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城区各种地表径流中,屋面径流水质较好,便于收集且经简单处理后即可用于市政杂用或景观用水,能节约优质水资源。同时,屋面径流也被公认为城市面源污染的重要来源之一。对于雨水利用和面源污染控制,均有必要对特定区域的屋面径流水质状况和处理方法进行调查研究。
2006年3月至2006年9月间对上海城区3处典型屋面的雨水径流水质进行监测,考察屋面径流水质随降雨特性的变化情况,并得到上海市3种主要屋面的径流水质变化数据。结果表明:随着降雨历时的延长,各污染物浓度总体呈下降趋势,但变化过程随着降雨特性的不同而不同;当5min最大雨强/平均雨强≤3时,径流中CODCr、SS、TP和NH3-N的浓度变化平缓,水质较为均匀;当5min最大雨强/平均雨强>3时,屋面径流中CODCr、SS、TP浓度变化很大,其浓度峰值与雨强峰值有关,但NH3-N则受降雨强度的影响较小;大部分降雨径流事件均出现了不同程度的初期效应,且刚性屋面径流EMC值明显低于柔性屋面。
针对景观和市政杂用的水质要求,本文分析了雨水径流中主要污染物的处理要求。采用孔径为0.08μm的浸没式平板膜对屋面雨水进行处理,取得了良好的效果,出水浊度<0.5NTU,色度<25度,CODCr<20mg/L,TP<0.05mg/L,出水水质均达到杂用水水质标准。平板膜装置间歇运行的7个月里,膜通量由初始的113.6L/(m2·h)降至50.2L/q(m2·h),膜压差从0.02MPa缓慢增长至0.05MPa,之后这两项指标均基本保持恒定。使用海绵球擦洗平板膜,膜通量可以恢复到初始值的85%。
微絮凝石英砂过滤对屋面径流中的浊度、色度、CODCr和TP均有较好的去除效果,通过对比不同投加量下的处理效果和滤速变化,建议Al2(SO4)3投加量为10mg/L。砂滤出水浊度<0.8NTU,色度<15度,CODCr<20mg/L,TP<0.07mg/L。
从屋面径流水量和水质两方面考察,在上海市条件成熟的小区和公共建筑中可以考虑实施屋面雨水收集利用工程。