雨水利用系统设计方案说明

雨水利用系统方案说明

一、总述

1、项目概况

南京某工程建筑面积67300平方米，其中做雨水收集面积45380平方米，收集的雨水主要用于绿化和景观水池补水，其中绿化面积约3795平方米，景观水池3个，分别为189、450、51立方米。南京地区根据根据季节不同，月降雨量稍有差别，我们采用近似值。南京地区多年平均年降雨量约为1072毫米，年平均降雨天数145.9次，其中4毫米以上降雨次数占46.1%。有效收集天数约为68天，当地多年月降雨量见下图。

2、设计范围

采用雨水收集利用技术，设置地下PP蓄水模块（或利用景观水体作为露天贮存水池），雨季收集利用雨水，旱季或雨水不足时，以处理后的建筑中水补充，提供区域内绿化浇灌用水、厕所冲厕用水、消防补水。

3、编制依据

1、《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003

2、《室外排水设计规范》GBJ14-87

3、《建筑与小区雨水利用工程技术规范》GN50400-2006

4、《给水排水工程结构设计规范》（GCJ69-84）

5、《城市防洪工程设计规范》（CJJ50-92）

6、《江苏省工程建设标准》（DGJ32/TJ113-2011）

7、《生活杂用水水质标准》（CJ/T-1999）

8、江苏地区降雨资料

二、雨水收集与贮存

由于降雨量随机性较大，因此，如何存储雨水以备长期使用成为雨水回收利用主要考虑的问题。

通过项目收集量及用水量综合分析，我们得出具体可收集雨水的总量有多少、最佳的收集范围、收集的雨水使用途径有哪些、需水总量及各时段使用量有多少、设多大容积的贮存调节池才能满足相对连续的使用要求等。因此，对该地区的详细气象资料（年降雨量、年蒸发雨量等）等进行分析，方可得出较为经济的数据。

1、雨水收集工艺设计

屋面雨水较为清洁，污染较小，经过滤、沉淀、处理后可直接用于绿化、冲厕等用途。

2、项目用水量分析

1）、绿化用水量

按照《室外给水设计规范》（GB500B－2006）的规定，浇洒绿地的用水定额为1－3L/d*m2)。浇洒绿

地用水定额为：3－10月（2L/D*M2），两天浇一次。其他月份植物处于休眠期，不需要浇洒。降雨天不必

进行浇灌。另外，在雨季，降雨的第2日一般也不需浇灌。本地区全年降雨天数大概为68天，据此估算

绿地不浇灌天数为254天。

绿地浇灌全年用水量约为W1＝3795*2*0.001*(365-254)=842.5立方米，则3~10月份每月用水量约为

106立方米。

2）、按照《全国民用建筑工程设计技术措施/给水排水》的规定，景观水池不大于500立方米的，用水按照

1~2天循环一次，3~10月份使用景观水体，冬季无景观水体。三个景观水体共计用水690立方米。

3）、冲厕用水

冲厕年用水量：厕所冲洗用水每天都发生，受雨季影响较小，比较稳定，根据《建筑中水设计规范》（GB50036

－2002）折减系数取值范围是0.67－0.91，本项目取0.8，根据《建筑给排水设计规范》规定，根据厂区情

况，折中取值32－40L/人。本项目取32L/人，这样冲厕所年用水量为W2＝8000*32*0.8*365＝74752*1000L

＝75752立方米（8000为设计人数）。

4）、雨量收集计算公式：

V＝ψHAа?

式中：V――可收集雨水量立方米

ψ――径流系数0.5

A――径流面积平方米

H――降雨量米

а－－季节折减系数取0.85

?――初期雨水弃流系数取0.87

水量平衡分析表

月份123456789101112合计降雨量55.251.149.992.774.2152.6228.6138.281.648.557.3421071.9可收集量926.21857.42837.281555.412452560.53835.742318.891369.2813.79961.45704.717985.7绿化使用量0010610610610610610610610600848景观水池00690690690690690690690690005520总用水量00796796796796796796796796006368差额926857417594491765304015235731896170511618从表上我们可以看出，因为该地区月降雨量相对均衡，如果按照理论数据收集，并建造相应蓄水池，每年

3~10月份共8个月雨水的收集量完全可以自给自足，其他月份植物休眠期和冬季，无需自来水补充。

5）、蓄水池容积计算

本工程总用水量为：6368立方米/年

蓄水池容量确认

V＝80（3周绿化用水量）+690（景观水体一次充满用水量）=770

（以上蓄水池容积计算，需要当地多年月平均降雨

量及蒸发量，这些资料公司是没有的，一般要计算

更业主或设计院提供，现在设计主要思路：设计院

或业主直接提供蓄水池的体积，要做多大的）

3、项目设计

本项目利用雨水管网收集雨水，设雨水蓄水池一个，一个取水口用于水处理设备取水，不设清水池，水经

过设备处理后直接进入中水管网，供给景观水池和绿化使用。绿地浇花无需专门水池，建议直接从景观水池中抽取水进行绿地浇灌。景观水体可以设置2天循环一次，利用处理设备循环处理。

