日本雨水回用

A. 雨水收集有什么作用

雨水收集这块主要分为屋顶和地面的雨水收集。屋顶的雨水相比来说，占到总雨量的60%左右，而且屋顶受污染的程度小，所以国外做屋顶雨水收集的多，主要是通过导流槽汇集雨水到雨水收集管网，过滤器，然后进入到储水池，当然中间可以看雨水的污染情况看，是否需要其他处理，如消毒之类的。雨水在收集之前是需要一定的弃流的。因为初期雨水的污染很高，处理起来很麻烦。地面的话，则是通过道路设计，让地面径流流入到绿地或是树林之类的，地面特别是人行道一般都是铺设透水材料，加大渗透，补充地下水。当然也有直接汇聚到管网，过滤处理的。雨水收集为绿化、景观水体、洗涤及地下水源提供雨水补给，以达到综合利用雨水资源和节约用水的目的。具有减 缓城区雨水洪涝和地下水位下降、控制雨水径流污染、改善城市生态环境等广泛的意义。雨水收集利用建筑、道路、湖泊等，收集雨水，用于绿地 灌溉、景观用水，或建立可渗式路面、采用透水材料铺装，直接增加雨水的渗入量。很多公司都支持雨水收集。还有韩国的一些岛屿雨水收集系统。德国也是很多的，他们绿色屋顶做得很好，柏林是肯定有的，可以说是很普遍。荷兰的鹿特丹，美国的马里兰，新加坡：严重缺水，靠马来西亚供水，号称收集一滴雨水以色列：普遍缺水，北部地区相对降雨多，都靠雨水收集支撑农业。日本也是雨水收集相对很多的，即便是中国的北京、上海、深圳也是有小规模雨水收集的。

