城市居民小区雨水回收利用系统的应用

2015-08-15西安思源学院陕西西安70038西安建筑科技大学陕西西安7055

江西建材 2015年14期

■赵寅，卢渊 ■.西安思源学院，陕西西安 70038;.西安建筑科技大学，陕西西安 7055

我国水资源储量丰富，但分布不均匀，其特点是南多北少、东多西少，而且人均水资源低于世界平均水平，伴随我国国民经济迅速发展和城市化进程加快，国内水资源形势严峻，充分利用回收后雨水有效地节省地下水资源、提高城市小区水资源利用率、改善城市小区居住环境，降低城市居民小区局部热岛效应，增强居民节水意识，有助于改善城市居民居住环境。因而充分利用雨水回收利用已经成为城市居民小区未来发展趋势。

城市居民小区雨水利用系统是将路面、屋顶、绿地等处雨水通过收集系统进行相应的收集，经过初步通过过滤的雨水再进行沉淀消毒，处理后雨水水质符合国家雨水回收利用标准后，进而使用供水设备和管网供给城市居民小区绿化、景观、地面及厕所冲洗等，这是高效利用水资源的重要方式。

1 城市居民小区雨水回收利用的意义

用水将成为城市发展重要制约因素;在城市建设中不考虑水文循环和水自然循环的变化轨迹，带来一系列负面影响城市水生态系统;从而致使大部分城市市区内部比外部高出很多，且有逐年上升趋势。同时城市建设改变原有地形地貌，城市道路由原来泥土变成混泥土或理清，导致地表硬度大而渗量减少，地下水不能足够充分补给，同时雨季洪水流量增加，加大城市治污难度大量污水未及时处理而排入水体造成环境进一步恶化。

因此，城市居民小区雨水回收利用意义在于:在社会效益方面，小区雨水回收改善城市自然环境，调节城市温度，增加城市地下水补充，减少城市排水管道压力和径流污染，改善城市居住生态环境;在经济效益方面，城市居民小区的雨水回收利用，能够有效缓解城市水资源应用紧缺问题，提高雨水利用价值，促进城市经济发展，节省城市在用水费用上支出。

2 城市居民小区雨水利用的方式

城市居民小区的雨水资源化利用技术，可以针对地理条件、历史与人文特性、建筑风格特点及回收利用目标等因素进行选择利用方式。因此，雨水回收利用方式可以分为直接利用、间接利用和综合利用。

2.1 雨水直接利用

雨水直接利用主要是通过设备将雨水收集后，直接将雨水应用到需水场所。根据雨水回收的水质质量，其应用首先应该考虑城市绿化地区、冲洗街道、停车场冲洗、洗车场洗车、建筑工地用水等对水质要求不高的场所;在经过处理后可作为洗衣、冲厕和消防等补充用水。

2.2 雨水间接利用

雨水间接利是用雨水回收设备简单处理后通过渗透补给城市地下水。渗透补给是雨水回收间接的利用技术，其主要功能是降低或减少雨水管道的流雨水量，对城市地下水资源进行补充，防止或减少城市地面沉降，改善城市居民小区的居住环境和水体污染等。根据渗透方式不同可分为地面和地下渗透两类，雨水渗透是补充地下水源最快、效率最高办法，可减轻和缓解因地下水超采造成地面沉降，同时减少地表径流和积水。

2.3 雨水综合利用

雨水综合利用方式是结合直接和间接回收利用雨水的优点，在设备、技术与管理上比较复杂，能够极大地、充分地以及有效地利用回收后的雨水。雨水综合利用系统是采用环境工程，管理学、建筑学、生物学、药物学等理论，通过人工和自然的方式进行雨水回收、储存和净化体系结构。对雨水进行进一步处理、回用，处理方式涵盖物理、化学和生物等传统水处理方式。系统一般包括雨水汇集区、输水管系、储存、净化和配水等几部分。

