一种低影响开发雨水系统的设计方法
【专利摘要】本发明公开了一种低影响开发雨水系统的设计方法，属于低影响开发雨水治理及控制技术领域，其根据雨水的地表径流中含污染物量的浓度及颗粒物大小从雨水水质处理方法及装置选择一种或者多种水质处理方法及装置对雨水进行水质处理；根据雨水处理的目标从雨水水量控制方法中选择一种雨水水量控制方法。本发明的设计方法是能够根据项目雨水治理目标的不同和具体雨水水质水量的差异合理的设计低影响开发雨水系统，其不但充分考虑了系统中各个节点设施的作用、效率、和特性，同时也可以对整体工艺流程进行系统效率核算，在保证水质的净化质量的前提下，有效地提高了系统的完善性和高效性。
【专利说明】
一种低影响开发雨水系统的设计方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种雨水综合利用系统的设计方法，属于低影响开发雨水治理及控制技术领域，尤其涉及一种低影响开发雨水系统的设计方法。
【背景技术】
[0002]利用低影响开发的技术来进行雨水治理是海绵城市建设的一个重要理念。住房城乡建设部2014年10月颁布的《海绵城市建设技术指南-低影响开发雨水系统构建》试行文件对低影响开发技术用“渗、滞、蓄、净、用、排”六个字做了准确精简的总括。这六个字描述的每种技术都包括了现实技术领域中的多种具体手段。根据项目雨水治理目标(地表径流控制率)的不同和具体雨水水质水量的差异，项目实际采用的技术手段和系统结构各有不同。同时，项目水质水量跟项目地点和地表功能性质有直接联系。比如，在同样降雨量条件下，高速公路上的雨水地表径流水质一般会比公园绿地上的地表径流水质差；而且，高速公路上的雨水地表径流水量也会比公园绿地的地表径流水量大。
[0003]低影响开发技术系统，根据常见雨水处理的目标要求，结合常见雨水水质水量情况，从雨水径流的源头，到传输过程，直至雨水排放或回用终端，对雨水治理控制设计专门的系统流程。系统流程的建立过程，不但充分考虑了系统中各个节点设施的作用、效率、和特性，同时对整体工艺流程进行系统效率核算，以保证系统的完善和高效性。雨水低影响开发建设的理念在国内刚刚兴起，设计基于对雨水治理和控制从源头到末端的技术系统目前在国内还是空白的。
[0004]在中国发明专利说明书CN104674933A中公开了一种雨水综合利用系统，该发明涉及市政工程技术领域，市政工程技术领域，尤其涉及一种雨水综合利用系统，具体的是一种将雨水流经收、蓄、渗、排为一体化处理的综合利用系统。该雨水综合利用系统将硅砂滤水沟、沉砂分配水池、净化调蓄池及渗透井通过管路依次连通，渗透井通过管路连通到排放水体，具有雨水收集过滤、净化储存、供氧保质、入渗回补、溢流排放、调储回用综合功能，能保护土地资源，削减洪峰流量，延缓洪峰出现的时间，深度过滤净化雨水，用于城市绿化、道路冲洗、补充地下水，提高土壤的含水率和空气湿度，维持自然水文循环，修复生态环境。该发明首先主要仅能用于市政工程技术领域，因而通用性不强，无法根据雨水水质水量情况具体设计相应的低影响开发雨水处理系统;其次，该发明无法根据实际的环境因素来因地适宜的设计低影响开发雨水系统;最后，该发明并没有公开一种低影响开发雨水系统的设计方法。
【发明内容】
[0005]针对上述现有技术存在的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种低影响开发雨水系统的设计方法，其不仅能够雨水治理目标的不同和具体雨水水质水量的差异因地制宜的设计一种低影响开发雨水系统，同时还能结合常见雨水水质水量情况，从雨水径流的源头，到传输过程，直至雨水排放或回用终端，对雨水治理控制设计专门的系统流程。
