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【摘 要】 随着经济的发展，环境的破坏，我国的水资源日益短缺。雨水回收利用可以有效地节约水资源。本文以杭州某住宅小区作为工程实例，介绍了雨水回用系统的系统组成、工作原理以及设计计算方法。通过雨水回收系统的设计，使处理后的雨水水质达到浇灌冲厕要求，实现了住宅小区雨水回用于小区绿化浇灌及部分住户冲厕的目的。
【关键词】 雨水回用；砂滤罐；选择井
一，引言
随着城市建筑面积不断扩大，不透水地面随之增加，地下水的补给也相应减少，从而使城市暴雨径流产生的洪涝灾害威胁也不断增加。近两年来多个城市相继出现“城市看海”的壮观场面。雨水资源作为轻度污染的水源，经过简单处理就可作为生活用水和工业用水，因此增加城市雨水资源的利用量，提高城市雨水资源的利用率将是节水型城市建设的有效措施。
二，项目概况
本工程为杭州市区内的一个住宅项目，总用地面积46069平方米，总建筑面积151629平方米，绿地面积13821平方米，绿地率30%，建筑占地面积10332平方米，主要由14栋17层住宅以及一个大地下室组成。该工程需要进行中国绿色建筑三星认证，雨水回用作为节水及非常规水资源利用的一項重要措施，在该工程中得到应用。
三，雨水回用系统组成及工作原理
本工程雨水回用系统由雨水收集管网、选择井、蓄水池、雨水处理设备、中水箱以及雨水回用给水管网组成。
1，雨水收集管网
雨水收集管网主要用于收集小区内的雨水。由于小区绿化率较高，雨水口的雨水收集效率较低，同时小区道路所含泥土沙砾较多，会增加雨水处理设备成本并缩短蓄水池的清掏周期，所以本工程雨水收集管网仅收集各住宅楼屋顶较为清洁的雨水。
2，选择井
选择井主要用于对初期降水进行选择弃流。选择井内设置T字三通，三通直管段一端连接雨水收集管网来水，另一端连接蓄水池并在该端管段上装进水电动阀，三通旁通管连接小区区域雨水管网并在旁通管上安装弃流电动阀。
进水阀和弃流阀与安装在雨水处理机房顶的雨量仪实现联动控制。无雨时，弃流阀保持开启，进水阀保持关闭。降雨后，雨量仪开始对降雨量进行实时监测，刚下雨时含有较多泥土和沙砾的初期降水通过弃流阀流入小区区域雨水管网进行弃流，当雨量仪监测到降雨量达到设定数值后通过电信号自动关闭弃流阀，开启进水阀，使较为干净的雨水通过进水阀流入蓄水池中。雨停后，雨量仪自动控制进水阀和弃流阀恢复到无雨时的状态。
3，蓄水池
蓄水池主要用于储存雨水并通过加压设备将所储存的雨水输送至雨水处理设备。在蓄水池前设置钢制格栅，除去雨水中较大的漂浮物，以保护后续的处理设备。蓄水池内安装液位传感器，蓄水池正常蓄水后，提升泵开始运作，蓄水池水位达到最低水位时，提升泵停止工作。蓄水池设溢流管和放空管，蓄水池水位达到溢流水位时，池中的水将通过溢流管排入区域雨水管网中。
4，雨水处理设备
雨水处理设备主要用于对蓄水池中的雨水进行净化，使出水水质达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T18920-2002）中的城市绿化用水标准。雨水处理设备采用全自动石英砂快速过滤罐两个，一用一备。设计流量为10m3/h，设计流速为10m/h。配反冲洗水泵一台，对过滤罐里的滤料进行反冲洗，水泵流量为5L/s，扬程为30m，反冲洗水源取自雨水回用净水箱。过滤罐的进水阀、出水阀、排水阀、排气阀均采用电动阀，通过PLC控制系统，实现过滤罐净水——反冲洗——静置——正洗——净水的自动控制。过滤罐出水管上安装管道混合器和一体化消毒加药装置，定量投加次氯酸钠溶液对中水进行消毒处理，以保证出水水质。
