉淀、除油和過濾等工藝處理, 必要時增加生物活性炭工藝, 然后再回用或回灌地下水。在道路和庭院雨水徑流中通常有許多大顆粒雜物和油污, 使用濾柵除去徑流中的樹葉、紙張、塑料廢棄物及其他大顆粒雜物, 如果濾柵被堵塞, 采用溢流裝置將水溢至沉淀池。
對于雨水中的油污, 采用彎管法攔截。例如, 在雨水由沉淀池進(jìn)入過濾池的管道上安裝彎頭, 使正常水位在彎頭的進(jìn)水口上, 漂浮在水面上的油污就被攔截在沉淀池內(nèi)了。
機(jī)動車道徑流由于污染程度太高, 處理難度與成本非常大, 故不主張對其處理與回用, 可直接排入市政管道進(jìn)污水處理廠。
3、常規(guī)雨水處理工藝
(1) 篩網(wǎng)與格柵。由于雨水中含有較粗的漂浮物與懸浮物, 如樹葉、果皮、纖維等, 為減輕后續(xù)處理負(fù)荷, 需采用格柵或篩網(wǎng)對其進(jìn)行截留。格柵采用金屬柵條, 可用型鋼直接焊接制成, 以細(xì)格柵為宜( 柵條間距為2～5 mm) ; 篩網(wǎng)采用平面條形濾網(wǎng), 傾斜或平鋪放置, 濾網(wǎng)間隔應(yīng)在0.5 ～2 mm 之間。對于道路徑流雨水需設(shè)格柵與篩網(wǎng)去除雨水處理中較粗的懸浮物質(zhì),對于屋頂徑流, 可不設(shè)格柵, 直接采用篩網(wǎng)過濾, 能去除絕大部分樹葉與粗顆粒物質(zhì)。
(2) 混凝沉淀。對于懸浮物含量較高的雨水處理, 加設(shè)混凝設(shè)備能提高后續(xù)處理效率�；炷撬w中膠體粒子以及微小懸浮物的聚集過程�；炷齽┩扑]用鋁鹽、鐵鹽或聚合電解質(zhì), 助凝劑可用生石灰、活化硅酸等。混凝劑投加采用液體投加方式, 將固體溶解后配成一定濃度的溶液投入水中。沉淀是解決雨水泥沙與懸浮物的最適用的方法, 形式宜采用平流式沉淀池, 易于建造, 沉淀效率較高。沉淀池停留時間最小不應(yīng)超過2 min, 對于屋頂徑流( 去除初雨后) 等較清潔的雨水在沉淀后能去除70%的懸浮物、40%的有機(jī)污染物質(zhì), 可直接回用于綠地灌溉。對于道路徑流等污染程度較嚴(yán)重的雨水, 混凝沉淀能去除60%～80%的污染物, 但仍需進(jìn)一步過濾處理。
(3) 過濾。過濾的目的是為了進(jìn)一步去除前處理中剩余的懸浮物固體顆粒、膠體物質(zhì)、濁度及有機(jī)物等, 提高出水水質(zhì)。雨水處理在過濾之間應(yīng)去除初期雨水, 否則濾池極易堵塞, 對于道路徑流, 在過濾之間還應(yīng)增加沉淀工藝。雨水過濾池設(shè)計(jì)一般采用單層濾池和雙層濾池, 單層濾池濾料可采用細(xì)砂, 濾料粒徑以0.5～1.2 mm 為宜, 也可粗至1.5～2.0 mm,濾層厚度為80～120 mm。雙層濾池濾料采用無煙煤和細(xì)砂, 濾料粒徑與厚度與單層濾池接近。由于使用率低及操作簡易的考慮, 雨水過濾一般不設(shè)反沖洗裝置, 而是通過定期清理更換上層濾料的做法防止濾池堵塞。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
三、下面，我們以混凝/沉淀/過濾/消毒工藝雨水處理為例，介紹雨水處理工藝。
本雨水處理項(xiàng)目采用了混凝/沉淀/過濾/消毒工藝（見下圖）。混凝過程投加聚合氯化鋁（PAC）混凝劑使懸浮物質(zhì)產(chǎn)生聚合作用，將水中的污染物質(zhì)聚集起來后形成較大直徑的絮狀物質(zhì)，通過過濾裝置將其從水中分離出來。此處采用了集沉淀和過濾工藝于一體的浮動床過濾器。其特點(diǎn)是針對過濾介質(zhì)的懸浮特性，采用了逆流過濾、無壓力順流再生的工作方式，解決了傳統(tǒng)過濾器設(shè)備容易堵塞和介質(zhì)再生效果差、自耗水量高、排污水量大的問題。同時，比一般粒料型過濾器的過濾流速提高了2~3倍，且設(shè)備體積、重量大大降低，是粒料型過濾器的替代產(chǎn)品。該過濾器實(shí)現(xiàn)了過濾精度與進(jìn)水壓力及流速的自適應(yīng)性，進(jìn)水壓力增大時，流速加快，過濾層的緊密度增強(qiáng)，相應(yīng)的過濾精度也提高。雨水經(jīng)混凝—過濾處理后，再用次氯酸鈉溶液進(jìn)行消毒。
該雨水處理工藝的成本較低，并有資料表明其對濁度的去除率為73%~88%，對SS的去除率為60%~70%，對色度的去除率為40%~60%，對BOD5的去除率為31%~77%，對COD的去除率為25%~40%，對總磷的去除率為29%~90%。出水水質(zhì)可以滿足市政雜用及景觀用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，是較為經(jīng)濟(jì)合理的雨水處理工藝。
本項(xiàng)目雨水回用水量為530 m3/d。利用雨水經(jīng)處理達(dá)到雜用水標(biāo)準(zhǔn)，作為部分沖廁、澆灌等生活用水后，自來水代替率達(dá)到75％左右，每年可節(jié)約自來水用水量約11.3萬m3。
