雨水回用系统的概念、组成、流程、设计思路等全面梳理

【前言】随着城市化带来的水资源短缺和生态环境恶化，现代城市雨水利用受到越来越多的重视。世界各国都陆续在进行相关的研究和不同规模的应用。我国城市雨水利用虽然算是后起之秀，但仍然发展势头良好。回收利用雨水是一种既经济又实用的水资源开发方式，可节省生活用水减少水费和排污费，避免内涝，改善生态环境，有良好的节水效能、环境效益。

一、雨水回用系统的概念和意义：

      雨水收集系统，是将雨水根据需求进行收集后，并经过对收集的雨水进行处理后达到符合设计使用标准的系统。是对雨水进行综合利用的一种合理方式。

      它是先将雨水收集起来，一般收集地面雨水和屋顶雨水，然后通过雨水管道将雨水引流到雨水收集系统当中，再经过一系列的过滤、净化实现回用的目的，缓解水资源与自然环境之间的压力，为城市排水系统减压。

      雨水收集利用系统并不是单个指某一利用设备，而是作为一整套系统而运用，符合节能减排、可持续发展理念。

      回用雨水不仅可以灌溉绿地、冲洗路面，而且还可以回补地下水资源，弥补城市化进程给生态环境造成的损害。城市化进程是现代化发展的一个标志，城市化带来的是生硬的城市，而海绵城市建设则是辅助城市排水管道，恢复生态环境，将城市变成一座可以具备吐纳功能的生态城市。

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二、雨水回用系统的组成：

      目前多数的雨水收集利用系统都是由弃流过滤系统、蓄水系统、净化系统组成。

      具体来说，可以是包括雨水弃流装置、安全雨水分流井、PP雨水收集模块、截污挂篮等一系列雨水利用设备在内的整套系统，

塑料模块收集池实物图1

三、雨水回用系统的分类

     雨水收集系统根据雨水来源不同，大致可以分为两类：

   （1）屋顶雨水。屋顶雨水相对干净，杂质、泥沙及其他污染物少，可通过弃流和简单过滤后，直接排入蓄水系统，进行处理后使用。

   （2）地面雨水。地面的雨水杂质多，污染物源复杂。在弃流和粗略过滤后，还必须进行沉淀才能排入蓄水系统。

四、雨水回收利用系统的适用领域：

      雨水收集回用系统的应用，在年均降雨量400mm以上的地区具有较好的经济性，建筑物涵盖以下类型：市政公共道路、广场公园、绿地城市住宅区、学校工业园区、工厂等。

通常情况下，哪些项目需做雨水回用系统？

     这个主要还是看当地政策，包括雨水回用政策和海绵城市政策的要求了，政策要求做的则必须做，各地有些差别；还有就是建设单位是政府部门或国资的，建设方有这方面需求和追求绿色建筑的。即需看项目的特点和具体情况。

      根据项目经验，至少有以下两种情况时，就应该做，当然还有其他情况。这里无法一次说齐全。

      第一种：当地有雨水回用率要求的项目。 这个几乎没有争议，强制指标中要求了雨水回用率，那么必然需要对雨水进行利用了。

      第二种：建设地点缺乏实施绿色设施条件的项目。当项目存在绿地较少（如某些公建项目）、地下室顶板覆土厚度不够（规范要求，集中绿地覆土厚度需达到1.5m）、地基土壤为湿陷性土、膨胀土或者地下水位较高等情况时，对于项目能否设置增加渗透的设施需要慎重考虑，若实在不能设置绿色设施，可考虑设置雨水回用系统，用蓄水池来做主要调蓄设施。

五、雨水收集与回用的系统工作流程

      总的来说，雨水收集利用有五大环节、六大动作：

      雨水收集管道收集雨水-弃流截污-PP雨水收集池储存雨水-过滤消毒-净化回用，这五个环节相互关联，再加上控制系统，一共六大动作，共同完成整个系统的全部工作过程。

      下面逐一简单说明：

1、雨水收集

      根据雨水重力流向的原理，当雨水通过屋顶排水管，路面吸收渠，透水路面等吸收系统时，通过景观设计布局，促使地表雨水的快速汇集与吸 收。

2、初期雨水过滤

      为提高雨水回用的水质要求，当雨水通过吸收管网汇总后，将在初期雨水过滤系统中对污染雨水进行弃流处理，雨水中夹带的大量地表垃圾也将被清除。

3、雨水存储

     经过初期雨水的弃流和粗过滤，利用储存系统将过滤好的雨水储存起来，其中部分雨水将作为“补水储存”，用于补充地下水，同时储存系统到达最大储水量时，雨水会通过溢流口将多余的雨水排泄到市政综合管网中，而剩余雨水将作为“不漏储存”准备回用。

4、雨水净化处理

     为清除雨水中含有的微小杂质，有害细菌，当雨水通过水泵到达净化系统时，雨水会进行精过滤和杀菌处理，全面提高雨水的清澈度，净化后的雨水将流进清水池。池内设有液位仪，用于地下水的实时监测。