5，中水箱和给水管网
中水箱用于储存处理后的雨水并通过加压设备将中水输送至规定的用水点。根据三星绿建标准的要求，中水用于1#～9#楼住宅内各户的大便器冲水以及小区绿化浇灌用水。在雨水处理机房内设置高区雨水回用供水变频泵、低区雨水回用供水变频泵。高区雨水回用供水变频泵将中水输送至1～9#楼9～17层各户内的大便器水箱内。低区雨水回用供水变频泵将中水输送至1～9#楼1～8层各户内的大便器水箱内以及小区绿化用水点。中水箱内设置液位计，在供水泵持续供水过程中，当中水箱水位降低至低水位时，通过电信号开启提升泵进行补水。净水箱上同时安装市政补水管以保证旱季时节雨水回用系统的正常运行。
四，雨水回用系统设计计算
1，杭州市降雨气象资料
杭州市地处中北亚热带过渡区，温暖湿润，四季分明，光照充足，雨量丰沛。杭州市年平均降水量在1100～1600毫米之间，年雨日130～160天。杭州市全年有两个雨季和一个多雨时段。第一个雨季自5月初前后开始，6月底至7月上旬结束。该时段内，雨量集中，有大到暴雨出现，平均降水量350～550毫米。第二个雨季出现在8月底到9月底，平均降水量120～220毫米。此外，3～4月为一多雨时段，平均降水量200～300毫米。
2，小区中水用水量计算
小区绿化面积13821平方米，按绿地浇灌用水1.0L/m2.次，一天两次计算，绿地浇灌用水量为13.8m3/d，1～9#楼大便器冲水量为65.8m3/d。所以该小区中水用水量为79.6m3/d。
3，雨水回用蓄水池容量计算
（1）雨水日可利用量
雨水日可利用量=雨水日径流量-弃流雨水量=ψ（h-δ）Fb=218m3
其中：ψ——屋面雨水径流系数，0.8
h——杭州低区1年重现期最大日降雨量，36mm
δ——初期径流弃流厚度，3mm
F——屋面汇水面积，10322m2
b——雨水径流折减系数，0.8
小区雨水回用三天用水量=79.6×3=238m3，大于雨水日可利用量218m3，满足中水日用水量应大于雨水日可利用量的设计要求。
（2）蓄水池有效容积
本工程蓄水池设计尺寸为4.2m×12m×4.5m（h），有效容积为226.8m3，略大于雨水日可利用量，满足要求。
（3）中水箱有效容积
本工程中水箱设计尺寸为3m×4.5m×2m（h）=27m3，大于中水日用水量的30%（23.9m3），满足要求。
五，结语
现阶段在我国，雨水回用在部分地区得到较快的发展，产生了客观的经济效益和生态效益。但是在南方水资源相对丰富的地区，雨水回收利用大规模推广面临不少难题。很多住宅小区之所以采用雨水回收利用，仅仅是为了小区需要评定绿色建筑。究其原因，关键在于雨水回用系统的前期投资费用高，需要约30万的前期投入。这样大的投入成本让不少开发商打退堂鼓。参考已经运行的雨水回用系统，每立方米雨水处理费用大约0.2元，杭州现在水价1.85元，本工程雨水回用系统一年处理雨水量大约6500立方米，一年节约水费约10800元，相对于初期投资，需要将近30年才能收回成本，所以从投资成本分析，雨水回用系统并不能产生很大的经济效益。但是采用雨水回用系统带来的生态效益和环保效益是无法估量的。因此，在这种状况下，要普遍推广雨水回用工程，政府要进行适当的补偿和鼓励，从而给整个社会和环境带来益处。
参考文献：
[1]陈维.220kV琴韵变电站雨水回用系统的设计.中国给水排水，2013，（5）：44～47
[2]徐莉莉.浅谈雨水回用在住宅小区中的应用.建筑知识，131～132
[3]王鹏，王华东，王玲霄.雨水处理与利用技术在国外的应用.黑龙江水专学报，2006，（4）：90～92.
