日本雨水回用

A. 雨水收集有什麼作用

雨水收集這塊主要分為屋頂和地面的雨水收集。屋頂的雨水相比來說，佔到總雨量的60%左右，而且屋頂受污染的程度小，所以國外做屋頂雨水收集的多，主要是通過導流槽匯集雨水到雨水收集管網，過濾器，然後進入到儲水池，當然中間可以看雨水的污染情況看，是否需要其他處理，如消毒之類的。雨水在收集之前是需要一定的棄流的。因為初期雨水的污染很高，處理起來很麻煩。地面的話，則是通過道路設計，讓地面徑流流入到綠地或是樹林之類的，地面特別是人行道一般都是鋪設透水材料，加大滲透，補充地下水。當然也有直接匯聚到管網，過濾處理的。雨水收集為綠化、景觀水體、洗滌及地下水源提供雨水補給，以達到綜合利用雨水資源和節約用水的目的。具有減 緩城區雨水洪澇和地下水位下降、控制雨水徑流污染、改善城市生態環境等廣泛的意義。雨水收集利用建築、道路、湖泊等，收集雨水，用於綠地 灌溉、景觀用水，或建立可滲式路面、採用透水材料鋪裝，直接增加雨水的滲入量。很多公司都支持雨水收集。還有韓國的一些島嶼雨水收集系統。德國也是很多的，他們綠色屋頂做得很好，柏林是肯定有的，可以說是很普遍。荷蘭的鹿特丹，美國的馬里蘭，新加坡：嚴重缺水，靠馬來西亞供水，號稱收集一滴雨水以色列：普遍缺水，北部地區相對降雨多，都靠雨水收集支撐農業。日本也是雨水收集相對很多的，即便是中國的北京、上海、深圳也是有小規模雨水收集的。