B. 看发达国家怎样利用雨水资源

让雨水与城市共生
在日本东京都墨田区，大街上随处可见名为“天水尊”的雨水桶和名为“路地尊”的地下雨水罐。“天水尊”的雨水平时用于浇灌花草、洗车、擦窗户，“路地尊”里的水既可以利用压水机抽出来，也可以与其他的水利设施连接，作为水循环的一部分，储备水源。除了各家各户的这些设施，在只有13.75平方公里的墨田区中，还有185处大型设施利用雨水，单是大型蓄水槽的容量在2008年4月1日就达到了12527立方米，相当于45个25米长游泳池（约275立方米）的储水量。
在日本城市化的过程中，城市空间中的大部分小河也曾经被马路“侵占”。但是，上世纪90年代后，日本很多地方重新开挖河道，雨水重新成为潺潺溪流，而不再以汪洋之势在公路上横行。小河还与日本各个街道的“路地尊”连接，雨季雨水过多时，储存槽里溢流出来的雨水可以像瀑布似的流进小河里；旱季少雨时，小河里的水又可以流回到雨水储存槽。潺潺水流总是令人耳目一新。
“路地尊”的旁边往往成为回收可再生材料和消防用水点，这种“生态街区”式的设计延续了日本历史上特有的“井边文化”的风貌，成为巩固人们相互联系的地方。因此，“路地尊”不仅确保了危机时期饮用水安全，而且在居民中培养了合作精神，巩固了共同应对灾难的信念。而“天水尊”的命名亦大有学问。用设计人德勇昌南的话说，“天水尊”有尊敬天上雨水的意思，之所以这样命名，是希望人们尊敬自然，保护自然。
德国很多独门独户的家庭一般也要将屋顶雨水通过雨漏管收集，通过分散或集中过滤除去径流中颗粒物质，然后将水引入蓄水池储存，再通过水泵输送至用水单元，用于洗衣、冲厕或灌溉绿地等。
单门独户的家庭可以建立独立的雨水收集罐，那么对于已建成的居民楼怎样收集雨水呢？日本一些专家在居民楼的落水管上做起文章。他们根据大多数雨水流下时都是沿着落水管内壁的原理，发明了放在雨落管接头内部的一个有一定宽度的圆环。当内壁的雨水被圆环截住时，就会流入另外一根通往各层住户的管子和雨水储存箱，高层住户的雨水箱装满后，雨水会继续沿落水管往下流，使各层用户都获得了雨水。
通过这些设施和制度，日本越来越多的地方和墨田区一样，告别了简单排泄雨水的模式，通过雨水的收集、储存、渗透以及利用，实现了雨水与城市的共生。
公共设施巧用雨水
位于东京都墨田区的两国国技馆是全国大型公共设施利用雨水的先驱。国技馆屋顶可以收集1000立方米雨水，用于冲洗厕所，夏天还可以用于冷气设备，冬季降雪的时候，还可以通过喷水把堆积在屋顶的雪融化掉。
同样，墨田区在区政府办公楼内也加装了雨水利用设施，制定了对家庭和公司利用雨水提供补贴的制度，并且成立了雨水利用信息的发布中心。1995年10月，墨田区就实施了雨水利用促进补贴制度，一立方米以下的雨水罐可补贴一半费用，地下大规模储水槽最高补贴100万日元，中等规模的储水槽可补贴30万日元。
在墨田区带动下，越来越多的日本地方政府开始对建设雨水利用设施提供补助。目前，日本全国3400座高层建筑引入了雨水利用体系，包括东京都内的1000座高层建筑。其中，日本各地的穹顶体育馆是利用雨水的“大户”。大阪穹顶体育馆设置了最大能够储存3400立方米雨水的储水槽，每年的雨水利用量达到约6000立方米，相当于该体育中心每年用水约35%。
无独有偶，在德国，联邦和各州有关法律也规定了新建区域必须配套雨水利用系统，否则将面临高额的雨水排放费。为此，开发商大多采取建筑物屋顶铺设植被的方案，既可以延缓雨水径流，又可以增加雨水蒸发量并增加空气湿度。一些不适合铺设植被的屋顶则仿照日本的做法，建起容量较大的蓄水池，或通过落水管导入地下蓄水池，并因地制宜地建设喷泉等水景观，把雨水利用与周围环境融合起来。
在慕尼黑国际展览中心，设计人员将展览大厅屋顶的雨水收集至总库容为2500立方米的地下蓄水池，经泵站输送至水面近2.5万平方米的人工湖内。湖内设高大喷泉，湖周围种植水生植物，水鸟在湖面飞翔，与高大的展览厅群交相辉映，更显现出展览中心的气派与辉煌。
同样，在有“低地之国”之称的荷兰，约有1/4国土低于海平面，包括全球最大港口城市之一DD鹿特丹。依水而生，虽然为鹿特丹带来了商机，却加剧了水位升高与海水倒灌的威胁。鹿特丹不得不采取全新策略，不断更新治水“武器库”。
2010年世博会上广受关注的“水广场”就是鹿特丹的秘密武器之一。“水广场”由几个形状、大小和高度各不相同的水池组成，水池间有渠相连。平时，这里是市民娱乐休闲的广场；一旦暴雨来临，广场就变成一个防涝系统，吸纳四面八方的雨水。广场中的雨水不仅可在不同水池循环流动，还可以被抽取储存作为淡水资源。今后几年，鹿特丹计划建造超过25个“水广场”。有了足够的“水广场”，再大的暴雨与洪水也可以被水广场轻松“笑纳”。
雨水资源收集再利用的理念和技术，也是上海世博会上最靓丽的景色之一。比如伦敦案例馆中的“零碳馆”，整个建筑北向的屋顶被绿色的景观植被覆盖，下雨的时候屋顶的雨水收集系统开始工作，对屋顶植被自动灌溉，这些植物不仅仅是作为装饰，还是中和碳排放不可缺少的角色。
雨水利用的生命力
德国、日本和荷兰都是水资源较为充沛的国家，不存在明显的缺水问题，却依然能够大规模地推广雨水利用技术。究其原因，不外乎以下几个方面。
第一，重新认识雨水的价值。日本东京都每年的降水量超过了当地自来水的用水量，若能将东京都内的雨水都收集利用起来，日本东京都就不必再依赖150公里外的水库，也不用再和其他城市一样担心因地下水采集超标而地面沉降。同样，近年来福冈和名古屋等地发生的都市洪水，以及大阪因降雨减少、水库水位降低而面临的缺水困境，都会迎刃而解。
第二，通过立法和经济手段，征收雨水排放费用，推动人们从经济角度选择采取雨水利用措施。2010年3月正式实施的《德国水资源管理法》规定，下雨时屋顶流入下水道的雨水与生活用水一样属于污水，因此也要缴纳污水处理费。且这种处理费费率非常高，通常为自来水费率的1.5倍。而一旦住户装上雨水利用设备，就可以省下这笔费用。政府以此鼓励企业、社区以及私人家庭安装雨水利用设施。
东京都在2001年7月制定了《东京都雨水渗透指针》，在促使雨水下渗，避免都市洪水的同时确保地下水的及时补给。通过透水性路面、侧沟、透水池、地表建设绿地等设施，将降落在屋顶、庭院、运动场、停车场的雨水收集起来，渗入地下。同时，政府对施工方法和所用材料也都进行了严格的规定，目标是使每年降水量的80%都能渗透到地下。印度尼西亚爪哇岛上的一个城市为了保护城市地下水资源，也对雨水回灌土地做了类似的强制性规定。
第三，推动社会力量参与，提升人们的雨水资源意识。日本有大量民间组织通过普及雨水利用技术，召开研讨会，举行宣传活动等，大力推进雨水利用。位于墨田区的市民组织“雨水市民之会”就是全国性的组织。众多类似的公益组织、学术组织分布在日本各地。多家大学也都在研究雨水利用项目。这些组织不仅在日本推进雨水利用，还会到其他发展中国家推广雨水利用经验。
正如位于日本东京都墨田区的世界第一家雨水资料馆内镌刻的标语：“问题在水，解决在雨水”。雨水流走就是洪水，留下来就是资源。把雨水利用起来不仅有助于缓解城市发展面临的“水危机”，解决都市洪水的问题，而且有助于培养民众的资源意识，营造亲水的城市空间，让城市生活更加美好。

