雨水回收利用系统在建筑中的利用

一、 雨水回收综合利用系统原理

雨水回收综合利用系统是利用小区雨水管网收集雨水进入初期弃流装置，经雨水弃流装置进行初步过滤后，进入PP模块一体化雨水收集池，经过 PP模块一体化构筑物过滤"沉淀，达到雨水回收利用要求的水质，经过供水设备和供水管网，供给小区内绿化"景观喷泉和地面冲洗使用。

雨水初期弃流装置的作用是完成降雨初期杂质较多雨水的自动排放和预过滤。该装置内置过滤装置在弃流完毕开始收集时，对收集的雨水进行初步过滤，过滤产生的垃圾可以自动排放掉。

PP模块一体化构筑物的储水池骨架采用PP模块组合，每块单体尺寸为(500mm×1000mm×400(h)，承压能力≥0.45N/m2，层间采用连接杆进行连接，列采用连接卡进行连接；过滤系统采用滤板微孔过滤型式，过滤只依靠液面静压力完成，处理后的水质符合雨水回用的水质标准。雨水处理后加压给水泵根据实际回用水量确定，并设排污泵，且间断排泥，滤板冲洗泵与雨水回用水泵共用。

二、 雨水回收利用系统流程

雨水回收利用系统流程如图1所示。

完整的建筑雨水回收利用系统主要包括：初期雨水弃流装置、花坛渗滤净化装置、过滤器、雨水收集模块、收集井、抽水管和水泵，整体结构示意图如图2所示。

图1 雨水回收利用的流程

图 2 系统的整体结构示意图

雨水通过屋顶流进雨水初期弃流装置，经过过滤后，弃流的雨水由污水管排出[13]，可被利用的雨水流进花坛渗滤净化装置，少量雨水被花坛中植被吸收，剩余雨水由装置中渗透管流进集水井。渗透管与集水井底部的过滤器相连，过滤器上布有均匀的圆形孔，过滤后的雨水通过孔流进集水井。同时，雨水通过低势绿地的植被自然下渗，经过组装后的雨水收集模块，将雨水中混有的较大杂质排除在外界，并对雨水进行收集。收集的雨水经过进水管流进集水井底的过滤器，经过滤器过滤后进入集水井。集水井中有抽水管，抽水管通过水泵的作用将集水井中收集的雨水抽入水箱，具体回收利用流程如图1所示。水箱中的雨水经多次渗透过滤后已较为干净可以用于洗衣服、冲厕所等用途。

三、 屋面雨水与建筑物再生水系统合用可行性分析

水资源的紧缺迫使人们转向对非常规水资源的开发利用，雨水和再生水容易回收利用，能够有效缓解城市区域水资源不足，并产生巨大的经济和生态效益。由于建筑物或小区的各种条件的不同，合用系统的再生水利用系统和雨水利用系统的关系可分为以下几种：

①滤过性病原体和细菌污染雨水的可能性很小，与再生水原水相比更加卫生安全。

②屋面降雨中有机物浓度、氮、磷、和氯离子等盐类浓度含量比再生水原水低，其水质要比再生水水质好。

③再生水再利用系统比雨水利用系统稳定，水量能够得到保证。相比各自单独的收集利用系统，雨水-再生水合用系统在水源上能够得到保证，应当尽可能选取优质的原水，如屋面雨水、优质杂排水，并在处理后的水质达标的情况下，尽量扩大回用水的使用范围，提高自来水替代率。当然，在扩大回用水使用范围时，应当考虑相应增加的处理费用。在选用合用系统方式中，应根据不同的地区特点选择合适的模式。随着土地成本的逐渐提高，应当优先考虑节省占地面积的一体式池型。一体化设计是将雨水收集池、雨水沉淀池和再生水供水池合并，其容积由雨水收集调蓄量确定。此种模式，在雨水收集阶段不对雨水进行处理，降雨结束后再进行处理，当处理完全后再进行利用。通过设置循环设备把合用池中收集的雨水送到处理设备，处理后的雨水再进入合用池，根据收集水水质情况和用水水质要求，适当选择循环周期。我国南方地区多雨，全年降雨量较大，再用水水源较为稳定，混合供给能使杂用水的供水安全得到保证。大多数情况下，在选用工艺流程时，需对区域特点具体分析，通过优化处理来得到更为合理的利用模式。

图 3 一体化池型合用模式工艺流程图

屋面雨水利用系统纳入再生水系统与其联合运行，从技术上是可行的。但在实际操作时，下列问题仍需要考虑：

1）由于雨水在时间和水量上的波动性会加剧再生水系统的水量波动。

2）为了使系统正常运行，必须增大调蓄设施以容纳雨水。同时，我国北方缺水地区的雨水少且集中，所以扩容后的系统在旱季通常不能满负荷运行。雨天时，系统又很难把所有的雨水收集处理，雨水进入再生水系统会造成再生水原水的溢流，造成雨水代替再生水，并未真正增加水资源量。

3）由于有效屋面面积有限，收集屋面雨水量与再生水水量相比也有限，雨水进入再生水系统将会增加系统的复杂性和投入。同时调蓄和处理设施也需要占据庞大的空间，这在一些建筑物和小区中存在困难。

4）由于水质情况的不同，采用联合处理会影响再生水生化系统的正常运行。即使优质再生水水源采用物化处理方法，两者联合运行也存在稳定性的问题。

四、雨水回收利用系统施工要求

雨水回收利用系统的构筑物均建在地面下，由于其特殊性，由土建工序和安装工序组成。现重点针对滤板施工要求进行阐述，滤板施工质量的好坏，决定了雨水回收的水质，在施工时应注意以下几点：

1) 根据设计图纸，滤板的铺装从基准点开始，以基准线为基准，按设计样式铺装。

2) 铺装微孔板时，不得站在找平层上作业。

3) 滤板必须平整轻放在找平层上，手按住板表面，用1kg的橡皮锤或用4 磅铁锤锤木垫板敲击砖中间1/3面积处，使板与找平层锤实，以免发生空鼓。

4) 板与板之间为自然缝，落板必须贴近已铺好的板垂直落下，不能推板，造成积砂现象。

5) 板与板之间邻近接触面角必须在同一平面，每行铺装必须用水平尺结合标高线进行找平，误差必须<1mm。

6) 如遇到切板现象，必须将板进行弹线切割; 如遇到连续切割板的现象，必须保证切边在一条直线，偏差<2mm。

7) 铺装滤板面整体要求必须平整一致，同时坡向要根据现场利于排水面而调整。

8) 遇到出水井或者排泥井时，应结合施工图纸根据现场的具体位置做调整。

9) 每班次收工时应做收边处理，以防止边缘板松动。

10) 施工完成后，养护24h 后，将已铺装好的滤板用填缝砂填缝，填缝时应务必将板缝填满，同时将遗留在滤板表面上的余砂清理干净。

微孔过滤板铺装完成养护时间不得小于14d。

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