B. 看發達國家怎樣利用雨水資源

讓雨水與城市共生
在日本東京都墨田區，大街上隨處可見名為「天水尊」的雨水桶和名為「路地尊」的地下雨水罐。「天水尊」的雨水平時用於澆灌花草、洗車、擦窗戶，「路地尊」里的水既可以利用壓水機抽出來，也可以與其他的水利設施連接，作為水循環的一部分，儲備水源。除了各家各戶的這些設施，在只有13.75平方公里的墨田區中，還有185處大型設施利用雨水，單是大型蓄水槽的容量在2008年4月1日就達到了12527立方米，相當於45個25米長游泳池（約275立方米）的儲水量。
在日本城市化的過程中，城市空間中的大部分小河也曾經被馬路「侵佔」。但是，上世紀90年代後，日本很多地方重新開挖河道，雨水重新成為潺潺溪流，而不再以汪洋之勢在公路上橫行。小河還與日本各個街道的「路地尊」連接，雨季雨水過多時，儲存槽里溢流出來的雨水可以像瀑布似的流進小河裡；旱季少雨時，小河裡的水又可以流回到雨水儲存槽。潺潺水流總是令人耳目一新。
「路地尊」的旁邊往往成為回收可再生材料和消防用水點，這種「生態街區」式的設計延續了日本歷史上特有的「井邊文化」的風貌，成為鞏固人們相互聯系的地方。因此，「路地尊」不僅確保了危機時期飲用水安全，而且在居民中培養了合作精神，鞏固了共同應對災難的信念。而「天水尊」的命名亦大有學問。用設計人德勇昌南的話說，「天水尊」有尊敬天上雨水的意思，之所以這樣命名，是希望人們尊敬自然，保護自然。
德國很多獨門獨戶的家庭一般也要將屋頂雨水通過雨漏管收集，通過分散或集中過濾除去徑流中顆粒物質，然後將水引入蓄水池儲存，再通過水泵輸送至用水單元，用於洗衣、沖廁或灌溉綠地等。
單門獨戶的家庭可以建立獨立的雨水收集罐，那麼對於已建成的居民樓怎樣收集雨水呢？日本一些專家在居民樓的落水管上做起文章。他們根據大多數雨水流下時都是沿著落水管內壁的原理，發明了放在雨落管接頭內部的一個有一定寬度的圓環。當內壁的雨水被圓環截住時，就會流入另外一根通往各層住戶的管子和雨水儲存箱，高層住戶的雨水箱裝滿後，雨水會繼續沿落水管往下流，使各層用戶都獲得了雨水。
通過這些設施和制度，日本越來越多的地方和墨田區一樣，告別了簡單排泄雨水的模式，通過雨水的收集、儲存、滲透以及利用，實現了雨水與城市的共生。
公共設施巧用雨水
位於東京都墨田區的兩國國技館是全國大型公共設施利用雨水的先驅。國技館屋頂可以收集1000立方米雨水，用於沖洗廁所，夏天還可以用於冷氣設備，冬季降雪的時候，還可以通過噴水把堆積在屋頂的雪融化掉。
同樣，墨田區在區政府辦公樓內也加裝了雨水利用設施，制定了對家庭和公司利用雨水提供補貼的制度，並且成立了雨水利用信息的發布中心。1995年10月，墨田區就實施了雨水利用促進補貼制度，一立方米以下的雨水罐可補貼一半費用，地下大規模儲水槽最高補貼100萬日元，中等規模的儲水槽可補貼30萬日元。
在墨田區帶動下，越來越多的日本地方政府開始對建設雨水利用設施提供補助。目前，日本全國3400座高層建築引入了雨水利用體系，包括東京都內的1000座高層建築。其中，日本各地的穹頂體育館是利用雨水的「大戶」。大阪穹頂體育館設置了最大能夠儲存3400立方米雨水的儲水槽，每年的雨水利用量達到約6000立方米，相當於該體育中心每年用水約35%。
無獨有偶，在德國，聯邦和各州有關法律也規定了新建區域必須配套雨水利用系統，否則將面臨高額的雨水排放費。為此，開發商大多採取建築物屋頂鋪設植被的方案，既可以延緩雨水徑流，又可以增加雨水蒸發量並增加空氣濕度。一些不適合鋪設植被的屋頂則仿照日本的做法，建起容量較大的蓄水池，或通過落水管導入地下蓄水池，並因地制宜地建設噴泉等水景觀，把雨水利用與周圍環境融合起來。
在慕尼黑國際展覽中心，設計人員將展覽大廳屋頂的雨水收集至總庫容為2500立方米的地下蓄水池，經泵站輸送至水面近2.5萬平方米的人工湖內。湖內設高大噴泉，湖周圍種植水生植物，水鳥在湖面飛翔，與高大的展覽廳群交相輝映，更顯現出展覽中心的氣派與輝煌。
同樣，在有「低地之國」之稱的荷蘭，約有1/4國土低於海平面，包括全球最大港口城市之一DD鹿特丹。依水而生，雖然為鹿特丹帶來了商機，卻加劇了水位升高與海水倒灌的威脅。鹿特丹不得不採取全新策略，不斷更新治水「武器庫」。
2010年世博會上廣受關注的「水廣場」就是鹿特丹的秘密武器之一。「水廣場」由幾個形狀、大小和高度各不相同的水池組成，水池間有渠相連。平時，這里是市民娛樂休閑的廣場；一旦暴雨來臨，廣場就變成一個防澇系統，吸納四面八方的雨水。廣場中的雨水不僅可在不同水池循環流動，還可以被抽取儲存作為淡水資源。今後幾年，鹿特丹計劃建造超過25個「水廣場」。有了足夠的「水廣場」，再大的暴雨與洪水也可以被水廣場輕松「笑納」。
雨水資源收集再利用的理念和技術，也是上海世博會上最靚麗的景色之一。比如倫敦案例館中的「零碳館」，整個建築北向的屋頂被綠色的景觀植被覆蓋，下雨的時候屋頂的雨水收集系統開始工作，對屋頂植被自動灌溉，這些植物不僅僅是作為裝飾，還是中和碳排放不可缺少的角色。
雨水利用的生命力
德國、日本和荷蘭都是水資源較為充沛的國家，不存在明顯的缺水問題，卻依然能夠大規模地推廣雨水利用技術。究其原因，不外乎以下幾個方面。
第一，重新認識雨水的價值。日本東京都每年的降水量超過了當地自來水的用水量，若能將東京都內的雨水都收集利用起來，日本東京都就不必再依賴150公里外的水庫，也不用再和其他城市一樣擔心因地下水採集超標而地面沉降。同樣，近年來福岡和名古屋等地發生的都市洪水，以及大阪因降雨減少、水庫水位降低而面臨的缺水困境，都會迎刃而解。
第二，通過立法和經濟手段，徵收雨水排放費用，推動人們從經濟角度選擇採取雨水利用措施。2010年3月正式實施的《德國水資源管理法》規定，下雨時屋頂流入下水道的雨水與生活用水一樣屬於污水，因此也要繳納污水處理費。且這種處理費費率非常高，通常為自來水費率的1.5倍。而一旦住戶裝上雨水利用設備，就可以省下這筆費用。政府以此鼓勵企業、社區以及私人家庭安裝雨水利用設施。
東京都在2001年7月制定了《東京都雨水滲透指針》，在促使雨水下滲，避免都市洪水的同時確保地下水的及時補給。通過透水性路面、側溝、透水池、地表建設綠地等設施，將降落在屋頂、庭院、運動場、停車場的雨水收集起來，滲入地下。同時，政府對施工方法和所用材料也都進行了嚴格的規定，目標是使每年降水量的80%都能滲透到地下。印度尼西亞爪哇島上的一個城市為了保護城市地下水資源，也對雨水回灌土地做了類似的強制性規定。
第三，推動社會力量參與，提升人們的雨水資源意識。日本有大量民間組織通過普及雨水利用技術，召開研討會，舉行宣傳活動等，大力推進雨水利用。位於墨田區的市民組織「雨水市民之會」就是全國性的組織。眾多類似的公益組織、學術組織分布在日本各地。多家大學也都在研究雨水利用項目。這些組織不僅在日本推進雨水利用，還會到其他發展中國家推廣雨水利用經驗。
正如位於日本東京都墨田區的世界第一家雨水資料館內鐫刻的標語：「問題在水，解決在雨水」。雨水流走就是洪水，留下來就是資源。把雨水利用起來不僅有助於緩解城市發展面臨的「水危機」，解決都市洪水的問題，而且有助於培養民眾的資源意識，營造親水的城市空間，讓城市生活更加美好。

