別墅雨水回收利用系統(tǒng)
隨著城市地面硬質化程度加劇，雨水地表徑流量也隨之增加，雨水直接排放加大了城市排水設施的負擔。雨水的調蓄排放及綜合利用，可有效地消減雨季洪峰流量，緩解城市供水壓力;降低雨水管網的工程造價;維持景觀水體的水量、增加水分蒸發(fā)、涵養(yǎng)地下水，改善生態(tài)環(huán)境，產生巨大的環(huán)境生態(tài)效益和社會效益。目前節(jié)能、節(jié)水等許多環(huán)保理念深受市場歡迎，在小區(qū)內利用雨水緩解水資源緊張符合未來發(fā)展趨勢，而且隨著水價的增長，其具有更大的發(fā)展?jié)摿Α?
1、工程概況
今日小篇為您介紹龍康公司是如何做別墅雨水回收利用系統(tǒng)，該小區(qū)總占地面積360×103 m 2，內設8×103 m2景觀水系，共分3期建設。其中，一期占地面積約74260 m 2，總建筑面積37898m2，綠化率45.4%。
我們根據(jù)業(yè)主單位意在打造生態(tài)別墅區(qū)，提出收集雨水回用于補充景觀水系及灌溉綠地的要求，將屋面雨水經有效處理后優(yōu)先回用作別墅區(qū)的景觀補充水，即減少自來水的消耗量，節(jié)約維護成本，又能降低雨水排入河道所造成的污染。
龍康針對小區(qū)雨水利用系統(tǒng)應采用雨水入滲、收集回用和調蓄排放系統(tǒng)之一或其組合。一般有以下 5 種組合方案：入滲，收集回用，調蓄排放，入滲+收集回用，入滲+調蓄排放。經綜合技術經濟比選，考慮到土壤滲透性、年降雨量特征、用地條件、運行管理和實際工程案例等因素，決定采用調蓄排放+收集回用方式作為該小區(qū)的雨水利用方式。
2、雨水收集來源
小區(qū)內可收集的雨水主要來源于屋面雨水、道路雨水及綠地。從雨水水質及收集量2方面必選，選擇收集含雜質較少屋面雨水。為保證雨水質量，用以小區(qū)內可收集的雨水主要來源于屋面雨水、道路雨水及綠地。從雨水水質及收集量2方面必選，選擇收集含雜質較少屋面雨水。為保證雨水質量，用以收集雨水的公建屋面采用金屬、粘土和混凝土材料。
日雨水徑流總量
由于小區(qū)內一期除公建外，其余均為獨棟別墅，考慮到場地有限，為避免管線太多造成布置困難，故選取北側3棟公建用房作為收集源，公建總占地面積約為2240 m 2。
根據(jù)規(guī)范雨水徑流計算公式W=10ψchyF(W為雨水徑流總量;ψc為雨量徑流系數(shù)為0.9;hy為設計降雨厚度，以日為單位計算查降雨量等值線圖，查出江蘇地區(qū)約為100 mm;F為匯水面積)，算得日徑流總量W=201.6 m 3。
設計初期徑流棄流量
參考規(guī)范圖3中棄流總量的計算公式W i =10δF(W i 為設計初期徑流棄流量;δ為初期徑流厚度，考慮2 mm初期徑流;F為流水面積)，算得W i =4.48 m 3。
回用水量
本項目雨水主要回用于綠化澆灌及景觀水體的補充水。小區(qū)一期綠化面積約33686 m2，綠化用水量標準按照 3 L/(m 2.次)、澆水次數(shù)按0.3次/d計，則綠化用水量為約30.3 m3 /d [3] ;景觀用水及小區(qū)水系損失量按小區(qū)水系總水量的 5%計算，則景觀用水體積流量約為80m3 /d，則小區(qū)每日雜用水量為110.3m。
小區(qū)日雜用水量為110.3m 3 ，集水面日雨水設計徑流總量為201.6m 3 。110.3/201.6=54.7%，滿足規(guī)范[3]不小于40%的要求。
調蓄、回用系統(tǒng)設計
雨水的調蓄容積計算按照以下2種方式：
(1)設計有效儲水容積不低于集水面日雨水徑流總量扣除設計初期徑流棄流量。雨水調蓄池的容量取決于雨水徑流總量和棄流量。由2.3節(jié)及2.4節(jié)可知，日雨水徑流總量為 201.6 m 3，初期雨水棄流量為4.48 m 3，按規(guī)范[3]要求，最小有效儲水容積Ws =W-W i(W為集水面日雨水徑流總量，W i為設計初期徑流棄流量)，經計算，最小有效儲水容積為197.12 m 3。