C. 奥运工程建设中鸟巢与水立方雨水回用采用的方法

。“鸟巢”雨洪综合利抄用工程的核心净化技术应用了GE公司的解决方案——纳滤膜技术。简言之，系统收集的雨水将经过砂滤、超滤、纳滤三重净化步骤，方能投入回用——砂滤可去除水中的悬浮物、胶体等污染物；超滤则以小孔径膜技术滤去水中的细菌和大分子物质；纳滤则是用纳滤膜科技对双重净化过的水做进一步处理。这也是膜技术在中国大型公共建筑领域的首个应用案例。

D. 雨水回用中的弃流是指什么

尊敬的网络知道网友，你好！

我是华南海绵城市联盟理事会成员-Doctor Rain

内很高兴能为你解答疑惑，雨水回用容大部分是指雨水回收利用系统，是用于收集屋面路面雨水并用于浇灌冲厕等用途的一套系统，可以有效的节约自来水、缓解周边地面径流吸水和排水管网压力。

由于降雨初期，雨水溶解了空气中的大量酸性气体、汽车尾气、工厂废气等污染性气体，降落地面后，又由于冲刷屋面、沥青混凝土道路等，使得前期雨水中含有大量的污染物质，前期雨水的污染程度较高，甚至超出普通城市污水的污染程度，故初期雨水不适合收集；此时便需要雨水回收利用系统中的雨水初期弃流装置进行对初期雨水的弃流。

雨水初期弃流装置分为物理弃流和电动弃流，其原理是通过雨水流量来判断雨水是否需要排放，电动弃流则更加精准但也短路。

以上就是我的答案，如任有疑问可以继续追问，满意请点赞哦！

E. 什么是中水

中水（Reclaimed Water）是指各种排水经处理后，达到规定的水质标准，可在生活、市政、环境等范围内杂用的非饮用水。

详细的看参考资料

F. 雨水收集净化系统怎么做

雨水的收集净化系统的做法有过滤法、沉淀法、混凝法、吸附法、膜分离法等。

（1）过滤法、沉淀法

过滤法和沉淀法可以除去雨水中固体悬浮物和其它易沉淀杂质，因为雨水在收集的过程中会受到收集面的污染，尤其在夏季，会存在较大的悬浮颗粒及胶体，经过过滤或沉淀对雨水中较大的颗粒进行分离，达到预处理的目的。

例如,日本国技馆雨水处理工艺采用微细网过滤器去除直径10-4m以上的污染物，并定期投加次氯酸盐消毒，快速处理后即可安全用作厕所冲洗水等。过滤法和沉淀法常用作建筑物收集的雨水的预处理阶段，

（2）混凝法

混凝沉淀法作为一种物理、化学处理法，因工艺简单、效率高、费用较低等优点，在用水与废水处理中占有重要的地位。 研究表明，混凝沉淀作用能有效脱除污水中80%- 95 %的悬浮物质、65 %- 95 %的胶体物质和降低水中COD；混凝作用去除水中细菌和病毒的效果稳定，通过混凝沉淀，一般能使水中90%以上的微生物与病菌一并转入污泥，使处理后的水易于进一步消毒、杀菌；混凝沉淀对水体的富营养化、水体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体物质，使废水中的一种或多种物质吸附在固体表面而达到去除效果的方法。吸附处理技术是利用物质强大的吸附能力或交换作用来去除源水中污染物质。

