【摘要】城市化的快速發(fā)展使不透水的地面面積迅速增加，雨水流量也增加，降水沖洗大氣污染物及其地表污染物，其污染威脅不容忽視。雨水直流具有明顯的初始清洗作用，污染物集中在初始數(shù)毫米的雨量中，因此控制初始雨水已成為雨水利用系統(tǒng)和城市直流污染控制的主要措施。初雨棄流裝置主要有多種類型，如優(yōu)先流法棄流池、切換式或小管棄流井、旋流分離式初雨棄流設備、自動翻板式初雨分離器等。棄除初雨的徑流建議采用物化方法進行處理,宜采用篩網(wǎng)格柵、混凝沉淀及過濾等工藝。

【關鍵詞】城市雨水水質(zhì)處理

1.城市雨水處理技術

1.1城市雨水用途與對水質(zhì)的要求

城市雨水用途主要包括以下方面:生活雜用(如沖洗廁所、洗衣洗車、消防用水等),市政雜用(如綠地灌溉、構(gòu)造水景觀等),地下水回灌等。不同的回用用途應滿足相應的水質(zhì)標準,針對雨水的特點,也有其特殊的使用要求。

洗手間對雨水水質(zhì)的要求:從使用價值的觀點來看，洗手間的雨水看起來很漂亮，沒有不良氣味就能滿足使用要求。雨水中重金屬和鹽類廁所的使用影響很小。

灌溉用雨水水質(zhì)要求:目前，觀賞植物灌溉用水沒有特殊水質(zhì)要求，農(nóng)作物灌溉用水質(zhì)應防止芳香烴類物質(zhì)和重金屬物質(zhì)積聚在植物中，通過生物鏈進入人體，城市綠化用雨水是最佳選擇�？偟膩碚f，廁所、洗衣、洗車、灌溉等市政和生活雜用應符合生活雜用水水質(zhì)標準(CJ25.1-89)。景觀用水水質(zhì)應符合景觀娛樂用水水質(zhì)標準(GB12941-91)。食用作物、蔬菜灌溉用水應符合田間灌溉水質(zhì)標準(GB5084-85)要求。雨水用于空調(diào)系統(tǒng)冷卻水、暖氣系統(tǒng)補水等其他用途時，其水質(zhì)應達到空調(diào)用水和冷卻水水質(zhì)標準(DB131/T143-94)。1.2初期雨水控制與棄流

雨水徑流有明顯的初期沖刷作用,即在多數(shù)情況下,污染物是集中在初期的數(shù)毫米雨量中,因此,控制初期雨水成為雨水利用系統(tǒng)和城市徑流污染控制的一項主要舉措。初期雨水污染程度高，處理困難，初期雨水控制主要采用棄流處理。初期雨水棄流可去除徑流中的大部分污染物，包括細小或溶解性污染物，是有效的水質(zhì)控制技術。初雨棄流裝置有多種設計模式，可根據(jù)流量和初雨排水量設計控制裝置。

(1)優(yōu)先流法棄流池。早期放棄雨水最常用的方法是優(yōu)先流動法，設計的集雨面初期流動量優(yōu)先排入相應容積的需水空間，然后流入收集系統(tǒng)的下游。拋棄池一般用磚砌、混凝土澆水或預制，可以設計為在線或旁通方式，截留的初期雨水在降雨結(jié)束后或者從泵排出到污水管道，滲透到周圍的土壤中。相應的雨水拋棄設施如圖1所示。該方法設計依據(jù)雨水徑流沖刷規(guī)律合理確定棄流水量。優(yōu)點是簡單有效，可以根據(jù)設計要求正確控制初期雨水量，效果好。主要缺點是匯水面大收集效率低，需要大池容量。

(2)切換式或小管棄流井。在雨水檢查井中同時埋設連接下游雨水井和下游污水井的兩根連接管，在兩個連接管的入口設置簡單的手動閘閥和自動閘閥進行切換。可根據(jù)流量和水質(zhì)設計切換方式，人工或自動調(diào)節(jié)放棄流量。這種方法最大的問題是很難控制隨機降雨。當棄流管與污水管直接連接時,應有措施防止污水管中污水倒流入雨水管線,可采用加大2根連通管的高差等方式。由于降雨過程和徑流過程均表現(xiàn)出初期水質(zhì)差而流量小的特點,可以考慮將初期雨水棄流管設計為分支小管,初期水質(zhì)差的小流量首先通過小管排走,超過小管排水能力的后期徑流再進入雨水收集系統(tǒng)。該法的特點是自動棄流,可以減少切換帶來的運行和操作的不便,但棄流量難以合理控制,尤其是在降雨強度較小而降雨量很大時可能會使棄流量加大,減少收集水量甚至收集不到雨水。該法一般適用于匯水面較大,有足夠的收集水量時。

(3)旋流分離式初雨棄流設備。雨水管道收集的雨水沿著切線方向流入旋流網(wǎng)，網(wǎng)由一定數(shù)量的合金材料制成。在降雨初期，當屏幕表面干燥時，在水的表面張力和屏幕坡度的作用下，雨水在屏幕表面以旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)流向中心的排水管道，初期雨水被排入雨水和污水管道。隨著降雨的持續(xù)，屏幕表面浸潤，水在濕屏幕表面的張力作用大幅度減少，中后期雨水通過屏幕匯集到集水管道，最終訪問蓄水池。該裝置的主要特點是通過式。

(4)由于降雨流出的生化性差，建議采用物化方法處理，采用篩網(wǎng)、混凝沉淀、過濾等技術。改變篩網(wǎng)的面積和目數(shù)可以按時間控制初期雨水棄流量;初期雨水來臨時,可以將上次殘留在篩網(wǎng)上的樹葉等濾出物沖入雨水或污水管道中,自行清潔。

(5)自動翻板式初雨分離器。該裝置的工作原理是利用自動翻轉(zhuǎn)的翻板進行棄流。沒有雨水時,翻板處于棄流管位置,降雨開始后,初雨沿翻板經(jīng)過棄流管排走。隨著降雨的增多,一般降雨到2～3mm時,翻板依靠重力會自動反轉(zhuǎn),雨水沿翻板經(jīng)過雨水收集管進入蓄水池。停止降雨一定時間后，翻板通過重力自動恢復原位，等待下一次降雨。翻板翻轉(zhuǎn)時間和停雨后自動復位時間可根據(jù)具體情況調(diào)整。

該裝置主要設置在雨管上，無需建設土建放棄池，可靈活分離初雨，全過程自動完成。通過使用該裝置可以有效地控制每場降雨徑流中的大部分污染物,能顯著地改善蓄水池中的雨水水質(zhì),保證整個系統(tǒng)安全而高效地運行。