一种新型的
雨水收集利用
技术
本文介绍的一种新型的雨水收集利用技术就是一套成熟的雨水利用技术和
设备,由上
海万森
水处理有限公司研制,该套设备同时申请了发明和实用新型专利。如前所述,常规的雨水收集后要进行
水处理其成本是很高的,不利于推广和
应用。鉴于这种致命弱点,这种新型的雨水收集利用技术就是在雨水收集时就进行雨水的预处理,而且是无动力全自动的雨水预处理,然后进行科学储存,不涉及饮用的还可以省却消毒
工艺。
这种新型的雨水收集利用技术最大亮点在于雨水的预处理,巧妙利用重力学的原理,对初雨进行了抛弃,对雨水进行了在线过滤,使收集的雨水澄澈干净,收集后的雨水不再需要进行如沉淀→过滤的复杂工艺,免除了后道处理成本,使雨水收集极具普及性和推广性。这种新型的雨水收集利用技术彻底颠覆了传统的收集概念,更具
环保性和
节能性。
这种新型的雨水收集利用设备尤其适合于农村、偏远山区、驻岛部队和边防哨所、城市的小区收集利用。
雨水的预处理是指雨水在进入贮水池(储存器)之前的净化处理。雨水预处理是决定雨水
水质的关键,但也往往是容易被忽视的地方。雨水中的
污染物一旦进入贮水池,雨水会在贮存过程中发酵,使雨水发黑发臭,
水质严重恶化,以至失去使用价值。
雨水的预处理包括雨水粗分、初雨抛弃和在线过滤三个方面。由于雨水收集的特殊性,雨水收集现场往往无专人
管理,很多地方甚至无法提供动力。因此雨水预处理
设施必须是无动力的免维护
系统。国内外都曾开发过一些复杂的,
电子控制或机械控制的雨水预处理系统,但实践证明只有那些最简单的预处理设施才是最实用的。
4.1.1,雨水粗分:雨水从屋顶汇集后进入落水管,与雨水同时进入落水管的树叶、树枝等粗大杂物被过滤网阻挡,雨水则进入收集器;
4.1.2,初雨抛弃:屋顶是露天的,容易受到污染,雨水冲洗了房顶等受雨面的灰尘、以及可溶的与不可溶的杂物,因此这部分雨水被称为初雨,应被抛弃。初雨抛弃是把刚开始下雨时收集到的雨水排放至下水道,如果不抛弃,它们会污染其它雨水。初雨的自动抛弃应该由
降雨量来控制而不是降雨时间。
4.1.3,在线过滤:当降雨继续进行,雨水经过无动力在线过滤器,进入收集器的雨水在流经过程中完成了在线过滤,以去除雨水中粒泾大于0.2mm以上的杂质。
以上三个环节是利用重力学原理自动完成,并且通过一个叫雨水收集器的一体化设备完成的。雨水收集器又分挂壁式和落地式两种。
4.2 雨水储存
由于预处理的作用,经过雨水收集器收集的雨水在储存时是不需要进一步处理的,储存方式有两种:一种是分散储存,一种是集中储存,一般根据现场条件和使用场合而定。储存时关键要
解决好密封问题,使水质非但不变质而且随着储存时间的增加,水质会越来越好
4.2.1分散储存,通常用于山区、农村房屋、海岛、边防哨所的个体单独收集。这种分散储存不需要土建,适应性强,移动灵活,实用方便。
4.2.2。集中储存,通常应用于城市小区收集,公共设施收集和厂房集中收集。雨水贮池可采用各种各样的防渗漏防腐蚀材料,如PE、不锈钢、
玻璃钢、混凝土、陶土等,可安放于地面,也可埋于地下。实践证明雨水贮池埋于地下 1米 以下对保持和优化雨水水质很有利。
雨水贮池安装于地面时应有坚固可靠基础并防止阳
光入射,安装于地下时应
防止
污水倒灌。不论安装于地面还是地下,都应有良好的密封
措施,这样可防止
外界细菌的入侵。溢水口、进水口应设置网
眼小于 1mm 的不锈钢网,防止蚊虫、
老
鼠进出。实践证明良好的密封可保证雨水不变质。由于随雨水进来的有机物数
量有限,细菌不会过度
繁殖,若发现贮池内有许多浮游
动物,则
马上检查密封设施。
贮水池容积大小的
选择是一个必须慎重考虑的问题,贮水池的建造费用是雨水收集系统中费用最高的一个环节。容积过大则造成浪费,过小又无法满足用水需求,应注意枯水期和丰水期的平衡。
表一
容积L 直径mm O/A长度mm A mm Bmm