吸附处理所用的吸附剂多种多样，目前用于水处理中的吸附剂主要有:活性炭(AC)、二氧化硅、硅藻土、沸石、活性氧化铝、离子交换树脂,其中活性炭使用最为广泛，活性炭的微孔结构发达，吸附性能良好，比表面积大，是一种良好的吸附剂。活性炭对有机物、无机物及离子型或非离子型物质都有一定的吸附能力，而且活性炭表面还能起接触催化作用。

雨水经深度处理后可以作为饮用水使用，以活性炭为代表的深度处理技术是目前去除饮用水中有机物的有效方法。活性炭对色、嗅、味、农药、消毒副产品、微量有机污染物等都具有一定的吸附能力，还可以通过氧化、催化还原、螯合或络合等机理有效去除铁、锰、铜、汞、铬、砷等重金属离子。活性炭是控制合成有机物、THMs和卤乙酸等有机污染物的有效方法之一，在美国，活性炭在给水净化上的数量占其总生产数量的1/3,居各种用途的首位。

（4）膜分离技术

膜技术是20世纪60年代后迅速崛起的一门分离技术,它是利用特殊制造的具有选择透过性能的薄膜,在外力推动下对混合物进行分离、提纯、浓缩的一种分离方法。它已经广泛地应用到当前的大多数工业中,而且被认为将在21 世纪的工业技术改造中起战略作用,是21 世纪最有发展前途的高新技术之一。

国家体育馆“鸟巢” 的雨水综合利用工程充分利用了膜分离技术，其核心是美国GE公司的纳滤膜技术，系统收集的雨水经过砂滤、超滤、纳滤三重净化步骤后，就能投入回用。砂滤可去除水中的悬浮物、胶体等污染物，如花粉、颜料、人发、煤灰等；超滤则以小孔径膜技术滤去水中的细菌和大分子物质，如石棉、炭黑。常规的水处理到这一步就已经达到中水标准。

纳滤膜技术是“鸟巢”雨水回用系统的核心，它对经过前面两步净化过的水做进一步处理。纳滤可以过滤掉二价金属离子如钙、镁等水溶性盐。经过这三重净化的水质，已基本接近饮用水标准。

自然净化系统

即通过自然方式过滤雨水，达到净化雨水的目的。它主要有4种途径：土壤涵养净化、自然沉淀、植物净化、渗透过滤。雨水的初期净化主要依靠自然净化，除简单实用的渗透溢流井外，没有专门的人工设施，方法简单，投资少，效果非常突出。

自然净化原理是：雨水首先尽可能地进入地表土壤涵养层涵养储存。涵养饱和后多余的雨水经过地面径流和洼地、湖塘等调节，然后通过管道排放。涵养水一部分补充地下水，一部分通过渗渠和大口井取水利用。实践证明：该系统方法简单易行，雨水利用量大，效果好，值得推广应用。

人工过滤系统

即建设大量人工设施包括雨水蓄水池、雨水过滤装置、雨水消毒设施来达到收集、净化雨水的目的。在环境污染较严重的地区或对雨水质要求较高时可考虑采用人工过滤系统。

雨水净化意义

净化后的雨水可以用于回用以达到节约用水的目的。雨水净化还能减少市政设施建设建设与养护，可以修复土壤微环境，改善地表生态；可以提高土壤含水率，减少土壤营养流失，降低土壤污染毒性。

当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，净化利用雨水将成为一种既经济又实用的水资源开发方式。雨水净化系统与住宅建设的结合将在很多程度上改变我们由于水资源日益枯竭而望天心叹的生活。

视频：雨水收集净化系统示意图

G. 什么是雨水回用

雨水的一种用途。是对资源的有效利用

H. 国内外雨水的收集处理再利用或排放有哪些经典的实例

雨水收集的历史非常悠久。4000年前，在异常干旱的中东地区，人们就收集雨水用于生活和灌溉。在美洲，3000多年前的印第安村居就成功地利用不同地形，修筑台地种植玉米，在沟底种植水稻。2000年前，阿拉伯闪米特部族的纳巴泰人发明了利用少量雨水浇灌庄稼的纳巴泰方法。在印度西部的塔尔沙漠，人们通过水池、石堤、水坝、水窖等多种形式收集雨水，获得足够的水量来支持世界上人口最稠密的沙漠(60人/km2)。几百年前，美国亚利桑那的印地安人用漏斗状的长堤，把雨水集中到几公顷的土地上，种植玉米、甜瓜等。

从19世纪末、20世纪初开始，随着现代地下水开采技术和水库等地表水开发技术的普及推广，供水量很小而分散的雨水利用技术被忽略了。近30年来，随着常规地表水、地下水开发利用程度提高，缺水问题越来越突出，随着城市化水平提高而带来到城市防洪问题的突出，雨水利用技术又重新进入研究者和管理层的视野。

