暴雨水质控制的演变

土木工程师曾经进行了培训，简单安全地从一个项目工地移动水。现在，土木工程师必须满足至少两个潜在竞争的要求：从项目现场安全地移动水和以前一样提供雨水质量控制是这个过程的一部分。质量控制要求不断变化，越来越严格。

更高的标准：上市“治疗列车”

美国环境保护署(EPA)要求市政雨水输送系统的运营商获得国家污染物排放消除系统(NPDES)的排放许可，因为这些系统通常被认为是受《清洁水法》(CWA)监管的污染物点源。本文与专注于威斯康星州编写的，它提供了全国雨水管理法规的变化的一个很好的概述，因为作协正式出台。

目前的部分许可程序要求运营商(在这种情况下服务于超过10000人的市政系统)制定一项雨水管理计划，其中包括6项最佳管理实践(BMPS.）为他们的雨水运输工具：公共教育，公众参与，非法放电检测和消除，建设，后建设和污染防范/良好的家务。

特定于现场的雨水处理标准可能因EPA的国家标准而异，根据当地司法管辖区，现场条件以及雨水排出的天然水道的地位。众多在线参考（具有EPA网站的主要来源）为雨水排放标准提供了广泛的指导，作为其NPDES允许流程的一部分。

5个基本质量控制类别经常强调为整体监管制度的一部分：

• 总悬浮固体（TSS）。一个作者为TSS中包含的内容提供了一个有用的定义:来自岩石、生物材料和化学沉淀的颗粒。它可以包括路面灰尘和颗粒，大气粉尘，天然土壤，牵引砂和芯片，车辆锈粒，制动垫和轮胎粉尘颗粒，垃圾和植物和叶片材料。雨水中的TSS可以导致传送系统和流动的自然水路中的显着阻塞性沉积物。常见的雨水处理标准要求去除80％的TSS．
• 油和油脂。油及油脂(从餐馆，汽车，住宅等）会导致雨水运输系统的堵塞问题。常悬浮于雨水在较高温度下，油和油脂罐和凝结在管道和孔硬化。油和油脂还提供了细菌的生长的食物来源。
• 垃圾和杂物。在雨水的垃圾和杂物，主要关注的是，最终，雨水和它的内容会流入河流，湖泊和海洋。海洋生物是由塑料，容器和碎片，可以诱捕动物和损害其流动性或破坏它们的栖息地受到伤害。
• 重金属。雨水中的重金属来自汽车刹车片的磨损、采矿废料和工业生产过程，等等。在许多动物物种中，微量的某些重金属是正常健康所必需的，但大量的大多数重金属在活体组织中是有害的。常见的例子包括铅中毒(尤其是幼儿)和汞中毒，这可能是由于过度食用海产品引起的。让雨水不含重金属可以防止它们在我们的自然水道和食物链中积累。
• 营养素．由于在我们的花园、草坪和农场使用了更先进的肥料，雨水中磷和氮的存在已经成为一个真正的问题。这些营养物质有助于接收雨水流出的自然水道中藻类和有害细菌的生长。

除了这五类和其他类别的质量控制标准外，监管机构正在朝着首选的“处理流程”(一系列质量控制流程)方法迈进。由于实际原因，污水处理行业很早以前就采用了这一理念，在规定的顺序和时间范围内进行生化需氧量(BOD)的筛选、过滤、沉降和去除。污水处理的最后阶段通常是从污水处理厂排放到自然水道。

面临雨水管理对这种“治疗列车”的适应的一个挑战是污水是人类活动产生的意识，这在一个现代社会中的日常生活中相对可预测。相比之下，雨水管理是基于非人类的性质。因此，更不可预测。风暴事件频率，相应的降雨强度和耗尽量可以预测，但在历史上与实际风暴事件相比具有更高水平的不确定性。

在我们之前的案例研究中强调的流分离器概念就是对这一点的承认。同样，模块化湿地的城市湿地单元中也包含了高流量的旁路管道。降雨事件的不可预测性要求这些故障安全装置被纳入到现代雨水管理设计中，以避免对系统部件或项目现场的财产造成损害。

重用雨水

肯特开玩笑说，在短短几年内，它不会，如果我们采用反渗透对待雨水让他感到惊讶。即使肯特的猜测并不完全应验，他使点非常耐人寻味。对于雨水处理的监管环境在过去十年中发生了巨大变化。如果我们还没有准备好，我们很快将达到某些司法管辖区和应用这一点：我们正在朝着一个点，排雨水处理成自然水道可能是不经济驾驶雨水排放标准。

如果未来雨水不能轻易处理饮用水，可以在淋浴，草坪护理，洗衣机和游泳池中重复使用。可以说，许多司法管辖区已经实现了这些实际二级使用水平的雨水排放标准。

除了任何潜在的家庭再利用，如今的绿色雨水处理措施不仅具有社会意识，美观，符合法规——它们也是很好的业务。在许多情况下，可以为使用这些系统的雨水项目获得税收抵免，潜在地将工地成本推高至项目盈利的门槛。在其他情况下，由于符合更高的监管标准，以前被认为是不可取的，因此从物业输送的雨水现在被用于现场，使各种工业过程(如冷却水池、消防水储存)更加经济。

作为一个值得注意的问题，肯特已经看到雨水设计质量控制兴趣的注视，但不能反映项目的主要目标，输送雨水安全。不管雨水管理计划那么绿，但仍然必须保障人民高于一切财产。雨水淹没的停车场和建筑物是完全不能令人满意的结果，无论在环保自觉性税收抵免和尝试。

工程师，所有者和监管机构

通常，三名利益攸关方参与了有关雨水管理计划的决定。工程师必须弄清楚项目现场可能产生多少水，然后满足在现有站点约束中处理处理所需的安全性和质量控制目标。项目业主必须专注于所需的雨水管理的初始安装成本基础设施和任何维护成本。监管机构必须批准整体计划，符合所有必需的标准。

这些关系的动态启发是更为经济和有效的技术解决方案。为了在特定的营养物质和重金属帮助满足新的监管要求，许多雨水管理设计都依赖于生物过滤，它通过一个生活中，通常由植物和细菌的涉及流动的雨水。生物截留是生物过滤过程的期望的有益效果。例如，不希望的氮基化合物可以被吸收，并且通过有益细菌分解成氮气和未调节的无害化合物。许多“好”细菌茁壮成长，靠近植物根系系统。另外，许多营养物质和某些重金属污染物可以通过生长中的植物的个体根系统被捕获。

有研究表明，通过在更大的生物截留，以及较低的维护成本制造的湿地结果水平流动的雨水。水平流动的雨水将植物根系统联系，以更大的程度比垂直流动的雨水。卧式雨水流也导致对过滤介质人为的过滤器降低维护成本（，碎石和土壤）与垂直施加的类似水体积相比。垂直流量还需要在整个系统中管理水压头。出于这些原因，地下水平流湿地近年来在澳大利亚变得非常流行，Kent预计人工水平流湿地在未来几年内在美国会变得更加流行。

模块化湿地的城市模块化湿地单位反映了许多这些概念，并且是为洪水管理行业的重大变化而制定的。随着标准继续发展，雨水处理技术肯定会保持活力。

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Zach Kent是该特性的技术贡献者。他是加州大学的雨水工程师模块化的湿地在加利福尼亚州的海边。