给排水工程师关于城市雨水处理技术探讨

由于初期雨水径流具有明显的冲刷作用，且初期雨水的数毫米雨量会集中积聚大量的污染物，因此，有效控制城市径流污染和雨水利用系统的重要措施就是控制初期雨水。下文主要探讨了初期雨水翻板式的自动分离器、弃流池的优先流法、小管或切换式弃流井四种初雨弃流装置。

一、城市雨水的主要用途及水质要求

一般情况下，城市雨水的用途有很多，主要可概括为以下几点：地下水回灌;消防用水、冲洗厕所或洗衣洗车等的生活杂用;构造水景观以及绿地灌溉等的市政杂用等等。针对城市雨水不同的用途，还应确保其满足一定的水质标准，另外，就雨水的特点而言，其使用中也有一定的特殊要求。

使用城市雨水冲洗厕时，其水质要具备以下特点：就使用价值来讲，若使用雨水冲洗厕时，雨水只需满足无不良气味以及视觉干净即可。而雨水中的盐类和重金属基本上不影响冲厕使用。

使用城市雨水洗衣时，其水质应满足以下要求：确保洗衣用水具有良好的洗涤能力，且完全不会在衣物上残留影响人体健康和外观的各种物质，如造成人体皮肤过敏的一些物质等。就雨水的特点来看，由于雨水属于硬度水，硬度较低，雨水更加适合清洗衣物，因为其不仅能节约洗衣剂，还能有效杜绝或减少织物柔软剂的用量。不过，冶金厂或公路周围的雨水不适合清洗衣物，因为冶金厂周围的雨水中含有大量的镁和铁，用其清洗衣物会导致衣物发黄，而公路周围的雨水中含有芳香烃物质，若雨水中大量存在这类有害物，必然会危害人体健康。此外，落入大量鸟兽粪便的雨水也不适合清洗衣物，因为鸟兽粪便极易引起细菌污染，从而危害人体健康。

而使用城市雨水进行灌溉时，其水质需符合以下要求：现阶段，浇灌观赏植物时，对雨水水质无特殊要求;浇灌农作物时，雨水水质一定要符合避免重金属物质或芳香烃类物质聚积在植物中的要求，以防有害物质经由生物链直达人体，从而危害人体健康;而雨水是城市绿化的最佳选择。

由上可知，将雨水用于冲厕、洗车、洗衣等生活杂用景观灌溉等市政杂用时，其水质一定要符合生活杂用水的相关水质标准和景观娱乐用水的相关水质标准要求;将雨水用于浇灌食用蔬菜或作物时，其水质必须符合农田灌溉的相关水质标准要求;而雨水在采暖系统补水或空调系统冷却水等的应用中，其水质必须要达到冷却水及空调用水的相关水质标准要求。

二、初期雨水的有效控制与弃流

初期雨水径流具有明显的冲刷作用，具体地说大多数情况下，初期雨水的数毫米雨量会集中积聚大量的污染物，因此，有效控制城市径流污染和雨水利用系统的重要措施就是控制初期雨水。但因为处理初期雨水的难度相对较大，且其污染程度相对较高，因而我们控制初期雨水时，通常选择弃流处理的方式进行控制，这是因为对初期雨水进行弃流处理，能有效去除径流中大量的溶解性或细小污染物，因此，弃流处理是控制水质的一种有效技术。目前，我国初雨弃流装置的型式多样，种类各异，但设计初雨弃流装置时，一定要依据初期雨水的排水量或流量进行设计。

1、初期雨水翻板式的自动分离器

初期雨水翻板式的自动分离器主要通过翻板的自动翻转进行弃流。其工作原理可概括为：翻板在没有雨水时位于弃流管处，一旦开始降雨，初雨会沿着翻板由弃流管排出。如果降雨不断增多，直至2-3mm的降雨量时，翻板会在重力作用自动反转，那么雨水就会沿着翻板由雨水收集管排进蓄水池。如果降雨停止，翻板经过一定的时间后，同样会在重力作用下自动恢复至原位，直至下次降雨开始工作。而且翻板的自动复位时间和翻转时间可以自主调节，即安装初期雨水翻板式的自动分离器时，依据具体情况进行调节。