[0006]为解决上述技术问题，本发明采用了这样一种低影响开发雨水系统的设计方法，其包括雨水水质处理方法及装置的确定和雨水水量控制方法及装置的确定;所述雨水水质处理方法包括用于过滤雨水中的超大颗粒物的物理初步分离法，用于过滤雨水中的大颗粒物和中细颗粒物的自然沉降法和水力分离法，用于过滤雨水中的微细颗粒物的微颗粒物理过滤法;所述雨水水量控制方法包括储存回用法，就地下渗法和调蓄控流外排法;根据雨水的地表径流中含污染物量的浓度及悬浮颗粒物大小从所述雨水水质处理方法及装置中选择一种或者多种水质处理方法及装置对雨水进行水质处理;地表径流中所含污染物浓度的参考标准如下:当地表径流TSS>500mg/l时，地表径流中含污染物浓度大；当地表径流TSS>200mg/l且TSS〈500mg/l时，地表径流中含污染物浓度适中；当地表径流TSS〈200mg/l时，地表径流中含污染物浓度小;地表径流中所含悬浮颗粒物尺寸参考标准如下:当所述地表径流中的悬浮颗粒物的粒径大于5000微米时为超大颗粒物；当所述地表径流中的悬浮颗粒物的粒径小于5000微米同时大于100微米时为大颗粒物；当所述地表径流中悬浮颗粒物的粒径小于100微米同时大于25微米时为中细颗粒物；当所述地表径流中的悬浮颗粒物的粒径小于25微米同时大于I微米时为微细颗粒物；当所述地表径流中的悬浮颗粒物的粒径小于I微米时为胶体物质;根据雨水的地表径流控制率从所述雨水水量控制方法中选择一种或者多种雨水水量控制方法。
[0007]在本发明的一种优选实施方案中，所述物理初步分离法是根据雨水中的超大颗粒物的物理性质利用物理作用分离雨水中的超大颗粒物;所述超大颗粒物包括漂浮物或者悬浮物或者可沉降物。
[0008]在本发明的一种优选实施方案中，所述物理初步分离法采用的污染物分离装置包括设置在雨水系统雨水口的滤水桶或者滤水布袋或者滤网或者浮渣挡墙。
[0009]在本发明的一种优选实施方案中，所述自然沉降法是使雨水中的大颗粒物在重力作用下从雨水中沉淀分离。
[0010]在本发明的一种优选实施方案中，所述自然沉降法是使得水中较大悬浮颗粒或可沉降颗粒污染物在重力作用下从雨水中沉淀分离。
[0011]在本发明的一种优选实施方案中，所述自然沉降法采用的污染物分离装置包括设置雨水系统内部的泥沙沉淀区。
[0012]在本发明的一种优选实施方案中，所述水力分离法是通过不同的水力条件使得雨水中的中细颗粒物在不同的运动速率和沉淀速率下实现分离。
[0013]在本发明的一种优选实施方案中，所述水力分离法采用的污染物分离装置包括雨水处理池;所述雨水处理池内设置有一种或者多种水力分离设置;所述水力分离设置包括水力颗粒分离滤网或者水力颗粒分离旋流隔板或者水力颗粒分离挡板或者水力旋流器。
[0014]在本发明的一种优选实施方案中，所述微颗粒物理过滤法是利用圆筒过滤器或者加强型雨水花园或者就地渗透设施的砾石过滤层截流雨水中的微细颗粒物从而使其从雨水中分离。
[0015]在本发明的一种优选实施方案中，所述雨水水量控制装置包括蓄水池或雨水滞留池模块。
[0016]在本发明的一种优选实施方案中，所述雨水滞留池模块包括渗透式雨水滞留池模块和非渗透式雨水滞留池模块。
[0017]在用本发明的低影响开发雨水系统的设计方法，可以根据不同环境下的雨水水质水量差异从四种雨水水质处理方法中任选一种方法或者多种方法的组合组成具体的水质处理系统;可以根据项目雨水治理目标的不同及具体环境在三种雨水水量控制方法中任选一种方法或者多种方法的组合组成具体的水量控制系统;而针对不同城市不同环境的具体情况，可以从四种雨水水质处理方法和/或三种雨水水量控制方法任意随机组合，然后根据相应的方法在所对应的设备中选取合适的具体雨水处理和控制设备从而组成低影响开发雨水系统。