?5、排污与回用

排污回用系统由排污系统和回用系统两个部分组成。

雨水储存系统经历长时间的浸泡，PP模块表面会附着大量的污垢，可利用水的加压冲力进行内部清洁，并将污水通过排污泵排进市政管网。

6、系统控制

     控制系统通过信号控制点发出指令，使各系统控制部分形成一个整体，采用手动自动相结合的方式，增强操作性和灵活性。

     小结：为满足使用者的多样化需求，根据雨水的储存量，因地制宜地设计雨水收集系统，以控制系统的信号指令为导向利用水泵将净化后的雨水送至各用水点如：绿化带补水，景观补水，消防用水，地下全自动洗车。

六、雨水回用系统与海绵城市的关系：

    雨水回收和利用系统可以是海绵城市内容的 重要组成部分，对海绵城市的实现贡献较大。 因为， 雨水回用系统中的蓄水池，对消减径流峰值是有非常明显的作用； 而收集雨水并加以利用在节约水资源上也有着非常美好的前景。

     那么，有人会问： 做海绵城市设计是否就一定要做雨水回用 系统呢？

     当然也不是。因为海绵城市需要控制年径流总量，在某些地区会要求必须雨水回用的要求。但实际上，控制年径流总量的途径、设施有很多，下沉绿地、雨水花园、渗透池、渗井渗渠等等，所以，个人认为：除非当地政策或者项目规划中有雨水回用率的要求，其他地方不一定非要强制使用雨水回用系统。

小结：雨水回用系统在海绵设计计算中的贡献？

      简单说，最大的贡献就是调蓄。对于绿地较少、自然回用量比较小的项目，就需要蓄水池来做调蓄。蓄水正好可以用来为绿化浇洒、道路冲洗、车库冲洗等服务，也同时为满足海绵城市的技术指标做出了较大贡献。也是一举两得。

故雨水回用系统中的蓄水池有效容积计算也分两种。

（1）绿地率25%及以上的项目：雨水回用系统的调蓄作用仅是减少地面设施的面积，降低成本。则雨水回用系统的调蓄量按能回用多少水量计算，即，能用出去多少水，才算作调蓄了多少水。（一般为日最高水量的3倍）

（2）绿地较少的项目：需要蓄水池 作为主要调蓄手段，则雨水回用系统的调蓄量按蓄水池容积计算。（一般为项目需控制的径流量）

         

七、雨水回收系统设计思路

    （各个专业公司思路估计都有总结，各有特点和不同，以下思路仅供参考）

1、关于雨水收集利用的方案设计，可按如下思路考虑：

　　在目前的雨水收集利用系统设计中，主要包含雨水入渗、调蓄排放系统之一和收集回用等方式。因此，在雨水的收集利用方式中，一般有入渗、调蓄排放、收集回用、入渗+调蓄排放和入渗+收集回用等几种方案。

    1）系统的设计需要结合当地的实际情况，如土壤渗透性、用地条件、年降雨量特征及运行管理等进行系统设计方案的选择。

    2）在进行雨水收集利用方案的确定时，还应该结合该地雨水的可收集情况和利用收集雨水的情况进行详细的分析。如果是屋面的雨水收集需要将收集到的雨水进行净化处理，并将其用于小区绿化或或者杂用水中。

    3）雨水收集利用系统在绿化方面还应该考虑自然入渗情况，将不符合绿地调蓄和渗透能力的雨水排入到合适的地方。

    4）在小区雨水收集利用系统设计时，还应该对水量平衡进行详细的分析，考虑日雨水径流总量、需回用水量和平衡分析等。

2、关于雨水收集利用的工艺流程设计，可按如下思路：

　 1）需要根据雨水收集、利用所选择的方案来确定工艺流程。按照如上文所述的收集与预处理单元、储存单元、净化处理单元和回用单元等部分进行流程设计。

    2）首先是确定雨水收集的方法，一般是通过收集管流向整流井中，且需要在整流井中设计相应的构件，来阻挡雨水中夹杂的一些树叶、杂物等，通常可采用设置格栅方式，初始流入到整流井中的雨水需要进行弃流处理。

      此外，整流井还能够被用于雨水收集利用系统蓄满时的溢流处理，通过这个将水资源进行有效地利用。

     3）因为雨量具有不均衡性，所以下一步就应考虑控制雨量的均衡的方法。一般可以考虑利用整流井的雨水自流进入雨水调蓄池，来进行调控。需要注意的是：进入调蓄池的雨水需通过一级提升泵提升处理后，才能够排入到雨水处理系统中；并且利用过滤装置，将夹杂在雨水中的杂物进一步地进行清除，直至符合雨水的要求后，才能够将其投放到清水池中。

     4）最后一步，即完成雨水的配送。通常可以利用变频供水系统加压，来进行配送至各用水点的工作。如此过程，则处理后的雨水就可以用于小区、园区等的绿化、冲洗地面和车辆。当然也需定期对水泵进行冲洗。

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知识点：雨水回用系统