[4]李静毅，杨志峰，王利强.上海世博园区雨水利用的研究及设计思路[J].水处理技术，2007，（6）：81—84.
【关键词】 雨水回用；砂滤罐；选择井
一，引言
随着城市建筑面积不断扩大，不透水地面随之增加，地下水的补给也相应减少，从而使城市暴雨径流产生的洪涝灾害威胁也不断增加。近两年来多个城市相继出现“城市看海”的壮观场面。雨水资源作为轻度污染的水源，经过简单处理就可作为生活用水和工业用水，因此增加城市雨水资源的利用量，提高城市雨水资源的利用率将是节水型城市建设的有效措施。
二，项目概况
本工程为杭州市区内的一个住宅项目，总用地面积46069平方米，总建筑面积151629平方米，绿地面积13821平方米，绿地率30%，建筑占地面积10332平方米，主要由14栋17层住宅以及一个大地下室组成。该工程需要进行中国绿色建筑三星认证，雨水回用作为节水及非常规水资源利用的一項重要措施，在该工程中得到应用。
三，雨水回用系统组成及工作原理
本工程雨水回用系统由雨水收集管网、选择井、蓄水池、雨水处理设备、中水箱以及雨水回用给水管网组成。
1，雨水收集管网
雨水收集管网主要用于收集小区内的雨水。由于小区绿化率较高，雨水口的雨水收集效率较低，同时小区道路所含泥土沙砾较多，会增加雨水处理设备成本并缩短蓄水池的清掏周期，所以本工程雨水收集管网仅收集各住宅楼屋顶较为清洁的雨水。
2，选择井
选择井主要用于对初期降水进行选择弃流。选择井内设置T字三通，三通直管段一端连接雨水收集管网来水，另一端连接蓄水池并在该端管段上装进水电动阀，三通旁通管连接小区区域雨水管网并在旁通管上安装弃流电动阀。
进水阀和弃流阀与安装在雨水处理机房顶的雨量仪实现联动控制。无雨时，弃流阀保持开启，进水阀保持关闭。降雨后，雨量仪开始对降雨量进行实时监测，刚下雨时含有较多泥土和沙砾的初期降水通过弃流阀流入小区区域雨水管网进行弃流，当雨量仪监测到降雨量达到设定数值后通过电信号自动关闭弃流阀，开启进水阀，使较为干净的雨水通过进水阀流入蓄水池中。雨停后，雨量仪自动控制进水阀和弃流阀恢复到无雨时的状态。
3，蓄水池
蓄水池主要用于储存雨水并通过加压设备将所储存的雨水输送至雨水处理设备。在蓄水池前设置钢制格栅，除去雨水中较大的漂浮物，以保护后续的处理设备。蓄水池内安装液位传感器，蓄水池正常蓄水后，提升泵开始运作，蓄水池水位达到最低水位时，提升泵停止工作。蓄水池设溢流管和放空管，蓄水池水位达到溢流水位时，池中的水将通过溢流管排入区域雨水管网中。
4，雨水处理设备
雨水处理设备主要用于对蓄水池中的雨水进行净化，使出水水质达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T18920-2002）中的城市绿化用水标准。雨水处理设备采用全自动石英砂快速过滤罐两个，一用一备。设计流量为10m3/h，设计流速为10m/h。配反冲洗水泵一台，对过滤罐里的滤料进行反冲洗，水泵流量为5L/s，扬程为30m，反冲洗水源取自雨水回用净水箱。过滤罐的进水阀、出水阀、排水阀、排气阀均采用电动阀，通过PLC控制系统，实现过滤罐净水——反冲洗——静置——正洗——净水的自动控制。过滤罐出水管上安装管道混合器和一体化消毒加药装置，定量投加次氯酸钠溶液对中水进行消毒处理，以保证出水水质。
5，中水箱和给水管网