综上所诉，本方案在项目西北角右侧绿地下设置1座约167 m3雨水综合利用一体化构筑物，收集屋面雨水。水池实际占地面积为55.0㎡，其中100.0 m3用来补充景观，其中10.0 m3用来浇洒绿地，57 m3用来冲厕，其余用于消防补水。

三、雨水处理及回用

3.1水质标准的选取

参考《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T18920）、《城市污水再生利用景观环境用水水质》（GB/T18921）、《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）等标准。

3.2 污染指标分析及处理工艺流程

来自不同承接面上的降雨径流水质有较大差异，如来自屋顶等面积的降雨径流除初期受到轻度污染外，后期径流一般水质良好；而来自机动车道等面积上的降雨径流，则由于机动车辆的磨损而含有大量的金属、橡胶和燃油等污染物。因此，一般将来自不同面积上的降水径流分别收集，对来自屋顶等的径流，稍加处理即可用于浇灌绿地或构造水景景观等；对来自机动车辆道等面积上的径流则污染物浓度较高，要深度处理达标后方可回用或排放。本次方案仅收集屋面雨水，水质较好，且满足用水量要求。

屋面雨水→室外雨水管网→初期雨水弃流装置→沉淀→过滤→雨水收集模块→回用回用雨水的水质除了要符合国家再生污水的水质标准外，还要符合国家标准《建筑与小区雨水利用工程技术规范》（GB50400-2006）的要求。

四、雨水综合利用系统主要设备及用途

1、雨水过滤装置

雨水过滤装置根据具体项目选择滤网孔径的大小，一般情况下，经过过滤装置滤网孔径在0.43~0.28mm 之间，经过过滤装置的处理后，雨水中的细小颗粒可以基本清除结束。在弃流装置上，从项目的安全性和雨水收集量大小方面来说，我们不建议使用弃流装置，一方面，弃流装置仅仅从理论上解决了期初2~5毫米左右的初期降雨质量较差的问题，但是在实际应用中，国外雨水利用技术先进的德国、日本、澳大利亚等过都无该种设备，而且，根据资料显示，国内大部分地区降雨50%的降雨天数低于5mm，弃流意味着这些天雨水无法收集。2次时间相近的降雨之间，第二次降雨无需弃流解决初期雨水质量问题，在这个问题上，弃流装置也不能很智能的解决问题。因此，我们建议直接通过雨水过滤装置，直接过滤细小颗粒即可。

虽然降雨初期2～5mm径流厚度的雨水含有一场降雨总污染量的绝大部分，但是通过我公司的过滤装置，可以节省弃流装置，直接提高雨水蓄水池中的水质，简化处理工艺。

初期雨水水质检测表

天然雨水屋面雨水路面雨水

平均值平均值变化系数平均值变化系数

沥青油毡瓦屋面

COD(mg/L) 25～200 700 200 0.5~4 1220 0.5~3 SS(mg/L) <10 800 800 0.5~3 1934 0.5~3 合成洗涤剂(mg/L) 3.93 0.5~2 3.50 0.5~2 NH3-N(mg/L) 7.9 0.8~1.5 Pb(mg/L) <0.05 0.69 0.23 0.5~2 0.3 0.2~2 酚(mg/L) 0.002 0.054 0.5~2 0.057 0.5~2 TP(mg/L) 4.1 0.8~1 5.6 0.5~2 TN(mg/L) 9.8 0.8~4 13 0.5~5

设计中选用雨水过滤装置一体井一套，其优点：同时具有收集雨水、精密过滤功能。

2、PP蓄水模块

地下储水池可先期考虑，结合厂区的情况灵活施置。其优点为：组装方便；安装简单；材料完全可回收，真正实现绿色环保概念；

用于收集雨水的储存装置，采用模板组装方式，一块一块的模板方便的组合成一个蓄水模块单元，每个模块单元通过尼龙扎带，组合成任意大小。相对于一体式PP蓄水模块，可以大幅减少运输费用，而且安装更方便。

PP聚丙烯储水方块

主要材质及功能：以聚丙烯塑料模块组合，形成一个地下水池，在水池周围根据工程的需要可以包裹防渗不透水和可以入渗透水的两种土工布，做成贮水型和渗透型的两种不同的手利用系统。塑料模板块组合的水池安装方便，承载力大。水池上方可作为绿地，种植花草和树木等，起到美化环境的作用。对于地下水位过高的地方，可以通过在模块完成面上不添加横配筋的方式抗浮。