第一届国际雨水利用会议（英文先叫International Conference on Rain Water Cistern Systems，后来改为International Rainwater Catchment Systems Conference）1982年在美国夏威夷举行。在1989年第四届菲律宾马尼拉会议上，成立了国际雨水利用协会（International Rainwater Catchment Systems Association）。从国际雨水利用会议举行的地点的广泛性：1982年夏威夷、1984年维京群岛圣托马斯、1987年泰国孔敬（Khon Kaen）、1989年菲律宾马尼拉、1991年台湾基隆、1993年肯尼亚内罗毕、1995年中国北京、1997年伊朗德黑兰、1999年巴西彼得罗利纳（Petrolina）、2001年德国曼海姆（Mannheim）、2003年墨西哥 特斯科科（Texcoco）、2005年印度新德里、2009年澳大利亚悉尼、2011年马来西亚吉隆坡，从多雨地区（马尼拉、基隆、吉隆坡）到少雨地区（德黑兰、特斯科科）、从热带到温带、从大陆到海岛、从大国到小国，就可以看出雨水利用受到了各类不同国家和地区的普遍重视。

1983-1993年，美国国际开发署资助了一项面向全球的雨水收集系统计划（RWCS），以后又建立了雨水收集信息中心（RWlC）和一个通讯网。

联合国居住区计划（UN-HABITAT）2005年出版了三卷本的《蓝滴系列：雨水收集与利用》 （Blue Drop Series: Rain water harvesting and Utilisation），一、二、三卷分别针对决策者、受益者和实施者。

国际上雨水利用比较好的国家和地区有很多，以下介绍几个典型国家的案例：

德国对城市雨水的排放有明确的法律规定。雨水在进入污水管道之前必须经过就地入渗消纳，或收集处理后再回用，只有超量部分和污染程度较高的部分才允许排入污水管，并利用经济手段鼓励用户采用雨洪利用技术。例如若用户实施了雨水利用技术，即可减免雨水排放费。德国的雨水排放是收费的，而且收费标准很高，污水排放的收费标准相同，通常为自来水费的1.5倍左右。

新加坡也对城市开发提出了严格的雨水利用要求。公用事业局在1976年就推出了地面排水系统准则（Code of Practice on Surface Water Drainage），要求发展商从源头着手，负起一部分防淹水的责任。2013年4月第六次修订该准侧，并于6月实施，要求占地面积大于0.2公顷的新建设项目都修建雨水径流减缓设施，除了储蓄水池，也可以包括屋顶花园、生态滞留池、湿地、垂直种植箱，或者符合该局提出的“活跃、优美、清洁”（ABC）理念的水道。在准则修订之前，遇到暴雨时，80%-90%降落在钢筋水泥建筑的雨水会变成地面径流排掉，这对沟渠造成负担。准则修订后，发展商装置的储水或“吸水”设施能“困住”25%-35%的地面径流，让雨水缓缓流走。该准则还要求有地下设施的建筑地面层须超出路面一定高度，否则就得安装防淹水闸门。

日本是在城市中开展雨水利用规模最大的国家，所集蓄的雨水主要用于冲洗厕所、浇灌草坪，也用于消防和发生灾害时应急使用。尤其提倡在房前屋后因地制宜修建占地少的雨水入渗设施，例如在屋顶修建蓄水系统、或修建屋顶蓄水和渗井、渗沟相结合的回补系统，雨水在屋顶集蓄后，逐步放入渗井或渗沟，再回补地下。

美国的雨洪利用结合了回补地下水、防洪、排水河道的抗冲保护和水质改善等多种要求，并作为土地利用规划的一部分。马里兰等州都有雨水利用的法规，要求包括道路、商业区、住宅区在内的所有建设项目，都要满足洪水管理要求，并包括水量和水质两个方面。降雨初期产生的径流很脏，冲洗了地面很多废物、泥沙以及污染物，因此最初1英寸的降水的径流被禁止直接排入排水系统，而必须经过过滤处理。新建项目必须能够蓄纳一年一遇的洪水量，对于更大的洪水，必须有足够的排洪设施并不能加大下游的洪水风险。

泰国是农村利用雨水规模较大的国家。20世纪80年代以来开展的“泰缸”(Tai jar)工程。在泰国东北部地区，一栋房子如果没有积存雨水的缸子就不成为一个家。用水泥混凝土浇制的泰缸替代早期的陶缸，成本下降到十分之一。泰缸既可就地浇制，也可以在加工场集中批量制造。泰缸已被推广到非洲、加勒比海等许多地区。在澳大利亚和新西兰，不能集中供水的偏远地区，生活用水几乎都是靠收集雨水。

