城市雨水污染控制技术探讨

城市雨水污染控制技术探讨摘要：雨水是城市的一种重要的水资源，在借鉴国内外的城市雨水利用研究成果基础上，探讨了我国城市利用雨水，控制雨水污染的措施。关键词：溢流雨水水污染控制雨水径流调蓄渗透水处理工艺ResearchonUrbanrainwaterpollutioncontrolAbstract:Rainwaterisconsideredanimportantwaterresource,andthemeasurementsofitsapplicationandcontrolinthecitiesofourcountrywasdiscussedinthispaperonthebasisofusingthedomesticandinternationalresearchachievementsinrainwaterusageforreference.Keywords:CSOs,rainwaterpollutioncontrol,runoff,rainwaterregulate,infiltration,rainwatertreatmentprocess雨水是一种可以利用的水资源，在用水日趋紧张的今天已越来越受到人们的关注。如果放任自流，不仅会造成环境水体的污染，而且造成水资源的浪费。雨水经过处理后[1-3]，可以用于厕所冲洗、绿地和树木浇灌、道路清洁、车辆冲洗、基建施工、景观水以及接受其水质标准的其他用水。因此，自从上个世纪80年代以来，美日欧等发达国家就已经改变了把雨水直接排放水体的做法，进行了雨水资源化方面的研究和实践[4-6]。但是雨水径流存在着污染，必须经过处理后才能够资源化利用。因此，发达国家的雨水径流污染控制经验，可以为我们控制城市雨水污染提供参考和借鉴。随着缺水城市越来越多的出现，雨水资源化并加以利用将大有前景。1雨水径流的水质特征雨水不同于一般的生活污水，一般溶解性的COD浓度不高，SS浓度相对较高，水质变化大，水质随着降雨呈现一定的规律。雨水径流的污染主要集中在降雨初期，在降雨时，雨滴携带空气中的污染物质，降落到地面，冲刷地表，进入管道后冲刷管道内旱流期间的沉积污染物，污染特别严重[1]。随着降雨时间的延长，雨水径流污染程度下降并逐渐趋于稳定[1]。有资料显示，降雨初期的雨水COD高达3000mg/l左右，SS达到1000mg/l左右[7]。同济大学在上海市江苏路合流制泵站监测到的数据显示，在暴雨的初期，雨水径流的污染十分严重，表1是2004年7月几次暴雨初期监测到的雨水径流污染物的浓度。表1上海市江苏路泵站溢流雨水水质Table1.waterqualityofCSOsinRoadJiangsuPumpingStationinshanghai机日期践浊度柔超（杯NTU杂）踩SS电TP贩（误mg/L欣）昨COD(mg课/L缠）割7.3富254.8诊1180恢4.88袜720里7.8算222.2牛1010坡4.74怖432渐7.12秃213.4碰860抱4.56川5842城市雨水污染控制城市雨水的污染控制可以从三个方面着手：一是对雨水源的控制，将雨水径流污染物从源头上控制在最低限度；其二是对污染物扩散途径的控制，通过研究雨水径流污染物输送和扩散机理，采取适当的措施，减少污染物排入地下或地表水体的数量；其三是终端治理，通过技术手段来降解带入水体的径流污染物[8]。2.1源头控制城市雨水径流的污染主要来自路面和建筑物的屋面。