[0018]本发明的有益效果是:本发明的设计方法是能够根据项目雨水治理目标的不同和具体雨水水质水量的差异合理的设计低影响开发雨水系统，其不但充分考虑了系统中各个节点设施的作用、效率、和特性，同时也可以对整体工艺流程进行系统效率核算，在保证水质的净化质量的前提下，有效地提高了系统的完善性和高效性。
【附图说明】
[0019]图1是本发明一种低影响开发雨水系统的设计方法的雨水中常见的污染物的颗粒物尺寸的示意图；
[0020]图2是本发明一种低影响开发雨水系统的设计方法的采用漂浮物物理初步分离法时滤水桶的位置示意图；
[0021]图3是本发明一种低影响开发雨水系统的设计方法的采用漂浮物物理初步分离法时滤水布袋的位置示意图；
[0022]图4是本发明一种低影响开发雨水系统的设计方法的采用漂浮物物理初步分离法时滤网的位置示意图；
[0023]图5是本发明一种低影响开发雨水系统的设计方法的采用漂浮物物理初步分离法时滤网和浮渣挡墙的位置示意图；
[0024]图6是本发明一种低影响开发雨水系统的设计方法的采用自然沉降法时的泥沙沉淀区位置示意图；
[0025]图7是本发明一种低影响开发雨水系统的设计方法的水力分离法采用的滤网水力颗粒分离器结构示意图；
[0026]图8是本发明一种低影响开发雨水系统的设计方法的水力分离法采用的旋流隔板水力颗粒分离器结构示意图；
[0027]图9是本发明一种低影响开发雨水系统的设计方法的水力分离法采用的挡板式水力颗粒分离器结构示意图；
[0028]图10是本发明一种低影响开发雨水系统的设计方法的水力分离法采用的水力旋流分离器结构示意图；
[0029]图11是本发明一种低影响开发雨水系统的设计方法的中微颗粒物理过滤法采用的多级雨水处理池结构示意图；
[0030]图12是本发明一种低影响开发雨水系统的设计方法的中微颗粒物理过滤法采用的加强型雨水花园结构示意图；
[0031]图13是本发明一种低影响开发雨水系统的设计方法的雨水水量控制装置的蓄水池结构示意图；
[0032]图14是本发明一种低影响开发雨水系统的设计方法的雨水水量控制装置的雨水滞留池模块结构示意图；
[0033]图15是本发明一种低影响开发雨水系统的设计方法中针对雨水收集系统的源头进行雨水水质处理流程图；
[0034]图16是本发明一种低影响开发雨水系统的设计方法中以雨水资源化利用为目的的雨水处理回用流程图；
[0035]图17是本发明一种低影响开发雨水系统的设计方法中以雨水水量控制和回补地下水资源为目的的雨水滞留和就地下渗流程图；
[0036]图18是本发明一种低影响开发雨水系统的设计方法中以雨水水量控制防汛为目的的雨水滞留和滞留控流外排流程图；
[0037]图19是本发明一种低影响开发雨水系统的设计方法中针对无法进行管线整体改造的情况的末端处理流程图；
[0038]图20是本发明一种低影响开发雨水系统的设计方法中针对雨水水质较差，含泥沙量较大的地表径流采取的雨水净化工艺流程图；
[0039]图21是本发明一种低影响开发雨水系统的设计方法中针对雨水水质一般，含泥沙量适中的地表径流采取的雨水净化工艺流程图；
[0040]图22是本发明一种低影响开发雨水系统的设计方法中针对雨水水质较好，含泥沙量少的地表径流采取的雨水净化工艺流程图；
[0041 ]图中:1-滤水桶;2-滤水布袋;3-滤网；4-浮渣挡墙;5-泥沙沉淀区；Ia-进水管;2a-出水管；3a_井体;4a_井盖;5a_挡墙;6a_挡板;7a_滤网框架;8a_介质框;9a_水力颗粒分离滤网；Ib-进水管；2b-出水管；3b-井体;4b-井盖;5b-挡墙;6b-小流量出口 ； 7b-大流量溢流口 ；8b_水力颗粒分尚旋流隔板；Ic-进水管；2c_出水管；3c_井体;4c_井盖;5c_挡墙;6c_浮渣挡墙;7c-水力颗粒分离挡板;8c-支架;9c-透水板；Id-进水管；2d-出水管；3d-井体;4d-井盖;5d_水力旋流器;6d_滤网；Ie-进水管;2e_出水管;3e_处理池;4e_检修入口 ；5e_固定挡墙;6e_溢流挡墙；7e_圆筒过滤器;8e_排水管；If-进水管；2f-出水管；3f-处理池;4f-盖板;5f-砾石;6f-生物介质；7f-溢流管;Sf-收集管;9f-滤网；1f-树木；I If-防冲乱石；IX-进水管;2X-潜水栗;3X-雨水回用设备;A-预沉淀区;B-过滤区；C-排水区。
