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摘 要 以太阳能处理雨水作为水源的根本，以此来应用于景观生活的洗漱用水，明确其实施的可行性，雨水处理和转化的相关技术分析以及雨水应用的要点。
关键词 太阳能；雨水处理；资源回收
中图分类号 TV21 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)031-0171-01
在现代科学技术迅猛发展的今天，随着经济的发展和人民居住水平的提高，城市居住区所需的生活用水量大幅度增加，从而增加了城市供水的压力，尤其是在景观绿化方面和居民生活洗漱方面用水负荷大。雨水作为一种重要的水资源，未经任何利用即随地表径流大量流失，造成资源的浪费，雨水资源利用系统可将雨水收集并经过相应处理后作为景观和生活洗漱用水，且太阳能既是一次性能源又是可再生能源，且资源丰富，又对环境无任何污染，是再生资源中最容易取得的自然资源，在雨水的利用系统中引进太阳能技术，即太阳能发电系统可将太阳能转换为电能直接馈入电网或储存在蓄电池中，并应用于雨水处理装置系统中，处理后的雨水则可转化为景观用水和生活洗漱用水，这样既增加了雨水的循环利用，又缓解了水资源的负荷压力。
1 雨水处理系统中太阳能利用的可能性及应用
雨水利用特点主要是间歇性，我国多数城市雨季又是在阳光充足的夏秋季节，这都适合太阳能的利用，且从经济上太阳能电池的制造成本也逐年的在下降，从2000年至2004年下降了25%，且在日本和德国均有实例，日本的神奈川县利用太阳能电池喷水，收集的雨水经过沉砂槽、过滤槽，流进碎石调蓄槽，之后靠太阳能电池泵喷出，形成水景，再经过这些设备循环流动。德国柏林利用太阳能为景观池的水进行雨水循环，形成小溪流水。所以雨水的太阳能处理后用于景观和生活洗漱技术是可行的。
可利用有利条件设置太阳能发电设备，利用雨水处理场地的开阔地面、光照条件等有利条件设置太阳能发电等，多余的电力可输入至蓄电箱；滤池上方空间可进太阳能发电，其滤池大面积的暴露在阳光中，如在滤池上方加设防护罩，在活动罩上设置太阳能电池，以进行雨水处理系统的应用；取水口也可设置太阳能发电，贮水池水面可设置太阳能电池以加强水质管理，以进行水质的处理。
2 雨水转化为景观及洗漱用水的相关处理技术
1）雨水的收集与截污。雨水收集主要包括屋面雨水、广场雨水、绿地雨水和污染较轻的路面雨水等，雨水的收集应该根据地形的特点，考虑部分垂直面上的雨水采用直接泵送雨水利用系统进行泵送，计量采用外收集或内外两种收集方式进行收集，多采用檐沟、收集管、水落管和连接管进行收集，可设置一些拦截树叶等大的污染物的截污装置或初期雨水的弃流装置，截污装置可以安装在雨水斗、排水立管和排水横管上，定期进行处理。2）雨水调蓄。首先可以采用雨水调蓄池，设计地表调蓄池时应尽量利用天然洼地或池塘，减少土方，减少对原地貌的破坏，并应与景观设计相结合。多采用地上开敞式调蓄池，应结合景观设计和小区整体规划以及现场条件进行综合设计，设计要将园林、水景、雨水的调蓄利用等有机的结合。3）雨水处理。雨水处理可采用常规处理，①沉淀处理，在沉淀池中将雨水的固体颗粒在流动中从水中分离，待雨停止后再静沉一段时间，之后取出其上清液，有条件的可利用景观水池、湿地水塘进行沉淀，并可进行沉淀试验确定其沉淀效果；②过滤处理，可采用过滤池直接过滤掉悬浮固体等，主要应用表面过滤，采用粗滤、微滤和膜滤的顺序进行过滤；③消毒，通过消毒剂或其他消毒手段灭活水中的病原体，可采取液氯消毒、臭氧消毒、次氯酸钠消毒、紫外线和二氧化氯消毒，使其水质符合相关生活用水的指标要求。