C. 奧運工程建設中鳥巢與水立方雨水回用採用的方法

。「鳥巢」雨洪綜合利抄用工程的核心凈化技術應用了GE公司的解決方案——納濾膜技術。簡言之，系統收集的雨水將經過砂濾、超濾、納濾三重凈化步驟，方能投入回用——砂濾可去除水中的懸浮物、膠體等污染物；超濾則以小孔徑膜技術濾去水中的細菌和大分子物質；納濾則是用納濾膜科技對雙重凈化過的水做進一步處理。這也是膜技術在中國大型公共建築領域的首個應用案例。

D. 雨水回用中的棄流是指什麼

尊敬的網路知道網友，你好！

我是華南海綿城市聯盟理事會成員-Doctor Rain

內很高興能為你解答疑惑，雨水回用容大部分是指雨水回收利用系統，是用於收集屋面路面雨水並用於澆灌沖廁等用途的一套系統，可以有效的節約自來水、緩解周邊地面徑流吸水和排水管網壓力。

由於降雨初期，雨水溶解了空氣中的大量酸性氣體、汽車尾氣、工廠廢氣等污染性氣體，降落地面後，又由於沖刷屋面、瀝青混凝土道路等，使得前期雨水中含有大量的污染物質，前期雨水的污染程度較高，甚至超出普通城市污水的污染程度，故初期雨水不適合收集；此時便需要雨水回收利用系統中的雨水初期棄流裝置進行對初期雨水的棄流。

雨水初期棄流裝置分為物理棄流和電動棄流，其原理是通過雨水流量來判斷雨水是否需要排放，電動棄流則更加精準但也短路。

以上就是我的答案，如任有疑問可以繼續追問，滿意請點贊哦！

E. 什麼是中水

中水（Reclaimed Water）是指各種排水經處理後，達到規定的水質標准，可在生活、市政、環境等范圍內雜用的非飲用水。

詳細的看參考資料

F. 雨水收集凈化系統怎麼做

雨水的收集凈化系統的做法有過濾法、沉澱法、混凝法、吸附法、膜分離法等。

（1）過濾法、沉澱法

過濾法和沉澱法可以除去雨水中固體懸浮物和其它易沉澱雜質，因為雨水在收集的過程中會受到收集面的污染，尤其在夏季，會存在較大的懸浮顆粒及膠體，經過過濾或沉澱對雨水中較大的顆粒進行分離，達到預處理的目的。

例如,日本國技館雨水處理工藝採用微細網過濾器去除直徑10-4m以上的污染物，並定期投加次氯酸鹽消毒，快速處理後即可安全用作廁所沖洗水等。過濾法和沉澱法常用作建築物收集的雨水的預處理階段，

（2）混凝法

混凝沉澱法作為一種物理、化學處理法，因工藝簡單、效率高、費用較低等優點，在用水與廢水處理中佔有重要的地位。 研究表明，混凝沉澱作用能有效脫除污水中80%- 95 %的懸浮物質、65 %- 95 %的膠體物質和降低水中COD；混凝作用去除水中細菌和病毒的效果穩定，通過混凝沉澱，一般能使水中90%以上的微生物與病菌一並轉入污泥，使處理後的水易於進一步消毒、殺菌；混凝沉澱對水體的富營養化、水體色度有很好的去除效果。