加勒比海岛国巴巴多斯于1996年要求所有新建的大于3000平房英尺的住宅、大于1000平房英尺的商用建筑，都必须建造雨水存贮设施。

国外城市地区的雨水利用经验，除了具体的技术，主要有三条：一是树立建设项目的低影响设计理念，原则上所建设的项目不能加重周围地区的洪水排泄负担；二是有严格的法规，规定建设项目必须建设雨水利用设施；三是采取经济手段来进行激励和调控，例如收取雨水排放费、对开展雨水利用的用户则减免雨水排放费、对雨水利用设施的建设进行补贴，等等。

I. 部分国家水资源循环利用及其效果

4.3.1 美国水资源循环利用及其效果

4.3.1.1 美国的废水再生与回用

美国城市废水的再生与回用起步较早。目前全美回用城市废水量达9.37×10⁸m³/d，包括①回用灌溉5.81×10⁸m³/d（占62%），其中农业灌溉2.75×10⁸m³/d，景观灌溉0.46×10⁸m³/d，其他为2.6×10⁸m³/d；②工业回用2.86×10⁸m³/d（占31.6%），其中工艺用水0.91×10⁸m³/d，冷却水回用1.96×10⁸m³/d，锅炉补给水0.09×10⁸m³/d；③回灌地下水0.47×10⁸m³/d；④其他回用（娱乐、养鱼、野生动物栖息地等）0.13×10⁸m³/d。

全美有再生水回用点536个，其中加州有238个。下面介绍美国废水再生与回用的几个实例。

①加利福尼亚州橘子县21世纪水厂再生水回灌地下。橘子县由于超量开采地下水，造成地下水位低于海平面，促使海水不断流向内陆，致使地下淡水退化不宜饮用。为防止地下水位下降造成海水入侵，橘子县早在1965年就开始研究将三级处理出水回灌地下，以阻止海水入侵。橘子县为此兴建了“21世纪水厂”，该厂设计能力为5678m³/d。原水为城市污水二级处理出水，进一步经沉淀、过滤和活性碳处理后回灌地下水。由于回灌地下总溶解性固体的限制为500mg/L，因此一部分再生水在回灌地下水之前还采用反渗透法进行了脱盐。21世纪水厂的净化水通过23座多点注入管井分别注入四个蓄水层，与深层蓄水层井水以2∶1的比例混合以阻止海水的入侵。该项工程表明：人工控制海水入侵是可行的；城市废水经深度处理后能够达到饮用水水质标准；工程经长期运行证明稳定、可靠。

②佛罗里达州圣彼得堡的废水再生与回用。圣彼得堡是城市废水回用的先驱之一。1978年实施了双配水系统，供给用户两种质量的水（饮用水和非饮用水），再生水开始用于非饮用目的的使用。1991年该市向7000多户家庭及办公楼提供再生水8×10⁴m³/d，并用作公园、操场、高尔夫球场灌溉用水以及空调系统冷却水和消防用水。该市共有四座废水处理厂，总处理能力达270×10³m³/d；采用活性污泥生物处理工艺，并附加有铝盐混凝、过滤及消毒处理，双管输水系统管道共长420km。通过10口深井将多余的再生水注入盐水蓄水层，一年间平均约有60%的再生水注入深井。由于使用再生水，节约了优质水，因此尽管该市人口增加了10%，但饮用水仍能满足供应。

③亚利桑那州派洛浮弟核电站回用再生水作冷却水。派洛浮弟核电站是美国最大的核电站。第三期三个反应堆分别于1982、1984及1986年投产，每个发电能力为1270MW。此外拟再建二个反应堆。核电站地处沙漠，严重干旱，因此采用再生水作为冷却水。再生水来自二座城市废水处理的二级生物处理出水，输至核电站再经补充处理，使之达到所需水质。该核电站采用冷却水系统，补给水约200×10⁴m³/d。

4.3.1.2 美国水资源循环利用效果

近50年，美国的用水反映了一个完成了工业化任务进入后工业化的国家在不同时期的用水变化过程（如图4.1）。美国国民经济总用水量1950年仅为2500亿m³左右，其中农业为第一用水大户。此后，用水量随着美国经济的发展持续增长，到1980年达到峰值，为6100亿m³左右。1980年后，用水量明显回落，并基本稳定在5500亿m³左右。至2000年，工业用水减少，用水总量回落至4800亿m³左右。