一般情况下，我们将初期雨水翻板式的自动分离器安装于雨落管上，这就节省了土建弃流池，且能快速、灵活地分离初雨，而初雨的分离过程也是自动完成的。初期雨水翻板式的自动分离器的运用，不仅有效控制了雨水径流中的大量污染物，还明显改善和提高了蓄水池中雨水的水质，从而为整个系统的高效、安全运行提供了保障。

2、弃流池的优先流法

一般来讲，弃除初期雨水的常用方法就是优先流法，具体地说，就是优先将集雨面的雨水初期径流量排入需水的对应容积空间内，尔后流入设计的收集系统下游。弃流池建设中，可采取旁通或在线的方式，并运用混凝土预制或现浇，以及砖砌的方法，而初期雨水被弃流池截留后，可在降雨结束后逐渐渗入土壤或运用水泵排入相关的污水管道。优先流法的设计过程中，其弃流水量可严格依据雨水径流的相关冲刷规律进行确定。优先流法具有有效、简单的优点，因而可根据设计要求准确、有效的控制初期雨水，但汇水面相对较大时，其收集效率较低，且需要大容量的弃流池。

3、初期雨水弃流的分离式旋流设备

初期雨水弃流的分离式旋流设备的工作原理是，沿切线方向将雨水管道内的雨水排进由合金材料制成的旋流筛网中。具体来讲，筛网表面本是干燥的，降雨初期，雨水在筛网坡度和水表面张力的双重作用下，以旋转的方式经由筛网表面流入中心排水管，进而将初期雨水排入污水管道或雨水管道;如果降雨持续进行，那么雨水会不断浸润筛网表面，这就大大降低了筛网表面上雨水的张力，从而导致中后期雨水穿过筛网而在集水管道中汇集，最终流入蓄水池。

初期雨水弃流的分离式旋流设备主要有两个特点：初期雨水的相关弃流量，可依据时间要求通过筛网目数和面积的变化进行控制;下一次初期雨水到来前，会自动冲洗筛网上的残留树叶等滤出物，进而将其冲入污水管道或雨水管道，以达到自行清洁的目的。

4、小管或切换式弃流井

通过2根连通管将下游污水井和下游雨水井与雨水检查井相连，而2根连通管的各自入口处，还应设置简易的自动闸阀或手动闸阀，以便进行切换，但其切换方式的设计，则应根据雨水水质或流量进行，促使弃流量通过人工进行调节，或者自动调节。但是，这种方法很难操作控制随机降雨量。如果直接将污水管与弃流管连接在一起，必须要采取相应措施，以避免污水管中污水向雨水管内进行倒流，这就可通过增加2根连通管实际高差的方式进行阻止。初期雨水在径流过程和降雨过程中具有流量小、水质差的特点，因而可将初期雨水的相关弃流管设计成一个分支小管，进而将流量小、水质差的初期雨水经由小管排出，若初期雨水高于小管排水能力，则通过后期径流由雨水收集系统排除。这种方法具有自动弃流的特点，能避免操作和运行中的切换不便，但很难合理控制弃流量，特别是降雨量大而降雨强度小的情况下，极可能会增加弃流量、减少收集水量，更甚者会收不到雨水。因此，这种方法适用于收集水量足够且汇水面较大的情况中。

结语：

综上所述，上文首先详细介绍了城市雨水的主要用途及水质要求，然后着重分析探讨了初期雨水的有效控制与弃流，以期通过有效的城市雨水处理技术，改善日趋严重的城市降水污染状况，从而推动城市健康、长远的发展。

以上就是小编整理的给排水工程师关于城市雨水处理技术探讨，此外，小编还给大家整理了历年真题、考试大纲等考试资料，可点击下方按钮免费下载,更多备考资料持续更新中。