因此对于径流源头的控制，加强屋面和路面的清洁管理，选择合理的屋面和路面材料等。加强路面和屋面的清洁管理，清扫街道，加强对施工现场、机修厂，停车场废弃物的管理，控制城市绿地肥料、农药的使用等。清扫街道、停车场，对去除汽车尾气中的重金属颗粒物十分有效。扫除落叶和碎草可减少进入水体的磷总量的30％—40％[1]。选择合理的屋面和路面材料也可以在一定程度上减少径流污染。根据北京建筑工程学院车武等人的研究显示[9]，汇水面性质对雨水径流水质有着最直接的影响，油毡屋面明显比瓦屋屋面污染严重，经测试瓦制材料屋面径流COD值只有沥青油毡屋面的1/3，且瓦屋面的雨水径流水质比较稳定[7,9]。雨水传输过程污染控制通过研究雨水径流污染物输送和扩散过程，采取适当的措施，减少污染物排入地下或地表水体的数量。通常，雨水在降落到地面后，经过建筑屋面，路面后，汇入雨水管道，再进入水体或者污水处理厂。因此从传输过程来看，控制雨水径流污染的措施主要有屋面雨水利用，建设调蓄设施，渗透设施等。阻2.2.杂1险屋面雨水利用嗽屋面雨水的利险用不仅达到既为控制污染，而城且节约饮用水米的目的。日本盏在一些城市的躬建筑物上设计路了收集雨水的旬设施，将收集锹到的雨水用于会消防、植树、衫洗车、冲厕和边冷却水补给康等，经处理后酱也可以供居民本饮用。据统计居，日本目前己胸拥有利用雨水奴设施的建筑迟物痒10盈0扔多座，屋顶集币水面浪积魔2协0闪多币万厌m与2孟。东京江东区精文化中心修建光的收集雨水设乳施集雨面候积促5600m兆2嫩，雨水池容积悠为福400m公3佛，每年作饮用既水和杂用的雨北水占其年用水纲量嚷的缓4再5短％减[苍11枣]碰。调婆在建筑物上收纽集雨水，多采圆用沉淀和过滤啊的方法，维修青管理很方便，累一般只需清扫哗沉淀池和过滤日池。为解决降流尘和酸雨，通蠢常采用分离设悠置微滤网，以历清除雨水贮存塔池内的泥沙。晓部分集雨设施壳还备有注氯装歌置，对雨水贮膏存池进行定期美消毒。递2.2.象2姐调蓄设施奖雨水调蓄赢[12]抄设施在一定程答度上可以调节艳洪峰，拦截进虽入水体中的悬行浮污染物质，稻减轻收纳水体电的污染负荷。兵雨水调蓄设施度包括地面调蓄友和地下调蓄。嫁地面调蓄充分泡利用城市地表杨条件，利用城讨市的低洼沟道石，河流，蓄水摩池，水库等蓄今水。地面调蓄垮最直接、最经灯济的办法是将先城市低洼地进既行优化改造，鸭并配以适当的唐引水设施。城此市低洼地能很宽好地蓄存雨水学径流，这些洼竿地包括下沉式狂广场、停车场猴、运动场、露爱天内庭院及景梦观池塘等，在睬多雨季节它们僵可作为临时储叉存雨水的空间络。雨水还是景耐观水的重要补挡充水源。在公百园湖水、居住琴小区的人工湖孕、公共场所等子的水景中可考概虑接纳雨水作附为补充水，对脾于景观水体系河而言，雨水水孙质较好，不需秆特别处理，可戒直接用于景观席水体。掏地下调蓄：当酿地面土地紧缺助时，就得考虑除利用地下蓄水丘池，瓣在城市雨水管吓道系统上设置鬼较大容积的蓄济水池，把雨水宴径流的洪峰暂晋时存在里面，疲待洪峰流量将稼下来以后，再律将贮存在池内揪的水慢慢排出摩。这样的调蓄姥池暂时调蓄了惠洪峰的流量，标削减了洪峰，狗极大的降低了界下游雨水干管四的断面尺寸抱[馒12-13榆]青。欧美和日本野等发达国家建闯立许多地下蓄彻水池，如名古浓屋的若宫大通影蓄水犁池凯(316m×萄47m×10岸m帝)熊，建于城市街哭道下面，与地要面仅有一层混圆凝土板相隔，复最大贮留量约离为扩1.0×10谎5暮m恋3[赖14执]锹。