（3）吸附法

吸附法是利用多孔性的固體物質，使廢水中的一種或多種物質吸附在固體表面而達到去除效果的方法。吸附處理技術是利用物質強大的吸附能力或交換作用來去除源水中污染物質。

吸附處理所用的吸附劑多種多樣，目前用於水處理中的吸附劑主要有:活性炭(AC)、二氧化硅、硅藻土、沸石、活性氧化鋁、離子交換樹脂,其中活性炭使用最為廣泛，活性炭的微孔結構發達，吸附性能良好，比表面積大，是一種良好的吸附劑。活性炭對有機物、無機物及離子型或非離子型物質都有一定的吸附能力，而且活性炭表面還能起接觸催化作用。

雨水經深度處理後可以作為飲用水使用，以活性炭為代表的深度處理技術是目前去除飲用水中有機物的有效方法。活性炭對色、嗅、味、農葯、消毒副產品、微量有機污染物等都具有一定的吸附能力，還可以通過氧化、催化還原、螯合或絡合等機理有效去除鐵、錳、銅、汞、鉻、砷等重金屬離子。活性炭是控制合成有機物、THMs和鹵乙酸等有機污染物的有效方法之一，在美國，活性炭在給水凈化上的數量占其總生產數量的1/3,居各種用途的首位。

（4）膜分離技術

膜技術是20世紀60年代後迅速崛起的一門分離技術,它是利用特殊製造的具有選擇透過性能的薄膜,在外力推動下對混合物進行分離、提純、濃縮的一種分離方法。它已經廣泛地應用到當前的大多數工業中,而且被認為將在21 世紀的工業技術改造中起戰略作用,是21 世紀最有發展前途的高新技術之一。

國家體育館「鳥巢」 的雨水綜合利用工程充分利用了膜分離技術，其核心是美國GE公司的納濾膜技術，系統收集的雨水經過砂濾、超濾、納濾三重凈化步驟後，就能投入回用。砂濾可去除水中的懸浮物、膠體等污染物，如花粉、顏料、人發、煤灰等；超濾則以小孔徑膜技術濾去水中的細菌和大分子物質，如石棉、炭黑。常規的水處理到這一步就已經達到中水標准。

納濾膜技術是「鳥巢」雨水回用系統的核心，它對經過前面兩步凈化過的水做進一步處理。納濾可以過濾掉二價金屬離子如鈣、鎂等水溶性鹽。經過這三重凈化的水質，已基本接近飲用水標准。

自然凈化系統

即通過自然方式過濾雨水，達到凈化雨水的目的。它主要有4種途徑：土壤涵養凈化、自然沉澱、植物凈化、滲透過濾。雨水的初期凈化主要依靠自然凈化，除簡單實用的滲透溢流井外，沒有專門的人工設施，方法簡單，投資少，效果非常突出。

自然凈化原理是：雨水首先盡可能地進入地表土壤涵養層涵養儲存。涵養飽和後多餘的雨水經過地面徑流和窪地、湖塘等調節，然後通過管道排放。涵養水一部分補充地下水，一部分通過滲渠和大口井取水利用。實踐證明：該系統方法簡單易行，雨水利用量大，效果好，值得推廣應用。

人工過濾系統

即建設大量人工設施包括雨水蓄水池、雨水過濾裝置、雨水消毒設施來達到收集、凈化雨水的目的。在環境污染較嚴重的地區或對雨水質要求較高時可考慮採用人工過濾系統。

雨水凈化意義

凈化後的雨水可以用於回用以達到節約用水的目的。雨水凈化還能減少市政設施建設建設與養護，可以修復土壤微環境，改善地表生態；可以提高土壤含水率，減少土壤營養流失，降低土壤污染毒性。

當前水資源的缺乏已成為世界性的問題。在傳統的水資源開發方式已無法再增加水源時，凈化利用雨水將成為一種既經濟又實用的水資源開發方式。雨水凈化系統與住宅建設的結合將在很多程度上改變我們由於水資源日益枯竭而望天心嘆的生活。

視頻：雨水收集凈化系統示意圖

G. 什麼是雨水回用

雨水的一種用途。是對資源的有效利用

H. 國內外雨水的收集處理再利用或排放有哪些經典的實例

雨水收集的歷史非常悠久。4000年前，在異常乾旱的中東地區，人們就收集雨水用於生活和灌溉。在美洲，3000多年前的印第安村居就成功地利用不同地形，修築台地種植玉米，在溝底種植水稻。2000年前，阿拉伯閃米特部族的納巴泰人發明了利用少量雨水澆灌莊稼的納巴泰方法。在印度西部的塔爾沙漠，人們通過水池、石堤、水壩、水窖等多種形式收集雨水，獲得足夠的水量來支持世界上人口最稠密的沙漠(60人/km2)。幾百年前，美國亞利桑那的印地安人用漏斗狀的長堤，把雨水集中到幾公頃的土地上，種植玉米、甜瓜等。