1500 1250 1500 1190 950
2400 1250 2350 1190 950
3000 1500 2350 1440 1200
4000 1500 2750 1440 1200
5000 1500 3250 1440 1200
6000 1850 3300 2590 1550
图表(其它尺寸可以根据要求
生产)
贮水池示意图如下:
4.3 水质测试
当雨水粗分后进入第一个收集器,这类水可以用于浇
花,冲地等;进入第二个收集器,这类水可以用于
生活杂用,如冲厕所、洗澡、洗
衣服;当雨水进入储存器后,这类水经过杀菌还可涉及饮用,可以煮沸饮用。
笔者在2006年7月开始在温州市
鹿城区上戍乡安装了9套第一代雨水收集器,1套第二代雨水收集器,并于2007年10月10日对试点用户进行采样
检测。
雨水除了刚开始下雨时的几分钟内含有较多的
污染物外,大部分时间收集到的雨水EC值很低,是一种
清洁的廉价的软水。刚收集的雨水几乎不含微
生物,主要的问题在于初雨排放和预过滤系统,采用科学的贮存措施,雨水是一种非常好的园艺浇灌用水和生活杂用水。
表二 温州市鹿城区上戍乡雨水收集器收集的雨水检测
指标 第一代雨水 第二代雨水 标准(CJ/T48-1999)
PH 6.81 6.80 6.5-9.0
COD(mg/L) 0.36 0.32 50
总硬度(mg/L) 14.2 13.3 450
氯化物(mg/L) 4.4 5.2 300
总铁(mg/L) 0.05 0.03 4
嗅 无不快感 无不快感 无不快感
色度(度) 4 4 30
悬浮物(mg/L) 0.5 0.4 5
浊度(NUT) 0.5 0.5 5
氨氮(mg/L) 未测得 未测得 10
阴
离子洗涤剂(mg/L) 0.060 0.059 0.5
表三:某雨水贮池水质变化水质
指标
单位 测试结果
世界卫生组织
饮用水水质指导值
PH - 6.26~6.62 6.5~8.5
镁 mg/l 0.2~0.27
钙 mg/l 3.2~12.6
硫化物 mg/l 1.4~6.8 250
氯离子 mg/l <1 250
硅(以SiO2计) mg/l 1.2~4.2
总铁 mg/l 0.01~0.02 0.3
锰 mg/l 0.01~0.04 0.1~0.5
钠 mg/l 0.1~1.1
总硬度(以CaCO3计) mg/l 8.6~32.6
混浊度 NTU 0.44~2.56
碳酸
盐 mg/l 4~10.6
硝酸盐(NO3-) mg/l 0.36~1.52 50
镉 mg/l <0.001 <0.003
铅 mg/l <0.05 <0.01
钾 mg/l 0.3~2.6
总溶固 mg/l 14~126 1000
溶解氧 mg/l 2.1~4.2
氨(以N计) mg/l 0.02~0.18
总碱度(以CaCO3计) mg/l 4~18
大肠菌类数量 cfu/100ml 0~230 0
大肠杆菌数 cfu/100ml 0~50
类生大肠菌数 cfu/100ml 0~20 0
5,结束语
在城市和郊区,人们收集储存雨水可应付停电断水等紧急情况,在边远地区可应对
干旱季节井枯缺水的困境。所以,这种新型的雨水收集利用技术尤其适用于
中国的华南、华东、西南、中南地区的山区,在山区,建造
自来水处理设施和将
自来水输送到高地很不方便,但是山区的雨水较为丰富,可将雨水收集利用后,满足饮用水的要求,解决了山区人民的生活水源。在城市,可把雨水收集后系统储存,应用于灌溉、冲厕、冲洗车辆以及用于补充景观水。也可挂于高架道路的两侧,用于灌溉周围的绿化。在部队,海岛及高山边防哨所淡水
资源严重缺乏,雨水的收集和应用是解决守岛官兵和边防官兵生活用水的极佳途径。
使用这种新型的雨水收集利用技术和设备,安装方便,省钱节能,有利于中国
经济的可持续
发展,符合科学
发展观的要求,更是
生态文明的具体体现。