炒目前上海市为河了有效利用雨掘水资源，设置纸了暴雨洪水时劫候的汇集和调崖蓄设施，既避牛免了雨水初期斑径流对收纳水士体的污染，又启提高了雨水的百利用率。当合彩流制管道中流凑量很大的时候鹊，雨水泵站向惯河流排放超过膨溢流倍数的雨月水，通过在溢能流口附近设置岁线外贮存设施汁，当雨水达到仰一定流量后，午通过管线转移艰到管线系统之鞠外的水池贮存搜，待流量减少屋后，再由重力衫流或者泵抽升剪返回到管网系剖统送到污水厂睬处理应[饱15唯]岛。幻掉欢渗透设施晨通过建设城市蜂雨水径流渗透龄设施，可以减瞧少下游的洪峰但流量、流速和藏径流体积，过客滤污染物，补痛充地下水，减舟少下游排水系役统的压力待[怜16粥]仇。丧城市雨水径流促的渗透主要是杠通过绿地渗透桌，管道渗透，零路面渗透等多波种渠道对地面叨渗透友[势17掉]剑。荣绿地渗透式最知好的渗透设施蝇，不仅渗透能船力强，而且植芒物根系还对雨志水径流中的悬计浮物、杂质有垫着一定的净化秧作用列[呆18隐]倦。在城区可以彼多规划建设一赖些低于附近地形面、路面的绿尿地和花坛。宜泡将城市公园、四草坪、苗圃、爬公路绿化带等招现有绿地改造拼成良好的入渗等场地来接纳居姿民区和道路上黑的雨水径流戚[家19换]来。雨水直接汇隶入绿地、花坛锐内，靠这里的等松软土壤渗雨碍水，这样可使壤花草多获得些孟水分，减少人待为浇洒绿地、玉花坛的用水量浓。住宅区、厂鹊区布设大面积拐的贮渗花木草援地，尽可能减衔少封闭路面，涂采用在绿色植制被与土壤之间众增设贮水层、生透水层等办法肃可减缓雨水地黎表径流速度，衰增加城市土壤元的相对含水量诉[树13势]略。毒渗透路面：通疤过多种途径，量将城区有些不鹅透水地面改造展成透水地面。捞诸如在人行道礼上铺设透水方侨砖，草皮砖、父步行道以下设离置回填沙石、塘砾料的渗沟等医，可以很好的革增加入渗量，杏同时也可减低饱暴雨径流的流庙速、流量、延麦长滞留时间。娇美国、墨西哥递等国的有些地判方采用透水性盒沥青路面、混尿凝土透水路面孔，这些技术极棉大地增加了雨跨水渗透量消[贸14裙]略。等管道渗透：借菠鉴透水性铺装悟的构造做法，摊城市现有的不葬透水雨水管沟址通过改造也能记起到类似透水凤性铺装的作用买。日本等发达网国楼家恨8臂0打年代提激出撕“盗渗透型雨水管茄道泊”脱设想，采取各扑种措施利用渗贴透型雨水系统继截流渗透雨水骤，并将此纳入朗国家下水道推欠进计划。法他们的研究显桂示：采用渗透顿设施可使雨水冒流出率削减满到旦1/销6屈，而且经过十孤多年的运行，弹抑制效果没有换下降浑[俱10鹰]挣。紧该做法是将传申统的非透水性捎排蒜淘炎禾嘴桨图界1毅渡德国管道渗透织技术狼Fig.1喉Pipel沙inein核filtra偿tiont洪echnol毙ogyin廉Germa拼ny怎水管道或沟槽脂改造成类似于忽打音孔铅PV但C房管的可透水结推构，雨水通过旷渗透型管道同容样可以下渗到痰底部土壤层。薄图市2塘是德国的一种赵管道渗透技术酱，通过研究证衰明在停留池中陪增设土壤渗透霞过滤装置可以茄不仅有效的实锋现雨水径流的删渗透，减少径许流产生，而且显对溶解性污染窃物质特别是营肠养盐和重金属液有着比较好的赤去处效果役[绍6咐]欺。蜓由于初期径流桐的污染，所以守在渗透设施的票选址要求高，矮地表到渗透表宴面距离最高地雪下水位或者不线透水岩石当层装1.2塑m蜻以上，这是为缠了保证一定土加壤厚度以净化勿径流，控制地盼下水的污染，拒为了安全起见笋，因此对于污线染较重的初期帜雨水径流应该减设置弃流装置惧或者适当的净振化措灌施荡[酷20五]忆。开2.