從19世紀末、20世紀初開始，隨著現代地下水開采技術和水庫等地表水開發技術的普及推廣，供水量很小而分散的雨水利用技術被忽略了。近30年來，隨著常規地表水、地下水開發利用程度提高，缺水問題越來越突出，隨著城市化水平提高而帶來到城市防洪問題的突出，雨水利用技術又重新進入研究者和管理層的視野。

第一屆國際雨水利用會議（英文先叫International Conference on Rain Water Cistern Systems，後來改為International Rainwater Catchment Systems Conference）1982年在美國夏威夷舉行。在1989年第四屆菲律賓馬尼拉會議上，成立了國際雨水利用協會（International Rainwater Catchment Systems Association）。從國際雨水利用會議舉行的地點的廣泛性：1982年夏威夷、1984年維京群島聖托馬斯、1987年泰國孔敬（Khon Kaen）、1989年菲律賓馬尼拉、1991年台灣基隆、1993年肯亞內羅畢、1995年中國北京、1997年伊朗德黑蘭、1999年巴西彼得羅利納（Petrolina）、2001年德國曼海姆（Mannheim）、2003年墨西哥 特斯科科（Texcoco）、2005年印度新德里、2009年澳大利亞悉尼、2011年馬來西亞吉隆坡，從多雨地區（馬尼拉、基隆、吉隆坡）到少雨地區（德黑蘭、特斯科科）、從熱帶到溫帶、從大陸到海島、從大國到小國，就可以看出雨水利用受到了各類不同國家和地區的普遍重視。

1983-1993年，美國國際開發署資助了一項面向全球的雨水收集系統計劃（RWCS），以後又建立了雨水收集信息中心（RWlC）和一個通訊網。

聯合國居住區計劃（UN-HABITAT）2005年出版了三卷本的《藍滴系列：雨水收集與利用》 （Blue Drop Series: Rain water harvesting and Utilisation），一、二、三卷分別針對決策者、受益者和實施者。

國際上雨水利用比較好的國家和地區有很多，以下介紹幾個典型國家的案例：

德國對城市雨水的排放有明確的法律規定。雨水在進入污水管道之前必須經過就地入滲消納，或收集處理後再回用，只有超量部分和污染程度較高的部分才允許排入污水管，並利用經濟手段鼓勵用戶採用雨洪利用技術。例如若用戶實施了雨水利用技術，即可減免雨水排放費。德國的雨水排放是收費的，而且收費標准很高，污水排放的收費標准相同，通常為自來水費的1.5倍左右。

新加坡也對城市開發提出了嚴格的雨水利用要求。公用事業局在1976年就推出了地面排水系統准則（Code of Practice on Surface Water Drainage），要求發展商從源頭著手，負起一部分防淹水的責任。2013年4月第六次修訂該准側，並於6月實施，要求佔地面積大於0.2公頃的新建設項目都修建雨水徑流減緩設施，除了儲蓄水池，也可以包括屋頂花園、生態滯留池、濕地、垂直種植箱，或者符合該局提出的「活躍、優美、清潔」（ABC）理念的水道。在准則修訂之前，遇到暴雨時，80%-90%降落在鋼筋水泥建築的雨水會變成地面徑流排掉，這對溝渠造成負擔。准則修訂後，發展商裝置的儲水或「吸水」設施能「困住」25%-35%的地面徑流，讓雨水緩緩流走。該准則還要求有地下設施的建築地面層須超出路面一定高度，否則就得安裝防淹水閘門。

日本是在城市中開展雨水利用規模最大的國家，所集蓄的雨水主要用於沖洗廁所、澆灌草坪，也用於消防和發生災害時應急使用。尤其提倡在房前屋後因地制宜修建佔地少的雨水入滲設施，例如在屋頂修建蓄水系統、或修建屋頂蓄水和滲井、滲溝相結合的回補系統，雨水在屋頂集蓄後，逐步放入滲井或滲溝，再回補地下。

美國的雨洪利用結合了回補地下水、防洪、排水河道的抗沖保護和水質改善等多種要求，並作為土地利用規劃的一部分。馬里蘭等州都有雨水利用的法規，要求包括道路、商業區、住宅區在內的所有建設項目，都要滿足洪水管理要求，並包括水量和水質兩個方面。降雨初期產生的徑流很臟，沖洗了地面很多廢物、泥沙以及污染物，因此最初1英寸的降水的徑流被禁止直接排入排水系統，而必須經過過濾處理。新建項目必須能夠蓄納一年一遇的洪水量，對於更大的洪水，必須有足夠的排洪設施並不能加大下游的洪水風險。