3 城市居民小区雨水的回收收集与利用

3.1 城市居民小区雨水回收利用系统设计原则

城市居民小区雨水利用方式设计，其核心就是以人为本，在满足人们基本生活、安全、无污染要求，在城市居民小区建设规划过程中，应该将雨水回收设施考虑进去，既能使得城市居民小区建设统一规划，节约成本减少重复性投资，从而使得城市居民小区雨水利用达到安全实用、绿色环保、经济节约要求。因而，其设计原则应该坚持以下几点:(1)安全实用。城市居民小区雨水利用系统首先要保证居民小区居民的人身安全和建筑的自身排水安全，这就要求雨水收集和利用系统的稳定运行的同时，也要人员和建筑的安全。(2)绿色环保。城市居民小区雨水利用系统要以绿色实用为准，要求进入处理系统雨水水质相对稳定，保障净化处理后雨水处理质量，使水质达到国家标准的要求，同时雨水回收处理系统的消毒及处理用该采用绿色、环保、物理法进行相应处理，减少二次污染，从而达到绿色的准则。(3)经济节约。城市居民小区雨水利用系统设计应便于投用与管理，减少系统的投资与运营的成本，采用性能高、高标准及低耗能的相关设备，使居民小区雨水回收利用系统投资规模与收益达到经济节约目标。

3.2 城市居民小区雨水的收集

城市居民小区的雨水收集可以通过小区建筑物屋顶、绿化区及硬化地面等进行收集。其城市居民小区雨水收集方案有以下几点:(1)屋顶收集。根据城市居民小区建筑物特点，屋顶收集雨水系统由建筑物屋顶的檐沟、雨水漏斗、收集管道、落水管道、连接管道及雨水汇集管道等组成，主要是将建筑物屋顶的雨水统一汇集至储水设备。(2)绿化区收集。对于居民小区的花园、地势低的绿地、植草微地形等场所，首先考察绿化自身的需求，进而提高绿化质量，改善居民小区的空气湿度、室外温度及改善生态环境的功能;另一方面，通过居民小区绿化地域的保湿层、排水层、防水层等将多余的绿地无法使用的雨水集中汇集蓄存设施。(3)硬化地面。地面硬化的城市居民小区的道路、休憩场所及停车场等，为了能够更好的汇集雨水，应采用透水性能好的建筑材料铺设地面，与此同时设立雨水汇流设备，将雨水引入透水区域进行汇集。

3.3 城市居民小区雨水的处理

城市居民小区的雨水通过经过遍及居民小区收集系统汇集，由于受城市空气中悬浮颗粒和有害气体、居民不良生活习惯所丢弃的生活垃圾、绿化的树木枯枝烂叶、居民小区建筑物以及路面的大量污染物质的影响，雨水降落可能吸收空气中的有害物质、存在淤泥和其他大型的杂物等，汇集的雨水污染比较严重，水质较差，对要求不高的场所则可以直接利用，而其他要求高的则需经过简易的集中处理后才可以达到使用标准。因此，为了使得雨水回收能够得到更有效的利用，必须对雨水进行进一步的处理。

首先，需通过蓄水池装置进行自洁过滤，对汇集的雨水中的大的杂质和物体进行排除;其次，初步过滤后雨水排放进入贮水池，雨水处理工艺宜采用重力沉淀与过滤结合的处理方式，进行对收集到的雨水中的杂质进一步沉淀过滤;最后，通过压力滤池，进行消毒加药处理，对贮水池输送过来的雨水进行消毒处理，以满足城市小区的绿化、冲洗及景观补充水的使用要求。经过上述流程处理，使得城市居民小区的雨水得以能够回收利用，此举可以减少城市的污染排放，达到能够保障城市居民小区生活与生存环境，从而创造和谐社会环境。

3.4 城市居民小区雨水的利用

雨水收集回用系统主要由收集、贮存、水质消毒处理设施及回水管网等组成。小区雨水收集后需经过水质净化设施对雨水进行水体净化处理，当达到所需用水域相应的排放标准后才可以使用，还可以削减外排雨水总流量及总量。目前，最常见的雨水利用方式主要有:景观水补水、绿化绿地补水、道路及广场浇洒、消防水用水、车辆及车库冲洗用水、循环冷却水补水、冲厕用水等。