实际安装效果

4、雨水回用处理

根据用途不同采用不同的处理方式，本项目的雨水主要用于绿化、景观补水、道路浇洒，考虑屋面雨水的水质，以及对用水水质的要求，本项目所收集的雨水经雨水过滤体统后，可满足以下用水水质要求。

项目指标循环冷却

系统补水

观赏性水

景

娱乐性水

景

绿化车辆冲洗道路浇洒冲厕

CODcr(mg/L) 30 30 20 30 30 30 30 CODcr(mg/L) 5 10 5 10 5 10 10 雨水在经过初期弃流后的水质为：CODcr70~100mg/L；SS20~40mg/L。所以雨水在经过简单的处理后即可达到相应的水质标准。具体工艺流程如下：

雨水收集利用工艺流程图

六．主要设备及投资概算

雨水收集处理系统总价约：

主要材料如下：

产品名称规格数量单价总价（元）PP雨水收集模块

雨水收集系统弃流、溢流系统1个9700 9700 净化、沉淀系统1个8350 8350 井盖5个850 4250 回用检查井2个3200 6400 通气检查井1个3800 3800

雨水回用系统机电部分2个（1个备用）8745 17490

注：系统施工土建及设备安装费可按20%估算，72098

七、雨水回用系统总用电量

雨水收集处理系统总用电量约4.75千瓦

设备名称数量用电量

供水泵 1 1×3.50KW

排污泵 1 1×0.75KW

雨水初期弃流装置 1 0

注：暂设供水泵一台：设计流量为10 m3/h,扬程30m；排污泵一台；设计排污泵流量为10 m3/h,扬程8m.

八、综合评价

1、雨水收集利用的价值和实用性

城市雨洪利用技术是针对城市开发建设区域内的屋顶、道路、庭院、广场、绿地等不同下垫面所产生的径流，采取相应的措施，或收集利用，或渗入地下，以达到充分利用资源、改善生态环境、减少外排径流量、减轻区域防洪压力的目的，系寓资源利用于灾害防范之中的系统工程。与缺水地区农村雨水收集利用不同，城市雨洪利用不是狭义的利用雨水资源和节约用水，它还包括减缓城区雨水洪涝，回补地下水减缓地下水位下降趋势，控制雨水径流污染、改善城市生态环境等广泛的意义。因此，城市雨洪利用是一项多目标综合性控制技术。

目前，水资源的缺乏已成为世界性的问题，在传统的水资源开发方式已无法再增加水源时，回收利用雨水成为一种既经济又实用的水资源开发方式。雨水利用是解决城市缺水和防洪问题的一项重要措施。雨水利用就是把从自然或人工集雨面流出的雨水进行收集、集中和储存利用，是从水文循环中获取水为人类所用的一种方法。雨水利用将会为解决未来水资源短缺问题做出重要贡献。

2、雨水回用节约的经济价值

1）通过控制地表雨水径流，缓解地表雨水对景观水体的污染

初期雨水中夹杂着大量的泥沙和地表污染物，通过系统对地面径流的控制可以有效的缓解景观水体

的面源污染。

2）通过有效的截留和控制雨水，可大幅减室外雨水排水管网的规模（约20%左右），同时可降低末端雨水提升泵站的投资。

3）与中水回用项目相比，雨水收集利用系统更适合在居民小区发挥作用。雨水收集系统建设较简单，在小区房屋基建时，在屋顶增设排放雨水的管道，地下建一个蓄水池就行了，其后期的运行管理也不复杂。收集的雨水可用于小区绿化、景观，既环保又经济（雨水回用设备运行维护费用约为0.16-0.19元/立方米）。

1、经过KEPD设备处理后，出水浊度可以控制在0.5度以下，水中悬浮物颗粒粒径可小于2微米

2、经过碟片式过滤器处理后，水中悬浮颗粒粒径可小于5微米，一般根据业主要求，5~200微米可调。

3、化学需氧量COD（Chemical Oxygen Demand），是在一定的条件下，采用一定的强氧化剂处理水样时，

所消耗的氧化剂量。它是表示水中还原性物质多少的一个指标。

化学需氧量（COD或CODcr）是指在一定严格的条件下，水中的还原性物质在外加的强氧化剂的作用下，被氧化分解时所消耗氧化剂的数量，以氧的mg/L表示。化学需氧量反映了水中受还原性物质污染的程度，这些物质包括有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等，但一般水及废水中无机还原性物质的数量相对不大，而被有机物污染是很普遍的，因此，COD可作为有机物质相对含量的一项综合性指标。

4、生化需氧量BOD----有机污染物经微生物分解所消耗溶解氧的量

5、SS：水中呈悬浮状态的固体，一般指用滤纸过滤水样，将滤后截留物在105℃温度中干燥恒重后的固

体重量。单位是mg/l

备注：1毫米=1000微米