泰國是農村利用雨水規模較大的國家。20世紀80年代以來開展的「泰缸」(Tai jar)工程。在泰國東北部地區，一棟房子如果沒有積存雨水的缸子就不成為一個家。用水泥混凝土澆制的泰缸替代早期的陶缸，成本下降到十分之一。泰缸既可就地澆制，也可以在加工場集中批量製造。泰缸已被推廣到非洲、加勒比海等許多地區。在澳大利亞和紐西蘭，不能集中供水的偏遠地區，生活用水幾乎都是靠收集雨水。

加勒比海島國巴貝多於1996年要求所有新建的大於3000平房英尺的住宅、大於1000平房英尺的商用建築，都必須建造雨水存貯設施。

國外城市地區的雨水利用經驗，除了具體的技術，主要有三條：一是樹立建設項目的低影響設計理念，原則上所建設的項目不能加重周圍地區的洪水排泄負擔；二是有嚴格的法規，規定建設項目必須建設雨水利用設施；三是採取經濟手段來進行激勵和調控，例如收取雨水排放費、對開展雨水利用的用戶則減免雨水排放費、對雨水利用設施的建設進行補貼，等等。

I. 部分國家水資源循環利用及其效果

4.3.1 美國水資源循環利用及其效果

4.3.1.1 美國的廢水再生與回用

美國城市廢水的再生與回用起步較早。目前全美回用城市廢水量達9.37×10⁸m³/d，包括①回用灌溉5.81×10⁸m³/d（佔62%），其中農業灌溉2.75×10⁸m³/d，景觀灌溉0.46×10⁸m³/d，其他為2.6×10⁸m³/d；②工業回用2.86×10⁸m³/d（佔31.6%），其中工藝用水0.91×10⁸m³/d，冷卻水回用1.96×10⁸m³/d，鍋爐補給水0.09×10⁸m³/d；③回灌地下水0.47×10⁸m³/d；④其他回用（娛樂、養魚、野生動物棲息地等）0.13×10⁸m³/d。

全美有再生水回用點536個，其中加州有238個。下面介紹美國廢水再生與回用的幾個實例。

①加利福尼亞州橘子縣21世紀水廠再生水回灌地下。橘子縣由於超量開采地下水，造成地下水位低於海平面，促使海水不斷流向內陸，致使地下淡水退化不宜飲用。為防止地下水位下降造成海水入侵，橘子縣早在1965年就開始研究將三級處理出水回灌地下，以阻止海水入侵。橘子縣為此興建了「21世紀水廠」，該廠設計能力為5678m³/d。原水為城市污水二級處理出水，進一步經沉澱、過濾和活性碳處理後回灌地下水。由於回灌地下總溶解性固體的限制為500mg/L，因此一部分再生水在回灌地下水之前還採用反滲透法進行了脫鹽。21世紀水廠的凈化水通過23座多點注入管井分別注入四個蓄水層，與深層蓄水層井水以2∶1的比例混合以阻止海水的入侵。該項工程表明：人工控制海水入侵是可行的；城市廢水經深度處理後能夠達到飲用水水質標准；工程經長期運行證明穩定、可靠。

②佛羅里達州聖彼得堡的廢水再生與回用。聖彼得堡是城市廢水回用的先驅之一。1978年實施了雙配水系統，供給用戶兩種質量的水（飲用水和非飲用水），再生水開始用於非飲用目的的使用。1991年該市向7000多戶家庭及辦公樓提供再生水8×10⁴m³/d，並用作公園、操場、高爾夫球場灌溉用水以及空調系統冷卻水和消防用水。該市共有四座廢水處理廠，總處理能力達270×10³m³/d；採用活性污泥生物處理工藝，並附加有鋁鹽混凝、過濾及消毒處理，雙管輸水系統管道共長420km。通過10口深井將多餘的再生水注入鹽水蓄水層，一年間平均約有60%的再生水注入深井。由於使用再生水，節約了優質水，因此盡管該市人口增加了10%，但飲用水仍能滿足供應。

③亞利桑那州派洛浮弟核電站回用再生水作冷卻水。派洛浮弟核電站是美國最大的核電站。第三期三個反應堆分別於1982、1984及1986年投產，每個發電能力為1270MW。此外擬再建二個反應堆。核電站地處沙漠，嚴重乾旱，因此採用再生水作為冷卻水。再生水來自二座城市廢水處理的二級生物處理出水，輸至核電站再經補充處理，使之達到所需水質。該核電站採用冷卻水系統，補給水約200×10⁴m³/d。

4.3.1.2 美國水資源循環利用效果

近50年，美國的用水反映了一個完成了工業化任務進入後工業化的國家在不同時期的用水變化過程（如圖4.1）。美國國民經濟總用水量1950年僅為2500億m³左右，其中農業為第一用水大戶。此後，用水量隨著美國經濟的發展持續增長，到1980年達到峰值，為6100億m³左右。1980年後，用水量明顯回落，並基本穩定在5500億m³左右。至2000年，工業用水減少，用水總量回落至4800億m³左右。