【具体实施方式】
[0042]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0043]本发明可以根据处理目标的不同可以分为水质处理和水量控制。水质处理的技术手段包括源头物理分离，筛分，自然沉降，水力颗粒分离，物理过滤，化学吸附，物理吸附，和生物处理;水量控制技术手段包括储存回用，就地下渗，滞留控流外排等。本发明的发明点就在于根据不同的雨水水质选择雨水水质处理方法及装置;根据地下水位和地表雨水接水体选择雨水水量控制装置。
[0044]其中水质处理是控制径流污染的必由之路。雨水中常见的污染物包括悬浮物
(SS)、化学需氧量(C0D)、总氮(TN)、总磷(TP)、和油污等。根据污染物的特点和处理目标，所采取的水质处理工艺手段各异。以颗粒物为例，其大小形状的不同对水质处理技术的选择会产生很大的影响。由图1可知，所述雨水水质处理方法包括雨水水质处理方法及装置的确定和雨水水量控制方法及装置的确定;所述雨水水质处理方法包括用于过滤雨水中的超大颗粒物的物理初步分离法，用于过滤雨水中的大颗粒物和中细颗粒物的自然沉降法和水力分离法，用于过滤雨水中的微细颗粒物的微颗粒物理过滤法。根据雨水的地表径流中含污染物量的浓度及悬浮颗粒物大小从所述雨水水质处理方法及装置中选择一种或者多种水质处理方法及装置对雨水进行水质处理。地表径流中所含悬浮颗粒物尺寸参考标准如下:当所述地表径流中的悬浮颗粒物的粒径大于5000微米时为超大颗粒物；当所述地表径流中的悬浮颗粒物的粒径小于5000微米同时大于100微米时为大颗粒物；当所述地表径流中悬浮颗粒物的粒径小于100微米同时大于25微米时为中细颗粒物；当所述地表径流中的悬浮颗粒物的粒径小于25微米同时大于I微米时为微细颗粒物；当所述地表径流中的悬浮颗粒物的粒径小于I微米时为胶体物质。当雨水中污染物颗粒物的粒径大于5000微米时，采用物理初步分离法分离去除污染物；当雨水中污染物颗粒物的粒径小于5000微米时，大于100微米时，采用自然沉降法或/和水力分离法分离去除污染物；当雨水中污染物颗粒物的粒径小于100微米且大于10微米时，采用微颗粒物理过滤法分离去除污染物。
[0045]其中，物理初步分离法是根据水中的超大颗粒物的物理特性(比如大小、比重、密度、质量，和重量等)利用物理作用(隔离、过滤、分离、沉降等)，分离雨水中的超大颗粒物，过程中不改变水和漂浮污染物的化学性质，其中的超大颗粒物超大颗粒物包括漂浮物或者悬浮物或者可沉降物。
[0046]自然沉降法是水中的大颗粒物(如悬浮或者可沉降颗粒污染物)在重力作用下从水中沉淀分离出来的过程。
[0047]水力分离法的原理是根据雨水中的中细颗粒物不同的物理性质(比如大小、比重、密度、质量，和重量等)从而在不同水力条件下的会有不同的运动速率和沉淀速率。水力分离法是通过创造不同的水力条件(水力旋流或水力停留)，使中细颗粒物从雨水中分离出来的过程。
[0048]微颗粒物理过滤法是利用圆筒过滤器或者加强型雨水花园或者就地渗透设施的砾石过滤层截流雨水中的微细颗粒物从而使其从雨水中分离。
[0049]对于水中的超大颗粒物(如漂浮物或者悬浮物或者可沉淀的垃圾和碎片)，一般采用在源头雨水口加布袋或金属篮子的拦截装置。