图4.1 1950～2000年美国用水量变化图

1950～1980年的30年是美国国家经济用水的快速增长期，其间美国经济高速发展，以冶金、化工为主导的重工业发展迅速，工业用水随着这些高耗水产业的发展快速增长，由1950年的1063亿m³增长到1980年的3500亿m³；农业用水虽然也在快速增长，但增长幅度小于工业，工业成为第一用水大户。1980年后，以电子产业为主的新兴工业和服务业成为拉动经济增长的主导产业，服务业在国内生产总值中的比重不断上升，同时技术进步使得用水效率大幅提高，工业、农业用水量不断下降，使得总用水量进入基本稳定并略有下降的时期。尽管生活用水有所变动，但因所占比例较小，对需水变化的总体影响不大。

4.3.2 日本水资源循环利用及其效果

4.3.2.1 日本的废水再生与回用

近20多年来日本在废水再生和利用方面进行了大量研究开发和工程建设。1986年城市废水回用量达6300×10⁴m³/d，占全部城市废水处理量的0.8%。再生水主要回用于中水道、工业用水、农田灌溉、河道补给水等。各种用途及其所占的比例为：中水道系统为40%、工业用水29%、农业用水15%、景观与除雪16%。中水道系统是日本污水回用的典型代表。1988年日本共建有中水道844套，其中办公楼、学校为大户。学校占18.1%、办公楼占17.3%、公共楼房占9.2%、工厂占8.4%。中水道再生水主要用于冲洗厕所（占37%）、冲洗马路（占16%）、浇灌城市绿地（占15%）、冷却水（占9%）、冲洗汽车（占7%）、其他（景观、消防等）为16%。

4.3.2.2 日本水资源循环利用效果

根据日本通商产业省和国土厅的统计调查资料，1965年以来，日本工业与生活用水增长较为迅速，其中工业用水量在1965～1975年的10年间增长了1.5倍，生活用水量增长1.3倍，是日本用水增长最快的时期，随着工业化和城镇化进程的加快，日本依靠节水来抑制需求的快速增长。日本工业用水的重复利用率1965年为36%，1975年上升至67%，2000年达到78%。城镇供水系统通过及时更换老化的自来水管道防止管道漏水，提高节水器具普及率，并积极鼓励使用中水、雨水等非传统水源。农业方面，鼓励兴建废水处理设施，用经过净化处理的废水灌溉农田，改变传统灌溉方式，推广节水灌溉技术。自20世纪70年代以来，日本用水量基本稳定在900亿m³左右（如图4.2）农业用水趋于稳定，工业用水缓慢降低，生活用水稳定增长。日本由于资源贫乏，用水量较大的能源、原材料工业在国民经济中所占比重较小，科技含量高的加工制造业发达，工业用水并未像美国那样由于产业结构的调整呈现大起大落的现象。

图4.2 1950～2000年日本用水量变化图

4.3.3 其他国家水资源循环利用及其效果

世界上第一座将城市废水再生水直接用作饮用水源的回收厂设在纳米比亚的首都温德和克市。该回收厂于1968年投产，第一阶段产水量为2300m³/d，正常处理能力可达4500m³/d，以后增至6200m³/d。原水为城市废水厂二级生物处理出水，处理流程如图4.3。

图4.3 城市废水厂二级生物处理流程

深度处理水的水质经严格的水质监测，证明符合世界卫生组织（WHO）及美国环保局发布的标准。

以色列属于半干旱国家，再生水已成为该国的重要水资源之一。100%的生活废水和72%的城市废水已经回用。据1987年资料，全国废水2.5×10⁸m³，处理量达2.18×10⁸m³，处理率接近90%。再生水用作灌溉达1.046×10⁸m³（占42%），回灌地下为0.7×10⁸m³（占29%左右），排海水量0.7×10⁸m³（占29%左右）.废水处理后贮存于废水库。全国共修建127座废水库，其中地面废水库123座，地下废水库4座。废水进行农业灌溉之前一般通过稳定塘系统处理。有些城市将城市二级生物处理出水，再经物化处理后回用于工业冷却水。此外，废水经深度处理后回灌地下水，再抽出至管网系统，或并入国家水资源调配系统，输送至南部地区，或用于一般供水系统，最南部地区甚至将它作为饮用水源。由于采取了上述废水回用的措施，以色列大大提高了水资源的有效利用，从而缓和了水资源短缺对社会经济发展的制约作用。