圖4.1 1950～2000年美國用水量變化圖

1950～1980年的30年是美國國家經濟用水的快速增長期，其間美國經濟高速發展，以冶金、化工為主導的重工業發展迅速，工業用水隨著這些高耗水產業的發展快速增長，由1950年的1063億m³增長到1980年的3500億m³；農業用水雖然也在快速增長，但增長幅度小於工業，工業成為第一用水大戶。1980年後，以電子產業為主的新興工業和服務業成為拉動經濟增長的主導產業，服務業在國內生產總值中的比重不斷上升，同時技術進步使得用水效率大幅提高，工業、農業用水量不斷下降，使得總用水量進入基本穩定並略有下降的時期。盡管生活用水有所變動，但因所佔比例較小，對需水變化的總體影響不大。

4.3.2 日本水資源循環利用及其效果

4.3.2.1 日本的廢水再生與回用

近20多年來日本在廢水再生和利用方面進行了大量研究開發和工程建設。1986年城市廢水回用量達6300×10⁴m³/d，佔全部城市廢水處理量的0.8%。再生水主要回用於中水道、工業用水、農田灌溉、河道補給水等。各種用途及其所佔的比例為：中水道系統為40%、工業用水29%、農業用水15%、景觀與除雪16%。中水道系統是日本污水回用的典型代表。1988年日本共建有中水道844套，其中辦公樓、學校為大戶。學校佔18.1%、辦公樓佔17.3%、公共樓房佔9.2%、工廠佔8.4%。中水道再生水主要用於沖洗廁所（佔37%）、沖洗馬路（佔16%）、澆灌城市綠地（佔15%）、冷卻水（佔9%）、沖洗汽車（佔7%）、其他（景觀、消防等）為16%。

4.3.2.2 日本水資源循環利用效果

根據日本通商產業省和國土廳的統計調查資料，1965年以來，日本工業與生活用水增長較為迅速，其中工業用水量在1965～1975年的10年間增長了1.5倍，生活用水量增長1.3倍，是日本用水增長最快的時期，隨著工業化和城鎮化進程的加快，日本依靠節水來抑制需求的快速增長。日本工業用水的重復利用率1965年為36%，1975年上升至67%，2000年達到78%。城鎮供水系統通過及時更換老化的自來水管道防止管道漏水，提高節水器具普及率，並積極鼓勵使用中水、雨水等非傳統水源。農業方面，鼓勵興建廢水處理設施，用經過凈化處理的廢水灌溉農田，改變傳統灌溉方式，推廣節水灌溉技術。自20世紀70年代以來，日本用水量基本穩定在900億m³左右（如圖4.2）農業用水趨於穩定，工業用水緩慢降低，生活用水穩定增長。日本由於資源貧乏，用水量較大的能源、原材料工業在國民經濟中所佔比重較小，科技含量高的加工製造業發達，工業用水並未像美國那樣由於產業結構的調整呈現大起大落的現象。

圖4.2 1950～2000年日本用水量變化圖

4.3.3 其他國家水資源循環利用及其效果

世界上第一座將城市廢水再生水直接用作飲用水源的回收廠設在納米比亞的首都溫德和克市。該回收廠於1968年投產，第一階段產水量為2300m³/d，正常處理能力可達4500m³/d，以後增至6200m³/d。原水為城市廢水廠二級生物處理出水，處理流程如圖4.3。

圖4.3 城市廢水廠二級生物處理流程

深度處理水的水質經嚴格的水質監測，證明符合世界衛生組織（WHO）及美國環保局發布的標准。

以色列屬於半乾旱國家，再生水已成為該國的重要水資源之一。100%的生活廢水和72%的城市廢水已經回用。據1987年資料，全國廢水2.5×10⁸m³，處理量達2.18×10⁸m³，處理率接近90%。再生水用作灌溉達1.046×10⁸m³（佔42%），回灌地下為0.7×10⁸m³（佔29%左右），排海水量0.7×10⁸m³（佔29%左右）.廢水處理後貯存於廢水庫。全國共修建127座廢水庫，其中地面廢水庫123座，地下廢水庫4座。廢水進行農業灌溉之前一般通過穩定塘系統處理。有些城市將城市二級生物處理出水，再經物化處理後回用於工業冷卻水。此外，廢水經深度處理後回灌地下水，再抽出至管網系統，或並入國家水資源調配系統，輸送至南部地區，或用於一般供水系統，最南部地區甚至將它作為飲用水源。由於採取了上述廢水回用的措施，以色列大大提高了水資源的有效利用，從而緩和了水資源短缺對社會經濟發展的制約作用。