[0050]对于大颗粒物和中细颗粒物(包括悬浮的或可沉降的)，可以采取在设施中加沉淀区和/或水力颗粒分离器的方式。
[0051]对于的微细颗粒物，一般就用圆筒过滤器和生物过滤器。
[0052]由图2至图5可知，漂浮物物理初步分离法采用的污染物分离装置包括设置在雨水系统雨水口的滤水桶I或者滤水布袋2或者滤网3或者浮渣挡墙4;良好的分离设施在设计降雨情况下，可以近乎100%的去除雨水中的漂浮物和大颗粒污染物。自然沉降法采用的污染物分离装置包括设置雨水系统内部的泥沙沉淀区5可以从图6中得出；沉淀设施可以与其他设施相结合设计。设计良好的泥沙自然沉降技术工艺在设计降雨情况下，可以有效的去除较大颗粒物。而对于设计良好的水力分离器在设计降雨情况下，对大于100微米的颗粒物的去除率可以高达80%。如图7至图10所示的水力颗粒分离设施可知;水力分离法采用的污染物分离装置为滤网水力颗粒分离器;滤网水力颗粒分离器包括带有进水管Ia和出水管2a的井体3a;井体3a上端设置有多个井盖4a;井体3a内部设置有多个挡墙5a;井体3a内壁和挡墙5a上设置有倾斜的挡板6a;挡墙5a上固接有滤网框架7a和介质框8a;滤网框架7a上设置有水力颗粒分离滤网9a;水力颗粒分离滤网9a的入口端与进水管Ia连通;介质框8a内填充有介质。水力分离法采用的污染物分离装置为旋流隔板水力颗粒分离器;旋流隔板水力颗粒分离器包括带有进水管Ib和出水管2b的井体3b;井体3b上端设置有多个井盖4b;井体3b内部设置有多个挡墙5b;靠近出水管2b的挡墙5b上设置有小流量出口 6b和大流量溢流口 7b;所述进水管Ib处设置有水力颗粒分离旋流隔板Sb。水力分离法采用的污染物分离装置为挡板式水力颗粒分离器;挡板式水力颗粒分离器包括带有进水管Ic和出水管2c的井体3c;井体3c上端设置有多个井盖4c;井体3c内部靠近进水管Ic的一端设置有挡墙5c;井体3c内部靠近所述出水管2c的一端设置有浮渣挡墙6c和水力颗粒分离挡板7c(亦可称为溢流墙)；水力颗粒分离挡板7c通过支架Sc固接于出水管2c所在的井体侧壁上;支架Sc上连接有透水板9c。水力分离法采用的污染物分离装置为水力旋流分离器;水力旋流分离器包括带有进水管Id和出水管2d的井体3d;井体3d上端设置有井盖4d;井体3d内设置有水力旋流器5d;水力旋流器5d的外筒体与进水管Id连通;水力旋流器5d的内筒体与出水管2d连通;水力旋流器5d的内筒体顶端设置有可拆卸地滤网6d。而如图11和12所示，雨水中小于100微米并大于10微米的中细和微细颗粒可以通过物理过滤的方法去除。物理过滤设施设计灵活，有圆筒过滤器，加强型雨水花园，还包括就地渗透设施的砾石过滤层。设计良好的过滤器在设计降雨情况下，对颗粒物的去除率可以高达90 %。同时过滤对雨水中所含的化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)、和油污也有一定去除效率。物理过滤设施包括:多级雨水处理池和加强型雨水花园。多级雨水处理池包括进水管Ie和出水管2e的处理池3e;处理池3e上端设置有检修入口 4e ；处理池3e内部设置有固定挡墙5e和溢流挡墙6e ；固定挡墙5e和溢流挡墙6e之间设置有多个圆筒过滤器7e;圆筒过滤器7e与处理池3e内部的排水管Se连通。加强型雨水花园包括进水管If和出水管2f的处理池3f;处理池3f上端设置有可拆卸的盖板4f;盖板4f上设置有可供树木通过的通孔;处理池3f底端铺有砾石5f;砾石5f上方填充有生物介质6f;生物介质6f内部设置有垂直布置的溢流管7f和水平布置的收集管Sf;溢流管7f和收集管Sf连通;溢流管7f上端设置有滤网9f;生物介质6f内还种植有树木1f;生物介质6f的上端设置有防冲乱石I If。
