目前國內(nèi)城市面源污染(非點(diǎn)源污染)的源處理方法主要集中在雨水促滲、雨水景觀利用、雨水回灌、雨水回用等四個方面,包含了雨水的初期徑流棄流技術(shù)、促滲技術(shù)、過濾技術(shù)、儲存技術(shù)、污染物降解技術(shù)、消毒技術(shù)等。
雨水促滲:該方法是一種技術(shù)簡易,經(jīng)濟(jì)相對節(jié)省的雨水徑流消減方法,具體可通過土壤改良和構(gòu)造綠地、修建滲濾溝和滲濾管,改造不透水地面為透水地面,如鋪置嵌草磚等技術(shù),加大下墊面的滲透比率,起到消減雨水徑流同時消減面源污染的目的。
雨水景觀利用:該方法實(shí)際是雨水促滲的延伸。雨水經(jīng)收集處理后,進(jìn)入景觀系統(tǒng)如噴泉、人造溪流、淺池、濕地等構(gòu)造中循環(huán),營造景觀效果,循環(huán)中滲透和蒸發(fā)損失大于雨水收集量時,可用自來水補(bǔ)充。
雨水回灌:該方法是將雨水經(jīng)收集處理后,回灌地下,以補(bǔ)充地下水。
雨水回用:該方法是將雨水經(jīng)收集處理后,作為中水用于洗車、澆綠地、沖洗地面等雜用。
上述城市面源污染的處理方法,均有不同程度的缺陷。雨水促滲,由于方法簡單,其承受的雨水容量也非常有限,雨量或雨強(qiáng)大時,雨水扔會形成地表徑流進(jìn)入城市下水系統(tǒng)。雨水景觀利用的難點(diǎn)在于,為保持水質(zhì)符合景觀水體要求,必須靠動力維持水流動態(tài),運(yùn)行費(fèi)用是一大障礙。至于雨水回灌,其在北方城市或地下水過量開采的城市,有一定的實(shí)用價值,但為避免污染地下水,回灌水質(zhì)要求很高,相應(yīng)處理費(fèi)用也很大,目前很少應(yīng)用。而雨水回用,已有的工藝在目前國情下,很難推廣應(yīng)用,最主要的原因是水價低廉而處理工程造價太高,回用無經(jīng)濟(jì)價值。例如北京某小區(qū)花四十余萬元建造的一套雨水回用系統(tǒng),僅靜態(tài)投資回收就需十年,加上維護(hù)煩瑣,運(yùn)行成本高,每噸處理水需運(yùn)行費(fèi)用0.4元,即便建成了,也很難維持。
本發(fā)明的目的是利用南方地區(qū)包氣帶中土壤水豐富的特點(diǎn),設(shè)計(jì)一種新型小區(qū)雨水處理利用方法,該方法將工程措施和生態(tài)環(huán)境有機(jī)結(jié)合,使雨水、地表水、包氣帶中土壤水構(gòu)成一個相對封閉的循環(huán)體系,這一循環(huán)體系集滲濾技術(shù)、凈化技術(shù)、儲存技術(shù)、回灌技術(shù)、回用技術(shù)于一體,使雨水在循環(huán)中,通過工程措施的一級沉淀處理和生態(tài)環(huán)境的二級生化處理得到凈化。
小區(qū)雨水處理利用方法是由兩個系統(tǒng)相互連接來完成的,一個系統(tǒng)是雨水收集處理系統(tǒng),另一個是雨水噴灌處理系統(tǒng)。下雨時,路面匯水通過與窖井連接的過濾暗溝進(jìn)入沉淀/儲水雙井,屋面雨水通過滲濾管、滲濾溝進(jìn)入沉淀/儲水雙井,開啟潛水泵,通過噴灌系統(tǒng)抽取雨水進(jìn)入綠地,利用易滲濾構(gòu)造層含水,同時利用植物根系的吸收和土壤中微生物的分解作用去除污染物,直到進(jìn)入儲水井的雨水全部被處理,潔凈后的雨水通過滲濾補(bǔ)充包氣帶中土壤水。晴天時,利用儲水井連接的噴灌系統(tǒng),抽取包氣帶中土壤水對綠地進(jìn)行養(yǎng)護(hù)或其他方式回用。
圖1為小區(qū)雨水處理利用方法流程圖。
圖2為小區(qū)雨水處理利用方法平面布置圖。
根據(jù)圖1-圖3所示,屋面雨水經(jīng)原雨水管道進(jìn)入棄流井1,棄流井1和過濾管2一頭相連,過濾管2的另一頭和過濾溝3,過濾溝3和沉淀/儲水雙井6相連。屋面雨水最終經(jīng)過過濾沉淀分離后流入沉淀/儲水雙井6。
流入窖井9的路面雨水通過沉淀井4進(jìn)入過濾暗溝5,過濾暗溝5中有多層過濾格柵,10和礫石以過濾沉淀分離路面泥沙和污物,過濾暗溝5尾部與沉淀/儲水雙井6相連。過濾后的雨水最終流入沉淀/儲水雙井6,儲水井中裝有潛水泵8與噴灌系統(tǒng)7相連,噴灌系統(tǒng)7裝在綠地上,綠地的土壤是經(jīng)過改良的易滲濾構(gòu)造層。下雨時,若產(chǎn)生地表徑流并經(jīng)雨水收集處理系統(tǒng)進(jìn)入沉淀/儲水雙井6,打開潛水泵8,利用噴灌系統(tǒng)7把雨水分撒于綠地上,通過綠地上植物根系的吸收和土壤中的微生物的分解作用除污染物。晴天時可用儲水井中過濾后的清潔水澆灌綠地或其他用途。