案3钞末端治理素在现今排水体航制中，分流制探和合流制的初虎期雨水污染都阿比较严重。在恋很多城市中，搅管道系统是采荐用雨水泵站向亩河道排放超过宫溢流倍数的雨率水，在泵站开扫启初期把管道萍底部沉积的淤势泥被大量带至座河流中，造成坑明显的污染。扔为了减轻这部鸡分的污染，可寄以在适当的条椅件下考虑采用耕技术手段净化电雨水。味2.3.允1罚生态系统处理屯生态系统处理翼利用生态学、徒工程学、经济灌学原理，通过秘人工设计，依茄赖水生植物系挪统或土壤的自楚然净化作用，螺将雨水利用与舞景双设计相结妹合，从而实现患环境、经济、血社会效益的和驻谐与统一。柏更林锈Potsda酬me滚r懂广捏场也Daimle及rchrys欲le尼r故区域城市水体水工程设计是雨变水生态系统成胜功范例。该区线域年产径流雨吨水变量谜2.瓦3玉万图m蹈3贸。采取的主要保管理措施：建析有屋顶花史园喝4h渐m有，雨水贮存牛池罪3500m淋3构，主要用于冲痛厕和浇灌绿残地瓦(翠包括屋顶花剂园衔)帅；建有人工亭湖剂12hm篮2匠，人工湿俩地横1900m宜2困，雨水先收集圆进入贮存池，动在贮存池中，篇较大颗粒的污妨染物可经沉淀茶去除，之后用追泵将水输送至伸人工湿地和人辅工水体。通过富基层、植物和锄藻类等来净化译雨水。此外，萌在这里，水不递断循环，鸭子派、水鸟、鱼等沿动物都可栖息辆在水体中或水围体周围，达到槽比较和谐统一蹈的状态剩[逮17冈]图。寸2.3.遵2父高效溢流雨水故处理工艺得在当前发达国怒家，为了处理鸟降雨初期的溢还流雨水，进行酿了人工净化溢购流雨水技术的齐研究，开发出抓了几种高效溢均流雨水处理工夸艺，其中碍Densad秤eg悦、建Actifl赖o霸等言处纤理工合艺煌已干经迷商艳业糕化并得到大量鹿应钥用。法国药Densad届eg允是处理工队艺捕，结构伸紧凑临，易于封择闭势，源对环腐境影寇响野小，是一种高桨效春灵圣活的严处脖理工考艺纽[21]博，沉Densad局eg驼具体流程如镇图唤2梯所示。置图版2Densa滤deg中工珍艺洽流程效图恢Fig.2边CSOst匙reatme华tproc师essof耻辛Densad滑eg榴絮凝反唉应训池沉为拖一鸡个桃高能絮凝反限应拍池和一湿个无搅第拌絮凝反罚应也池并置。在入摇口扒处去投加絮凝元剂成，并通周过调啦整唐搅运拌器睬转爹速和循哑环戚污泥量违来达落到优化絮凝反款应币的目的。在澄看清忠区誓污水自下向扇上流误过轮斜管，绑实现姨泥水分离，沉牙降下暂来庸的污泥贞(季浓缩区设鼓有刮泥绢装侵置是)蒙一部分袍(兄定比率舟)残回流至絮凝池些，剩余污泥俱则循被定期抽送至砖污泥震处被理谢区些。污泥的回流册促坦进栽了反菌应接池中的混凝和饲絮凝反穗应卸，可比常笨规痕沉淀池年节安省混凝啊剂粒10抱～要20%屑。絮凝鲁剂穷的投量与规进氏水量和回流污努泥犯浓范度有痕关争[宿18漠]朱。该工艺佣结叮构圈紧凑混，水力浆负烂荷巴较蚊高化；绣对劈流量与污染物储负亲荷的行变斑化适房应溪性凉强汁；排泥亭浓嘴度高斜(少为质30~50索g瞧／爱L)质，众无麻需罗浓缩帖，可直接销脱亿水；锣对贷SS赶的去除率在代85%呆左右，谣对窝COD驼和店BOD鹊5剥的去除率可塞达中60%瘦[昨18鬼]牵。魔国罚外溢流污水评处谷理工疯艺灯有如下几欣个粱特迅点杰：得⑴悟均采用机械混旅合方式；限⑵烘均采用混合、菊絮凝反辛应两矩段分段工洪艺廉；郑⑶尤工鬼艺件上均采用上流壁式斜板斜管沉丹淀池；区⑷握部分工涝艺催采用沉淀后拖的扫“邀活性污泥回镰流略”迁。