[0053]除了上述水质处理方法和设备外，雨水水质处理还可以包括化学吸附法、物理吸附法和生物处理法。化学吸附法是对雨水中的化学需氧量(COD)、总磷(TP)、和油污等污染物质可以通过化学吸附的作用去除。通过工程培养，将化学物质附着在工艺设施中的介质上，雨水通过工艺设施时，污染物与介质接触，发生化学作用，水中污染物得以去除。化学吸附作用通常与其他雨水处理设施相结合。设计良好的化学吸附工艺在设计降雨情况下，可以取得50%-90%的污染物的去除率(依污染物不同而不同)。物理吸附法是雨水中的化学需氧量(COD)、总磷(TP)、和油污等污染物质也可以通过物理吸附的作用去除。通过工程设计确定工艺设施中介质的微观结构，在雨水通过工艺设施过程中，介质对污染物产生物理吸附作用，以达到去除雨水中污染物的目的。物理吸附作用通常与其他雨水处理设施相结合。设计良好的物理吸附工艺在设计降雨情况下，可以取得50%-90%的污染物的去除率(依污染物不同而不同)。生物处理法是雨水通过加强型雨水花园时，雨水中的化学需氧量(COD)、总磷(TP)、和油污等污染物质被植物根系吸收利用为其自身生长的营养物质。同时生物介质也为微生物提供了良好的成长环境。雨水通过介质时，附着在介质上的微生物也会利用污染物成长繁殖。设计良好的加强型雨水花园在设计降雨情况下，可以取得50%-90%的污染物的去除率(依污染物不同而不同)。
[0054]对于某些特殊情况，需要对将处理后的过滤水实施控制，雨水水量控制也是雨水治理的重要方面。水量控制是内涝防治，年径流总量控制率达标，以及合理利用水资源的关键。水量控制的技术措施与项目地下水位和地表雨水接纳水体有直接联系，可以分为以下几种:储存回用，就地下渗，调蓄控流外排。储存回用是降雨期间，将经过水质处理的雨水在存储设施中暂时存储。降雨过后，根据工艺设计和需要用水的情况从雨水存储设施中取水回用，如图13所示。就地下渗是当地下水位满足设计要求时(通常地下水位距渗水面Im以上)可以使用渗透式雨水模块。在降雨过程中，经过水质处理的雨水被收集到渗透式雨水模块中。雨水在池中暂时滞留的同时，大部分雨水经过渗透池底，下渗回补地下水资源，小部分雨水按设计流量排出系统。同时雨水模块的下渗池底会为雨水提供进一步的过滤处理，如图14所示。而调蓄控流外排是当地下水位过高，不需要回用水时，宜使用非渗透式的雨水模块做雨水滞留控流外排。在降雨过程中，经过水质处理的雨水被收集到非渗透式雨水模块中。雨水模块出水管的外排水量被严格控制在地表水体的接纳范围。
[0055]本专利结合上述各个雨水处理工艺设施，通过严格设计计算和工程实践，为不同性质特点的雨水径流设计了实用高效的工艺流程和系统措施:
[0056]1.源头水质处理:针对雨水收集系统的源头对雨水水质进行处理。此流程只针对雨水水质的提高，不涉及雨量控制。此流程适用于新建和改建雨水管线中雨水排放口之前的管线部分(如图15所示)。
[0057]Α.在收集管线的源头，采用各类浮渣拦截装置，去除雨水中所含的漂浮物和大颗粒悬浮物。具体措施和效率见上述单项设施介绍。
[0058]B.之后雨水进入各级水质处理设施，包括泥沙预沉降区，加强型雨水花园，和/或圆筒过滤器。通过自然沉降、水力分离、物理过滤、化学吸附、物理吸附、和/或生物处理等水质处理工艺处理后再排放入市政雨水管线。具体措施和效率见上述单项设施介绍。
[0059]2.雨水回用:以雨水资源化利用为目的，本系统为雨水径流先提供水质处理，之后再将处理后的雨水收集以备回用。此流程适用于干旱缺水，水资源成本高，或距离城市供水较远的地方(如图16所示)。
[0060]Α.在收集管线的源头，采用各类浮渣拦截装置，去除雨水中所含的漂浮物和大颗粒悬浮物。具体措施和效率见上述单项设施介绍。