3 处理雨水用于景观及洗漱水量计算
雨水回收系统中收集池有效容积确定与其计算是确定景观和洗漱用水的依据，首先是雨水量的计算，可以根据当地气象部门提供的该地区的年平均降雨量及逐月降雨量等水文资料，采用径流系数法确定，设计用水量则按照景观目标用量分类需求计算，还要考虑雨水流经系统中各装置的损失，一般按照设计水量的5%-10%确定。生活洗漱用水则较多，且不可循环，设计该住宅小区雨水用于生活用水可根据用水定额，大致制定如下：早晨用水2 L/（m2·d）；中午用水1 L/（m2·次），晚上用水2 L/（m2·d），依据以上数据计算该小区年生活洗漱杂用水量。
4 处理雨水应用景观用水要点
1）雨水处理。雨水污染对地表水影响很大，雨水所携带的污染物进入水体后容易造成水质恶化与富营养化。因此雨水作为景观用水前，要进行合理合格的处理。需要根据风景区河湖及雨水水质的分析结果，选取合理可行的雨水处理方法。从综合分析和归纳所知，一般小区区内雨水水质主要污染物为CODCr、SS、TN，雨水B/C约为1/6，可生化性较差，可用生态方法-人工湿地来处理雨水。通过利用基质—微生物—植物这个复合生态系统的物理、化学和生物的三重协调作用，通过过滤、吸附、共沉、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现对水体的高效净化。有关研究结果表明，一般人工湿地对BOD5的去除率可达85%-95%，CODCr的去除率可达80%以上，出水中BOD5的浓度在10 mg/L左右，SS浓度小于20 mg/L。2）景观用水回流。景观用水回流可在景观场设置大型水面、戏水池和溪流三部分。配合建筑设计，在水面的长轴一端分多个入水口配水入池，在长轴的另一端分上、下两层多个回水口回流。在回水总管末端设两道不锈钢格栅及筛网， 以利于清理格栅时，互换截污。格栅后设置总阀门，用来控制和调节水位高度。除大型水面进、出水部分应注意尽可能地避免死水区，适当地设置冲洗喷头之外，溪水的回流也应考虑对小溪结构本身的利用。
5 处理雨水应用生活洗漱用水要点
1）明确年雨水收集影响因素，家庭式的雨水收集利用，可以解决广大人民的生活洗漱用水问题，一般小区年均可收集雨量受气候条件、降雨量在各季节的分配、雨水水质情况等自然因素以及特定地区建筑物的布局和结构等其他因素的制约。2）保证其水质，这也是最重要的措施。①加强地面环境卫生管理，最大限度地减少地面的垃圾等污染物；②屋面表层采用水泥砖等非污染性材料，避免用沥青油毡类污染性表面铺装防水材料；③设计中尽可能让屋面雨水和路面雨水先流入低势绿地或路边绿化浅沟，发挥绿地植被和土壤的截污和净化功能。第四雨水的主要通道和集中入湖口设置必要的格栅或滤网等截污装置。
6 结束语
目前太阳能处理雨水的应用技术还处于初级阶段，尤其是在大多数城市大量利用直接水源的情况下，因此应该扩展该技术，使得城市的建设与生态环境与此相结合，使雨水利用合理化、安全化和规范化。
基金项目：安徽建筑工业学院2011年度大学生科技创新基金项目。
参考文献
[1]车伍,等主编.城市雨水利用技术与管理[M].中国建筑工业出版社,2006.
[2]车武,等.生态住宅小区雨水利用与水景观系统案例分析[J].城市环境与城市生态2002,15(5):34-36.
[3]李梅,等.某住宅小区雨水资源利用分析[J].山东建筑大学学报,2010,25(2):184-187.
[4]中国建筑设计研究院.GB 50400—2006建筑与小区雨水利用工程技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2006.