添同逢济减大下学牙在吸收卫国碎外的溢流雨水移处浊理谦经验府的基悼础萍上，避设计炊了一套溢流雨押水软处辛理工艺，胞图扭3拥是处理工艺图倾，在婚经过试验姑后发现，本工嫁艺架对稳于初期雨水，任特肆别袍是合流管道的相溢流雨水里经过处纤理后，取得很产好的处理效果情。在混凝滤剂份聚合氯化剂铝铁图3高效溢流雨水处理工艺示意图进水图3高效溢流雨水处理工艺示意图进水混合池沉淀池沉淀池怕Fig.3给T锅reatme膨nt燕flowc炉hart钥ofCS饥Os衡(夺PAFC遥）与有机絮踪凝武剂仁聚丙烯喷酰博胺（脑PAM诚）复合使用的挣条祸件下，沉淀池六上升流速可以载达裤到急50m/h使左右，纹处汇理各种污染物章的效率分抖别为跪：共COD梳去除率誉为美85%缠，补SS达去除率大于而90%称，登TP标去除率大于卸85%塔。而且便药剂谢投加公浓做度衡较术低，每吨雨水趟药剂处滨理成本不足限0.1樱元瓣。效法盟杯由于与国外工盒艺相比，具有五结构简单，操尾作方便，这套乱工艺在雨水处他理方面具有比孕较好的前景。剑由于雨水利用役技术的发展和谊处理效率的提谣高，采用先进昌处理工艺的一盈体化设备将成切为今后的发展积趋势。3结束语诵雨水污染控制晨技术是一个综特合的体系，它滤需要从雨水的骤收集，传输与锈贮存和处理等播多方面进行系扶统的规划，协雷调。需要因地信制宜，结合各乖地具体情况采待用合适的技术孙手段，收集和炒有效地利用雨虚水资源，不但春节约水资源，孙还大大提高了浴经济效益，实若现城市的可持预续发展。[参考文献]塔王祖改琴画件李丢田英庄吴今明葵.哈上海市雨水污结染控制初探这[J]璃.全上海环境科学树，父200圆2矛，讲2容1演（刊5恐）谣：炸305-30踢7坏徐航，何品晶升，宗兵年修.在城市雨水业的钢“吃防洪、减污、巷回拦用留”皮系统芒[J].驳中国给水排水某，曲2001,1殿7(2).疼61-64供郭迎终庆式.胖我国城市雨水困资源化利用的被途径局[J].辅西南给排片水抵.2002,源24(2):旦31-32滴Victor欲iaPlu辨m,Clau赴sP.Da甲hl,Lei熊fBent穷sen,Ca描rsten烦R.Pete浅rsen,L丙isNap在stjert柿andN裤.B.Tho童msen.豪TheAc蚁tilom锋ethod添[J].奖Wat.Sc瓦i,Tec陕h1998稀,31(1宪)宇：晶269-27京5壮Christ活ianDe裙sjardi幕ns,Bon批iface狗Koudjo详nou,Ra角ymond竖Desjar差dins.L面aborat跃oryst余udyof趟balla靠stedf润loccut膏ation伯[J].捷Water乞Resear喉ch36(她2002),品744-75唉4旦H.Siek狠erand哥M.Kle井in.Be智stman哄agemen揭tprac贡tices蜜forst夹ormwat共er-run各offwi铺thalt摧ernati匪vemet吩hodsi省nala万rgeur宪banca内tchmen参tinB钩erlin,叨German统y梁[J].笼Wat.Sc荒i.Tech旦.1998窑,38(10尝),91-9汇7.均汪慧贞李宪产法．北京城区受雨水径流的污坏染及控制察[J].虽城市环境与城充市生膀态恒.200戚2扎，播15(2):维16-18捡车篮武脚嫁刘糖燕纵津李俊洁奇摩.欠国内外城市雨呼水水质及污染毛控制聪[J].益给水排师水樱.200希3膜，钥29(10)中:38-42渐车僵武赖.组我国缺水城市肢雨水利用技术者的探讨腐[