基于污水净化和雨水综合利用的雨水利用模式
雨水利用在我国有着悠久的历史，团城作为古代雨水利用的杰作，迄今为止仍然在发挥着应有的作用[1-2]。近年来，我国部分淡水缺乏的地区已经开展了雨水收集利用工作，并取得了显著的效益，如甘肃省的“121 雨水收集工程”、内蒙古的“集雨节水灌溉工程”、宁夏的“小水窖工程”和陕西的“甘露工程”等[3]。
1 房山区农村雨水利用实施情况
自2006 年以来，房山区加大了雨水利用工程投资和建设的力度，作为农村基础设施建设的主要工程之一，共建设雨水利用工程80 多处，总投资5 600 多万元，增加蓄水能力300 万m3，实际蓄水达330 万m3，在回补地下水、改善周边生态环境、增加农村可利用水量及当地农村收入等方面均起到显著作用，受到了当地老百姓的肯定和欢迎。
在工程建设中，为了尽可能发挥雨洪利用工程的效益，充分考虑雨洪利用与社会主义新农村建设、防汛抗旱、农村环境整治、旅游和当地的经济发展以及节约水资源的新方法、新技术相结合，实践中总结了坑塘雨水利用模式、沟渠雨水利用模式、庭院雨水利用模式以及中水、雨水综合利用模式等4 种利用方法。其中，中水、雨水综合利用模式对农村污水治理、中水回用和雨水利用进行了统筹规划，统一实施，在一定程度上实现了污水、中水和雨水的循环利用，最大可能地发挥了雨水利用工程的蓄水、净化和节水功能。中水，也称再生水，是指城市污水或生活污水经处理后达到一定的水质标准，能在一定范围内使用的非饮用水，可用于城市景观和百姓生活的诸多方面。笔者以窦店村雨水利用工程为例介绍中水、雨水综合利用模式的思路和技术要点。
2 窦店村雨水利用工程概况
2.1 项目区基本情况
项目区位于窦店镇窦店村东南，毗邻京广铁路和京石高速，交通便利。由于附近村庄的砖厂多年取土烧砖形成的坑塘总面积22.4 hm2，东西长约800 m，南北宽约280 m，平均深度10 m。2005 年砖厂关闭，但是由于当时挖掘过度，大坑西侧最深处形成一处面积为5 万m2 的蓄水坑塘。2006 年窦店村根据规划和建设需要，自坑北至京石高速和京广铁路40 hm2 的地块规划为工业园区，到目前为止已修建硬化路面0.32 万m2，集中供水、排水（雨污分离）和供暖管线均已布设完成，预计在工业区建设完成后可入住企业（10 ～ 12）家。本着严格控制污染的原则，园区不接受有工业污水排放的企业，园区的污水主要是企业员工的日常生活污水，坑塘为周边村庄的最低点，污水和雨水通过布设好的管道直接排放到园区南侧的坑塘中。
由于没有外排的途径，园区的污水直接排放，势必会造成坑塘现有水源的污染，形成一个死坑、臭坑，影响了周边环境质量，进而污染地下水源，有必要建设园区的污水处理工程。同时，作为砖厂取土形成的大坑，周边村庄、工业园区的雨水都往这里集中，也是一个理想的雨洪利用工程建设地点，2009 年列入房山区农村雨水利用工程。
2.2 技术路线
根据坑塘现状以及建后绿地灌溉的实际，本工程既要考虑周边村庄和工业园区建成的生活污水及雨水排放问题，同时考虑处理后的中水和积蓄雨水的利用问题。设计采取中水、雨水综合利用模式，在坑塘北岸建设日处理能力250 t 的污水处理湿地一处，对园区的生活污水进行收集、处理，并把处理后的中水排入坑塘，同时坑塘收集园区和坑塘周边村庄的雨水，坑塘中种植芦苇、菖蒲、荷花等水生植物，对中水、雨水混合的水体进行深层净化。建设节水灌溉系统一套，利用坑塘净化后的中水、雨水浇灌坑塘周边作物及园区绿地，以节约水资源，从而实现污水处理、中水回用和雨水水的循环利用。技术路线图如图1。
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图1 中水、雨水综合利用模式技术路线