作者简介
唐坤（1989—），男，安徽马鞍山人，安徽建筑工业学院在校本科生。
关键词 太阳能；雨水处理；资源回收
中图分类号 TV21 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)031-0171-01
在现代科学技术迅猛发展的今天，随着经济的发展和人民居住水平的提高，城市居住区所需的生活用水量大幅度增加，从而增加了城市供水的压力，尤其是在景观绿化方面和居民生活洗漱方面用水负荷大。雨水作为一种重要的水资源，未经任何利用即随地表径流大量流失，造成资源的浪费，雨水资源利用系统可将雨水收集并经过相应处理后作为景观和生活洗漱用水，且太阳能既是一次性能源又是可再生能源，且资源丰富，又对环境无任何污染，是再生资源中最容易取得的自然资源，在雨水的利用系统中引进太阳能技术，即太阳能发电系统可将太阳能转换为电能直接馈入电网或储存在蓄电池中，并应用于雨水处理装置系统中，处理后的雨水则可转化为景观用水和生活洗漱用水，这样既增加了雨水的循环利用，又缓解了水资源的负荷压力。
1 雨水处理系统中太阳能利用的可能性及应用
雨水利用特点主要是间歇性，我国多数城市雨季又是在阳光充足的夏秋季节，这都适合太阳能的利用，且从经济上太阳能电池的制造成本也逐年的在下降，从2000年至2004年下降了25%，且在日本和德国均有实例，日本的神奈川县利用太阳能电池喷水，收集的雨水经过沉砂槽、过滤槽，流进碎石调蓄槽，之后靠太阳能电池泵喷出，形成水景，再经过这些设备循环流动。德国柏林利用太阳能为景观池的水进行雨水循环，形成小溪流水。所以雨水的太阳能处理后用于景观和生活洗漱技术是可行的。
可利用有利条件设置太阳能发电设备，利用雨水处理场地的开阔地面、光照条件等有利条件设置太阳能发电等，多余的电力可输入至蓄电箱；滤池上方空间可进太阳能发电，其滤池大面积的暴露在阳光中，如在滤池上方加设防护罩，在活动罩上设置太阳能电池，以进行雨水处理系统的应用；取水口也可设置太阳能发电，贮水池水面可设置太阳能电池以加强水质管理，以进行水质的处理。
2 雨水转化为景观及洗漱用水的相关处理技术
1）雨水的收集与截污。雨水收集主要包括屋面雨水、广场雨水、绿地雨水和污染较轻的路面雨水等，雨水的收集应该根据地形的特点，考虑部分垂直面上的雨水采用直接泵送雨水利用系统进行泵送，计量采用外收集或内外两种收集方式进行收集，多采用檐沟、收集管、水落管和连接管进行收集，可设置一些拦截树叶等大的污染物的截污装置或初期雨水的弃流装置，截污装置可以安装在雨水斗、排水立管和排水横管上，定期进行处理。2）雨水调蓄。首先可以采用雨水调蓄池，设计地表调蓄池时应尽量利用天然洼地或池塘，减少土方，减少对原地貌的破坏，并应与景观设计相结合。多采用地上开敞式调蓄池，应结合景观设计和小区整体规划以及现场条件进行综合设计，设计要将园林、水景、雨水的调蓄利用等有机的结合。3）雨水处理。雨水处理可采用常规处理，①沉淀处理，在沉淀池中将雨水的固体颗粒在流动中从水中分离，待雨停止后再静沉一段时间，之后取出其上清液，有条件的可利用景观水池、湿地水塘进行沉淀，并可进行沉淀试验确定其沉淀效果；②过滤处理，可采用过滤池直接过滤掉悬浮固体等，主要应用表面过滤，采用粗滤、微滤和膜滤的顺序进行过滤；③消毒，通过消毒剂或其他消毒手段灭活水中的病原体，可采取液氯消毒、臭氧消毒、次氯酸钠消毒、紫外线和二氧化氯消毒，使其水质符合相关生活用水的指标要求。
3 处理雨水用于景观及洗漱水量计算