[0061]B.之后雨水进入各级水质处理设施，包括泥沙预沉降区，加强型雨水花园，和/或圆筒过滤器。通过自然沉降、水力分离、物理过滤、化学吸附、物理吸附、和/或生物处理等水质处理工艺处理。具体措施和效率见上述单项设施介绍。
[0062]C.经水质处理后的雨水最后被送至雨水储存设施暂时存储(如蓄水池)，在需要用水的时候再由管道或水车将雨水送至回用地。
[0063]3.雨水滞留和就地下渗:以雨水水量控制和回补地下水资源为目的，本系统为雨水径流先提供水质处理，之后再将处理后的雨水送至可渗透滞留设施(如图17所示)。
[0064]Α.在收集管线的源头，采用各类浮渣拦截装置，去除雨水中所含的漂浮物和大颗粒悬浮物。具体措施和效率见上述单项设施介绍。
[0065]B.之后雨水进入各级水质处理设施，包括泥沙预沉降区，加强型雨水花园，和/或圆筒过滤器。通过自然沉降、水力分离、物理过滤、化学吸附、物理吸附、和/或生物处理等水质处理工艺处理。具体措施和效率见上述单项设施介绍。
[0066]C.经水质处理后的雨水最后被送至可渗透滞留设施。雨水在池中暂时滞留的同时，大部分雨水经过渗透池底，下渗回补地下水资源，小部分雨水按设计流量由管线排出。同时雨水模块的下渗池底为雨水水质也提供了进一步的过滤处理。
[0067]4.雨水滞留和滞留控流外排:以雨水水量控制防汛为目的，本系统为雨水径流先提供水质处理，之后再将处理后的雨水送至非渗透滞留设施滞留控流外排(如图18所示)。
[0068]A.在收集管线的源头，采用各类浮渣拦截装置，去除雨水中所含的漂浮物和大颗粒悬浮物。具体措施和效率见上述单项设施介绍。
[0069]B.之后雨水进入各级水质处理设施，包括泥沙预沉降区，加强型雨水花园，和/或圆筒过滤器。通过自然沉降、水力分离、物理过滤、化学吸附、物理吸附、和/或生物处理等水质处理工艺处理。具体措施和效率见上述单项设施介绍。
[0070]C.经水质处理后的雨水最后被送至非渗透滞留设施。雨水在池中暂时滞留的同时，按设计流量由管线排出设施。
[0071 ] 5.末端处理:本流程针对无法进行管线整体改造的情况，在管线末端对收集的雨水径流进行水质处理后再排放(如图19所示)。
[0072]A.在收集管线的末端，采用各类浮渣拦截或水力颗粒分离装置，去除雨水中所含的漂浮物和大颗粒悬浮物。具体措施和效率见上述单项设施介绍。
[0073]B.之后雨水进入各级水质处理设施，包括泥沙预沉降区，加强型雨水花园，和/或圆筒过滤器。通过自然沉降、水力颗粒分离、物理过滤、化学吸附、物理吸附、和/或生物处理等水质处理工艺处理。具体措施和效率见上述单项设施介绍。
[0074]C.处理后的雨水径流最终由管道排出雨水收集系统。
[0075]根据不同的水质，本发明的具体雨水处理工艺可以划分为下面三个部分:
[0076]雨水处理工艺(一):其流程图如图20所示，针对雨水水质较差，含泥沙量较大的地表径流(TSS>500mg/l)，可采取下述工艺流程。此工艺流程多用于繁忙道路、商业区、工业区等。工艺流程中的各个单元设施工作原理及处理效率见上文。
[0077]雨水处理工艺(二):其流程图如图21所示，针对雨水水质一般，含泥沙量适中的地表径流(500mg/l>TSS>200mg/l)，可采取下述工艺流程。此工艺流程适用于生活小区、人行道等地。工艺流程中的各个单元设施工作原理及处理效率见上文。
[0078]雨水处理工艺(三):其流程图如图22所示针对雨水水质较好，含泥沙量少的地表径流(TSS〈200mg/l)，可采取下述工艺流程。此工艺流程适用于公园、绿地等。工艺流程中的各个单元设施工作原理及处理效率见上文。
