[发明专利]集成式雨水收集利用系统及其方法

说明书

[技术领域]

本发明涉及雨水收集利用技术领域，具体地说是一种集成式雨水收集利用系统以及采用该系统的雨水收集利用方法。

[背景技术]

随着我国城市化进程的加快，城市地表不透水面积不断增大，地表径流量增加，洪峰流量增大且时间提前，导致城市的防灾能力减弱、暴雨洪水灾害发生的几率增大，强烈干扰了城市原有水文生态，破坏了自然的水文循环过程。雨水利用工程是要保证因地面硬化造成的雨水径流增量全部被拦蓄并利用，保证向小区外排放的雨水径流量不大于地面硬化之前的水平。

目前，雨水收集回用系统一般由收集系统(包含收集管道系统、初期雨水弃流、雨水收集池)、处理系统(包含预处理、过滤、消毒系统)、回用系统(包含提升设备、回用管道系统、控制系统)组成。其一般采用如下工艺流程：屋面雨水(或其他收集下垫面面雨水)室外雨水收集利用管道初期雨水弃流雨水收集池水处理系统回用，如附图10所示。

关于传统雨水收集利用系统技术各环节的技术特点如下：

(1)室外雨水收集利用管道系统：雨水收集管道系统包括雨水管道、检查井等。

(2)初期雨水弃流：在降雨的过程中由于降雨对大气淋洗作用，地面径流对下垫面表面沉积物及表面建筑材料的分解析出物的冲涮作用，致使初期雨水污染程度较高，随着降雨的延续，雨水径流中污染物含量逐渐减小并趋于稳定，雨水径流的水质明显提高。利于雨水降水过程的这个规律，在雨水利用系统中对污染浓度较高的初期雨水弃之不用，而把中、后期雨水收集起来的做法称之为雨水的初期弃流，这一举措有效的收集到了水质良好的雨水，减轻了后续处理构筑物的负担，节约了投资，减少了运行费用。从市场上主要的弃流设施使用情况来看，按工作原理来区分可分为五大类：容积型、雨量型、流量型、渗透井型、大小管型。本发明专利暂不含弃流部分。

(3)雨水收集池：雨水收集池一般为设置在场地标高较低的位置，容积动辄上百立方，大的数千立方，常采用钢筋混凝土材质或储水PE模块池。在寸土寸金的城市，由于地下室轮廓距离用地红线的较近，很多项目难在室外找一块几十甚至上百平方的较规则的地，用于布置集中的雨水收集池。如果将雨水收集池放置到地下室内，可能需要占据了一部分车位，同时将雨水从室外引导到地下室，是引狼入室的做法，有可能造成淹地下室的事故，存在安全隐患。。

(4)雨水处理回用系统：根据雨水收集利用系统回用的用途不同，收集到的雨水水质情况和回用水质的要求，雨水回用时一般需通过不同程度处理。

我国地域广阔，不同地区的气候不同，每场降雨的降雨强度、间隔时间等均有较大的差异，造成雨水径流水质也差异较大，径流雨水的水质情况可用CODcr和SS指标来衡量。其中，SS：即水中悬浮物含量，指在水中的不溶于水中的无机物、有机物及泥砂、黏土、微生物等的总量。悬浮物是造成水浑浊的主要原因，水体中的有机悬浮物沉积后易厌氧发酵，使水质恶化。CODcr：即化学耗氧量，是衡量有机物污染的指标，COD的数值越大，则水体有机污染越严重。

天然雨水的水质良好，其CODcr平均为20～60mg/L,SS平均小于20mg/L。天然雨水经过大气的淋洗作用和对下垫面的冲刷作用，屋面雨水经初期径流弃流后的水质，无实测资料时可采用如下经验值：CODcr70～100mg/L，SS20～40mg/L，色度10～40度。(该数据来源于《建筑与小区雨水利用工程技术规范》(GB50400-2006))

回用水的水质标准为：若回用于娱乐性水景，则CODcr≤20mg/L，SS≤5mg/L；若回用于观赏水景、绿化、道路浇洒、冲厕，则CODcr≤30mg/L，SS≤10mg/L；若回用于车辆冲洗、循环冷却系统补水，则CODcr≤30mg/L，SS≤5mg/L。(该数据来源于：《建筑与小区雨水利用工程技术规范》(GB50400-2006))

根据进入收集回用系统的雨水的水质情况和回用水水质情况的比对，主要要处理SS和COD指标，雨水的可生化性差，因此进入收集利用系统的雨水的处理方式，类似于自来水江河水源处理工艺，一般采用：混凝沉淀过滤消毒。

传统的雨水收集利用系统技术的处理系统存在以下不足之处：系统的集约化、标准化程度不高，雨水回用系统与雨水的收集系统、处理系统的关联性差，没有形成配套，不利于相关技术人员的选用，不利于该雨水利用的推广运用。

[发明内容]