2.3 工程建设内容
本项目建设污水处理能力为250 t / d 的人工湿地1 座，出水水质达到《北京市水污染物排放标准》（DB11/307-2005）二级限值的要求；建设雨水利用坑塘1 座，占地面积4.67 hm2，设计坑塘容积25 万m3，主要来水是污水处理站排放的中水、工业园区以及坑塘四周的雨水。坑塘采用复式边坡，坡中间设置宽2 m的步行道，步道以下采用铺草皮护坡，步道以上采用六棱砖植草护坡。主要工程量有：开挖土方0.5 万m3，回填土方0.90 万m3，透水砖步道1 000 m，绿地7 180 m2，铺草皮护坡8 000 m2，六棱砖植草护坡4 000 m2，浆砌石护脚1700m3，安全防护网816m，景观小桥1 座，节水灌溉回用系统1 套，水生植物6 000m2，人工湿地1 座。
工程完工后，人工湿地日处理生活污水量为200 t，达到设计能力的80%，每年可收集达标的中水7 万m3，集蓄雨水15 万m3，合计年可蓄积中水、雨水22 万m3。其中，用于回补地下水10 万m3，坑塘四周绿化及工业园区绿地灌溉、杂用3.5 万m3。在水质净化上，六棱砖植草护坡、草皮护坡和水生植物组成的水质净化系统对雨水、中水的净化作用也十分显著，首先生态护坡对雨水中的颗粒态污染物起着过滤和拦截作用，吸收溶解态的污染物，然后水生植物对雨水、中水混和后水体中的污染物进行进一步分解、净化。据对采集的水样检测表明，雨水COD、BOD5、SS、TP、TN、NH3-N 指标值分别为123 mg / L、57 mg / L、9 mg / L9、0.29 mg / L、4.71 mg / L、2.41 mg / L，排入坑塘的中水COD、BOD5、SS、TP、TN、NH3-N 指标值分别为59.8mg/L、18.6mg/L、48.5 mg / L、1.5 mg / L、22.3 mg / L、8.8 mg / L，经过5 d后坑塘中的水质指标值分别为55 mg / L、18 mg / L、47.5 mg/L、0.25 mg/L、4.2 mg/L、2.2 mg/L。
3 讨论
（1）由于降雨的季节性，雨洪利用坑塘的蓄水能力不能得到有效的发挥，单纯以雨水为来源的坑塘复蓄指数一般在1.5 ~ 2.0 左右，把处理后的中水作为水源可以提高复蓄指数到2.5 左右，提高了坑塘的利用率。
（2）经湿地处理后的中水一般只能达到二级B 标准，在湿地开始运行的前几年往往由于各种原因处理后的水质达不到设计要求，一旦大量处理不达标的水较长时间蓄积到没有净化能力的坑塘中往往会导致水质恶化、变臭，影响周边的生活环境，有必要在坑塘中种植芦苇、菖蒲等水生植物对中水进行深层净化。
（3）坑塘边坡防护方式的选择要切合实际，尽量选择生态护坡的模式，可利用坡面植物作为植被缓冲带，降低地表径流速度，对其中的颗粒态污染物起过滤和拦截作用，并保证岸坡的物质、能量交换，以提高坑塘对水体的净化能力，保护水环境。
（4）农村雨水利用工程要尽可能的与周边村庄新农村建设相结合，考虑村民休闲、娱乐、健身的需要，特别是园林景观建设，以村心公园的模式配套周边景观。
参考文献
[1] 侯立柱，丁跃元，张书函，等. 北京市中德合作城市雨洪利用理念及实践[J] . 北京水利，2004，（4）：31-33.
[2] 姚永庆. 雨水利用的历史现状与前景[J]. 中国农村水利水电，2004，（9）：48-50.
[3] 车武. 我国缺水城市雨水利用技术的探讨[J] . 中国给水排水，1999，15（3）：22-23.
作者简介：朱国平（1975—），男，博士，高级工程师。
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