中水箱用于储存处理后的雨水并通过加压设备将中水输送至规定的用水点。根据三星绿建标准的要求，中水用于1#～9#楼住宅内各户的大便器冲水以及小区绿化浇灌用水。在雨水处理机房内设置高区雨水回用供水变频泵、低区雨水回用供水变频泵。高区雨水回用供水变频泵将中水输送至1～9#楼9～17层各户内的大便器水箱内。低区雨水回用供水变频泵将中水输送至1～9#楼1～8层各户内的大便器水箱内以及小区绿化用水点。中水箱内设置液位计，在供水泵持续供水过程中，当中水箱水位降低至低水位时，通过电信号开启提升泵进行补水。净水箱上同时安装市政补水管以保证旱季时节雨水回用系统的正常运行。
四，雨水回用系统设计计算
1，杭州市降雨气象资料
杭州市地处中北亚热带过渡区，温暖湿润，四季分明，光照充足，雨量丰沛。杭州市年平均降水量在1100～1600毫米之间，年雨日130～160天。杭州市全年有两个雨季和一个多雨时段。第一个雨季自5月初前后开始，6月底至7月上旬结束。该时段内，雨量集中，有大到暴雨出现，平均降水量350～550毫米。第二个雨季出现在8月底到9月底，平均降水量120～220毫米。此外，3～4月为一多雨时段，平均降水量200～300毫米。
2，小区中水用水量计算
小区绿化面积13821平方米，按绿地浇灌用水1.0L/m2.次，一天两次计算，绿地浇灌用水量为13.8m3/d，1～9#楼大便器冲水量为65.8m3/d。所以该小区中水用水量为79.6m3/d。
3，雨水回用蓄水池容量计算
（1）雨水日可利用量
雨水日可利用量=雨水日径流量-弃流雨水量=ψ（h-δ）Fb=218m3
其中：ψ——屋面雨水径流系数，0.8
h——杭州低区1年重现期最大日降雨量，36mm
δ——初期径流弃流厚度，3mm
F——屋面汇水面积，10322m2
b——雨水径流折减系数，0.8
小区雨水回用三天用水量=79.6×3=238m3，大于雨水日可利用量218m3，满足中水日用水量应大于雨水日可利用量的设计要求。
（2）蓄水池有效容积
本工程蓄水池设计尺寸为4.2m×12m×4.5m（h），有效容积为226.8m3，略大于雨水日可利用量，满足要求。
（3）中水箱有效容积
本工程中水箱设计尺寸为3m×4.5m×2m（h）=27m3，大于中水日用水量的30%（23.9m3），满足要求。
五，结语
现阶段在我国，雨水回用在部分地区得到较快的发展，产生了客观的经济效益和生态效益。但是在南方水资源相对丰富的地区，雨水回收利用大规模推广面临不少难题。很多住宅小区之所以采用雨水回收利用，仅仅是为了小区需要评定绿色建筑。究其原因，关键在于雨水回用系统的前期投资费用高，需要约30万的前期投入。这样大的投入成本让不少开发商打退堂鼓。参考已经运行的雨水回用系统，每立方米雨水处理费用大约0.2元，杭州现在水价1.85元，本工程雨水回用系统一年处理雨水量大约6500立方米，一年节约水费约10800元，相对于初期投资，需要将近30年才能收回成本，所以从投资成本分析，雨水回用系统并不能产生很大的经济效益。但是采用雨水回用系统带来的生态效益和环保效益是无法估量的。因此，在这种状况下，要普遍推广雨水回用工程，政府要进行适当的补偿和鼓励，从而给整个社会和环境带来益处。
参考文献：
[1]陈维.220kV琴韵变电站雨水回用系统的设计.中国给水排水，2013，（5）：44～47
[2]徐莉莉.浅谈雨水回用在住宅小区中的应用.建筑知识，131～132
[3]王鹏，王华东，王玲霄.雨水处理与利用技术在国外的应用.黑龙江水专学报，2006，（4）：90～92.
[4]李静毅，杨志峰，王利强.上海世博园区雨水利用的研究及设计思路[J].水处理技术，2007，（6）：81—84.