科威特利用經三級處理後的城市廢水進行農業灌溉。印度截至1985年，至少有200家農場利用城市廢水進行灌溉，面積達23000hm²。沙烏地阿拉伯1975年利用再生水量90000m³/d，2000年計劃用水量為190×10⁴m³/d，將有10%取自經二級處理乃至三級處理後的城市廢水再生水。

J. 怎麼進行雨水收集

「所有的水都是雨水」，這是美國雨水收集利用專家理查德·海尼經常說的一句話。在我們生活的地球上，不論是地下儲水層的水，還是江河裡的水，最早都是從天上掉下來的。當雨水落到地面，透過土壤、石層滲灌到地下儲水層，帶上了礦物質和鹽等有益於人類健康的物質。最關鍵的是，地下水硬度一般偏高，而回用雨水可以節省地下水處理中使用的軟水材料，還可在洗滌時節省肥皂、洗滌劑等。因此，對雨水的科學收集、合理儲存及節能使用是節能減排的一個有效途徑，是充分發揮雨水利用價值的有效保障。

城市雨水收集

我國城市雨水利用起步較晚，目前主要在缺水地區有一些小型、局部的非標准性應用。在國外，德國和日本等一些發達國家，城市雨水的資源化和雨水的收集利用已有較長的歷史。其經驗和方法，對我國大部分城市特別是對那些嚴重缺水的城市很有借鑒意義。

德國的城市雨水收集方法主要有3種：①屋面雨水集蓄系統，集下來的雨水主要用於家庭、公共場所和企業的非飲用水。②雨水截污與滲透系統。道路雨水通過下水道排入沿途大型蓄水池或通過滲透補充地下水。德國城市街道雨水管道口均設有截污掛籃，以攔截雨水徑流攜帶的污染物。③生態小區雨水利用系統。小區沿著排水道建有滲透淺溝，表面植有草皮，供雨水徑流流過時下滲。超過滲透能力的雨水則進入雨水池或人工濕地，作為水景或繼續下滲。

常見的雨水收集利用技術可分為3個部分：雨水的收集、雨水的處理和雨水的供應。

雨水的收集

廣義的范圍內，包括了大型水庫的建設、，河川徑流的取用等。雨水收集的方式有許多種型式，例如屋頂集水、地面徑流集水、截水網等。其收集效率會隨著收集面材質、氣象條件（日照、溫濕度等）以及降雨時間的長短等因素而有所差異。通常的這種雨水收集往往是泥沙俱下，給雨水的後續處理帶來很大地壓力。

雨水的處理

雨水收集後的處理過程，與一般的水處理過程相似，唯一不同的是雨水的水質明顯比一般回收的中水水質好。試驗研究顯示，雨水pH值較低（平均約在6.5），初期降雨所帶入的收集面污染物或泥砂，是雨水處理所面臨的最大問題。而一般的污染物（如樹葉等）可經由篩網篩除，泥沙則可經由沉澱及過濾的處理過程加以去除。

屋頂集水一般以下述程序來處理所收集的雨水：

集水→篩選→沉澱→砂濾→停留槽→消毒（視情況而定）→處理水槽（供水槽）

雨水的處理設備包括有篩網槽以及兩個沉澱槽。沉澱槽下方則設有清洗排泥管，用來方便槽底淤泥的清洗排除，維持沉澱槽的循環使用。

這種技術雖然能把收集的雨水進行有效處理，但首次投入成本高，運行成本更高，不符合節能減排的發展方向。

雨水的供應

雨水的使用，除了可以作為街廁沖洗用水外，也可作為其他用水，如空調冷卻水、消防用水、洗車用水、花草澆灌、景觀用水、道路清洗等；此外，也可以經處理消毒後供人畜飲用。通常這些雨水的用途還未真正發揮雨水的利用價值。

一種新型的雨水收集利用技術

雨水作為一種極有價值的水資源，早已引起德國、日本等國家的重視。國際雨水收集利用協會自成立以來，不斷地促進國際間的交流與合作，兩年一度的交流大會使各國之間的雨水利用技術和信息能夠很快地傳播。網路技術的發展也為雨水利用技術的國際化提供了很好的平台。其中，發展較快的是德國和日本等國家。德國雨水利用技術已經從第二代向第三代過渡，其「第三代」雨水利用技術的特徵就是設備的集成化，各項雨水利用技術已達到了世界領先水平。

在第十屆國際雨水利用大會上代表們就表明，今後城市雨水利用技術發展的一個突出特點就是它的國際化與集成化。各國的雨水利用技術發展的程度因重視程度不同而參差不齊。成熟的雨水利用技術從屋面雨水的收集、截污、儲存、過濾、滲透、提升、回用到控制都有一系列的定型產品和組裝式成套設備。