(2)根據(jù)規(guī)范[3]雨水利用系統(tǒng)的規(guī)模應滿足建設用地外排雨水設計流量不大于開發(fā)建設前得水平或規(guī)定的值。地塊開發(fā)前部分為廠房建設用地，其余為草坪綠地，綜合徑流系數(shù)按 0.5 計算，降雨歷時按20 min計，則地塊雨水設計體積流量為770 L/s;地塊開發(fā)為別墅區(qū)后其綜合徑流系數(shù)增至0.6，地塊雨水設計體積流量為924.8 L/s。
調蓄池設計
考慮到初期雨水棄流管未設閥門易造成棄流量增大的情況，調蓄池有效容積按200 m3設計，在滿足一次降雨量儲水量的同時又能滿足小區(qū)日雜用水2d的用水量。調蓄池設計平面尺寸 8 m×8 m，有效水深3.2 m，為全地下式鋼混結構。
回用系統(tǒng)初期雨水的棄流方式比選
因雨水徑流有明顯的沖刷作用，初期雨水水質較差，處理難度較大，小區(qū)雨水回用系統(tǒng)對于初期雨水一般采用棄流的處理方式，以控制收集雨水的水質。
初期雨水的棄流裝置有多種設計型式，帶浮球閥的棄流池、切換式或小管棄流井、旋流分離式初雨棄流設備及自動翻板式初雨分離器。其各自優(yōu)缺點詳見表2。
結合本工程公建匯水面較大、且靠近污水主管網末端(避免污水經連通管倒灌至棄流井內)的特點，為簡化棄流裝置的操作，選取小管棄流井的型式。
工藝流程
如圖 1，屋面雨水經落水管收集后，先進入棄流井，經格柵攔截樹枝等大塊雜物，初期雨水由小管徑溝通管排至污水井，雨量增大后，超過小管排水能力的后期徑流再進入雨水調蓄池。調蓄池內雨水通過泵提升進入雨水處理裝置內，經過濾處理后由抽吸泵送至清水池，加壓后供小區(qū)綠化澆灌及景觀水系補水。反沖洗水泵對雨水處理裝置進行反沖洗，反沖洗排水與各裝置溢流水就近排至污水井。
主要構筑物設計
(1)棄流井。棄流井設計尺寸1 500 mm×1 000mm×1 900 mm，為全地下式鋼混結構。棄流井進水管DN300，井內設置格柵，用以攔截樹葉等漂浮物，格柵規(guī)格400 mm×400 mm，柵條間隙5 mm，柵渣定期清掏后外運處理。出水管DN300接至調蓄池，管材均采用HDPE 塑料管。
初期雨水棄流量應按照下墊面實測收集雨水的COD、SS含量及色度等污染物指標確定。按規(guī)范[3]要求，缺乏資料時初期雨水棄流量可采用2mm徑流厚度考慮，棄流量為4.48 m3 ，棄流管管徑DN50，就近接至污水井。
(2)清水池。按規(guī)范[3]要求，清水池容積可按雨水回用系統(tǒng)最高日設計用水量的25%～35%計，本設計取 35%，算的清水池有效容積38.5 m 3，設計平面尺寸4 m×4 m，有效水深2.5 m，為鋼制成品，由設備廠家安裝于地下室內。
雨水處理系統(tǒng)
雨水處理系統(tǒng)設計規(guī)模為體積流量15 m 3 /h、工作時間為7.4 h/d。調蓄池收集雨水經潛水泵提升至主體處理設施，經處理后可達到綠化澆灌水質，出水自流至清水池，清水池內置提升泵將處理后的水提升后用于綠化及補充景觀水體。清水池內設置反沖洗泵，定期對主體處理設施進行反沖洗，反沖洗出水與調蓄池溢流管及清水池溢流管一并就近接入污水井。
主要設備及技術參數(shù)
雨水收集回用及調蓄排放是雨水綜合利用的一種方式，本設計工程采用只收集較清潔的屋面雨水的工藝流程，就地收集利用，以滿足小區(qū)綠化、景觀水系補水，處理效果好、占地面積小、維護方便。經測算，本項目設計雨水回用水量為111 m 3 /d，能滿足綠化澆灌及景觀水系補水1天的用水量，若降雨日按80 d/a計，則每年可節(jié)約自來水用水量約為8880m3。