科威特利用经三级处理后的城市废水进行农业灌溉。印度截至1985年，至少有200家农场利用城市废水进行灌溉，面积达23000hm²。沙特阿拉伯1975年利用再生水量90000m³/d，2000年计划用水量为190×10⁴m³/d，将有10%取自经二级处理乃至三级处理后的城市废水再生水。

J. 怎么进行雨水收集

“所有的水都是雨水”，这是美国雨水收集利用专家理查德·海尼经常说的一句话。在我们生活的地球上，不论是地下储水层的水，还是江河里的水，最早都是从天上掉下来的。当雨水落到地面，透过土壤、石层渗灌到地下储水层，带上了矿物质和盐等有益于人类健康的物质。最关键的是，地下水硬度一般偏高，而回用雨水可以节省地下水处理中使用的软水材料，还可在洗涤时节省肥皂、洗涤剂等。因此，对雨水的科学收集、合理储存及节能使用是节能减排的一个有效途径，是充分发挥雨水利用价值的有效保障。

城市雨水收集

我国城市雨水利用起步较晚，目前主要在缺水地区有一些小型、局部的非标准性应用。在国外，德国和日本等一些发达国家，城市雨水的资源化和雨水的收集利用已有较长的历史。其经验和方法，对我国大部分城市特别是对那些严重缺水的城市很有借鉴意义。

德国的城市雨水收集方法主要有3种：①屋面雨水集蓄系统，集下来的雨水主要用于家庭、公共场所和企业的非饮用水。②雨水截污与渗透系统。道路雨水通过下水道排入沿途大型蓄水池或通过渗透补充地下水。德国城市街道雨水管道口均设有截污挂篮，以拦截雨水径流携带的污染物。③生态小区雨水利用系统。小区沿着排水道建有渗透浅沟，表面植有草皮，供雨水径流流过时下渗。超过渗透能力的雨水则进入雨水池或人工湿地，作为水景或继续下渗。

常见的雨水收集利用技术可分为3个部分：雨水的收集、雨水的处理和雨水的供应。

雨水的收集

广义的范围内，包括了大型水库的建设、，河川径流的取用等。雨水收集的方式有许多种型式，例如屋顶集水、地面径流集水、截水网等。其收集效率会随着收集面材质、气象条件（日照、温湿度等）以及降雨时间的长短等因素而有所差异。通常的这种雨水收集往往是泥沙俱下，给雨水的后续处理带来很大地压力。

雨水的处理

雨水收集后的处理过程，与一般的水处理过程相似，唯一不同的是雨水的水质明显比一般回收的中水水质好。试验研究显示，雨水pH值较低（平均约在6.5），初期降雨所带入的收集面污染物或泥砂，是雨水处理所面临的最大问题。而一般的污染物（如树叶等）可经由筛网筛除，泥沙则可经由沉淀及过滤的处理过程加以去除。

屋顶集水一般以下述程序来处理所收集的雨水：

集水→筛选→沉淀→砂滤→停留槽→消毒（视情况而定）→处理水槽（供水槽）

雨水的处理设备包括有筛网槽以及两个沉淀槽。沉淀槽下方则设有清洗排泥管，用来方便槽底淤泥的清洗排除，维持沉淀槽的循环使用。

这种技术虽然能把收集的雨水进行有效处理，但首次投入成本高，运行成本更高，不符合节能减排的发展方向。

雨水的供应

雨水的使用，除了可以作为街厕冲洗用水外，也可作为其他用水，如空调冷却水、消防用水、洗车用水、花草浇灌、景观用水、道路清洗等；此外，也可以经处理消毒后供人畜饮用。通常这些雨水的用途还未真正发挥雨水的利用价值。

一种新型的雨水收集利用技术

雨水作为一种极有价值的水资源，早已引起德国、日本等国家的重视。国际雨水收集利用协会自成立以来，不断地促进国际间的交流与合作，两年一度的交流大会使各国之间的雨水利用技术和信息能够很快地传播。网络技术的发展也为雨水利用技术的国际化提供了很好的平台。其中，发展较快的是德国和日本等国家。德国雨水利用技术已经从第二代向第三代过渡，其“第三代”雨水利用技术的特征就是设备的集成化，各项雨水利用技术已达到了世界领先水平。

在第十届国际雨水利用大会上代表们就表明，今后城市雨水利用技术发展的一个突出特点就是它的国际化与集成化。各国的雨水利用技术发展的程度因重视程度不同而参差不齐。成熟的雨水利用技术从屋面雨水的收集、截污、储存、过滤、渗透、提升、回用到控制都有一系列的定型产品和组装式成套设备。