[0079]应当理解的是，以上所述仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种低影响开发雨水系统的设计方法，包括雨水水质处理方法及装置的确定和雨水水量控制方法及装置的确定;所述雨水水质处理方法包括用于过滤雨水中的超大颗粒物的物理初步分离法，用于过滤雨水中的大颗粒物和中细颗粒物的自然沉降法和水力分离法，用于过滤雨水中的微细颗粒物的微颗粒物理过滤法;所述雨水水量控制方法包括储存回用法，就地下渗法和调蓄控流外排法； 其特征在于: 根据雨水的地表径流中含污染物量的浓度及悬浮颗粒物大小从所述雨水水质处理方法及装置中选择一种或者多种水质处理方法及装置对雨水进行水质处理； 地表径流中所含污染物浓度的参考标准如下:当地表径流TSS>500mg/l时，地表径流中含污染物浓度大；当地表径流TSS>200mg/l且TSS〈500mg/l时，地表径流中含污染物浓度适中；当地表径流TSS〈200mg/l时，地表径流中含污染物浓度小； 地表径流中所含悬浮颗粒物尺寸参考标准如下:当所述地表径流中的悬浮颗粒物的粒径大于5000微米时为超大颗粒物；当所述地表径流中的悬浮颗粒物的粒径小于5000微米同时大于100微米时为大颗粒物；当所述地表径流中悬浮颗粒物的粒径小于100微米同时大于25微米时为中细颗粒物；当所述地表径流中的悬浮颗粒物的粒径小于25微米同时大于I微米时为微细颗粒物;当所述地表径流中的悬浮颗粒物的粒径小于I微米时为胶体物质； 根据雨水的地表径流控制率从所述雨水水量控制方法中选择一种或者多种雨水水量控制方法。2.根据权利要求1所述的一种低影响开发雨水系统的设计方法，其特征在于:所述物理初步分离法是根据雨水中的超大颗粒物的物理性质利用物理作用分离雨水中的超大颗粒物;所述超大颗粒物包括漂浮物或者悬浮物或者可沉降物。3.根据权利要求2所述的一种低影响开发雨水系统的设计方法，其特征在于:所述物理初步分离法采用的污染物分离装置包括设置在雨水系统雨水口的滤水桶(I)或者滤水布袋(2)或者滤网(3)或者浮渣挡墙。4.根据权利要求1所述的一种低影响开发雨水系统的设计方法，其特征在于:所述自然沉降法是使雨水中的大颗粒物在重力作用下从雨水中沉淀分离。5.根据权利要求4所述的一种低影响开发雨水系统的设计方法，其特征在于:所述自然沉降法采用的污染物分离装置包括设置雨水系统内部的泥沙沉淀区(5)。6.根据权利要求1所述的一种低影响开发雨水系统的设计方法，其特征在于:所述水力分离法是通过不同的水力条件使得雨水中的中细颗粒物在不同的运动速率和沉淀速率下实现分离。7.根据权利要求6所述的一种低影响开发雨水系统的设计方法，其特征在于:所述水力分离法采用的污染物分离装置包括雨水处理池;所述雨水处理池内设置有一种或者多种水力分离设置;所述水力分离设置包括水力颗粒分离滤网(9a)或者水力颗粒分离旋流隔板(Sb)或者水力颗粒分离挡板(7c)或者水力旋流器(5d)。8.根据权利要求1所述的一种低影响开发雨水系统的设计方法，其特征在于:所述微颗粒物理过滤法是利用圆筒过滤器或者加强型雨水花园或者就地渗透设施的砾石过滤层截流雨水中的微细颗粒物从而使其从雨水中分离。9.根据权利要求1所述的一种低影响开发雨水系统的设计方法，其特征在于:所述雨水水量控制装置包括蓄水池或雨水滞留池模块。10.根据权利要求9所述的一种低影响开发雨水系统的设计方法，其特征在于:所述雨水滞留池模块包括渗透式雨水滞留池模块和非渗透式雨水滞留池模块。
【文档编号】C02F9/02GK105920915SQ201610227163
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月13日
【发明人】李习洪, 马妮, 马佳
【申请人】武汉美华禹水环境有限公司