雨水回收系统中收集池有效容积确定与其计算是确定景观和洗漱用水的依据，首先是雨水量的计算，可以根据当地气象部门提供的该地区的年平均降雨量及逐月降雨量等水文资料，采用径流系数法确定，设计用水量则按照景观目标用量分类需求计算，还要考虑雨水流经系统中各装置的损失，一般按照设计水量的5%-10%确定。生活洗漱用水则较多，且不可循环，设计该住宅小区雨水用于生活用水可根据用水定额，大致制定如下：早晨用水2 L/（m2·d）；中午用水1 L/（m2·次），晚上用水2 L/（m2·d），依据以上数据计算该小区年生活洗漱杂用水量。
4 处理雨水应用景观用水要点
1）雨水处理。雨水污染对地表水影响很大，雨水所携带的污染物进入水体后容易造成水质恶化与富营养化。因此雨水作为景观用水前，要进行合理合格的处理。需要根据风景区河湖及雨水水质的分析结果，选取合理可行的雨水处理方法。从综合分析和归纳所知，一般小区区内雨水水质主要污染物为CODCr、SS、TN，雨水B/C约为1/6，可生化性较差，可用生态方法-人工湿地来处理雨水。通过利用基质—微生物—植物这个复合生态系统的物理、化学和生物的三重协调作用，通过过滤、吸附、共沉、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现对水体的高效净化。有关研究结果表明，一般人工湿地对BOD5的去除率可达85%-95%，CODCr的去除率可达80%以上，出水中BOD5的浓度在10 mg/L左右，SS浓度小于20 mg/L。2）景观用水回流。景观用水回流可在景观场设置大型水面、戏水池和溪流三部分。配合建筑设计，在水面的长轴一端分多个入水口配水入池，在长轴的另一端分上、下两层多个回水口回流。在回水总管末端设两道不锈钢格栅及筛网， 以利于清理格栅时，互换截污。格栅后设置总阀门，用来控制和调节水位高度。除大型水面进、出水部分应注意尽可能地避免死水区，适当地设置冲洗喷头之外，溪水的回流也应考虑对小溪结构本身的利用。
5 处理雨水应用生活洗漱用水要点
1）明确年雨水收集影响因素，家庭式的雨水收集利用，可以解决广大人民的生活洗漱用水问题，一般小区年均可收集雨量受气候条件、降雨量在各季节的分配、雨水水质情况等自然因素以及特定地区建筑物的布局和结构等其他因素的制约。2）保证其水质，这也是最重要的措施。①加强地面环境卫生管理，最大限度地减少地面的垃圾等污染物；②屋面表层采用水泥砖等非污染性材料，避免用沥青油毡类污染性表面铺装防水材料；③设计中尽可能让屋面雨水和路面雨水先流入低势绿地或路边绿化浅沟，发挥绿地植被和土壤的截污和净化功能。第四雨水的主要通道和集中入湖口设置必要的格栅或滤网等截污装置。
6 结束语
目前太阳能处理雨水的应用技术还处于初级阶段，尤其是在大多数城市大量利用直接水源的情况下，因此应该扩展该技术，使得城市的建设与生态环境与此相结合，使雨水利用合理化、安全化和规范化。
基金项目：安徽建筑工业学院2011年度大学生科技创新基金项目。
参考文献
[1]车伍,等主编.城市雨水利用技术与管理[M].中国建筑工业出版社,2006.
[2]车武,等.生态住宅小区雨水利用与水景观系统案例分析[J].城市环境与城市生态2002,15(5):34-36.
[3]李梅,等.某住宅小区雨水资源利用分析[J].山东建筑大学学报,2010,25(2):184-187.
[4]中国建筑设计研究院.GB 50400—2006建筑与小区雨水利用工程技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2006.
作者简介
唐坤（1989—），男，安徽马鞍山人，安徽建筑工业学院在校本科生。