雨水水质控制的演变

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。质量控制要求是不断变化和变得更加严格。

更高的标准:坐上“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者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《清洁水法》(CWA)规定的污染物的点源。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。

目前的部分审批程序要求(在本例中，市政系统为超过1万人提供服务)运营商制定一项包括六项最佳管理实践(每个位置)，以进行雨水输送工作:公众教育、公众参与、非法排放检测及清除、建造、建造后及防止污染/良好的内务管理。

特定场所的雨水处理标准可能与美国环保署的国家标准不同，具体取决于地方司法管辖区、场地条件和排放雨水的自然水道的状况。大量的在线参考资料(主要来源是EPA网站)提供了关于雨水排放标准的广泛指导，作为NPDES许可过程的一部分。

五个基本的质量管制类别经常被强调为整个管制制度的一部分:

• 总悬浮固体（TSS）。一个作者为TSS所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物的颗粒。它可以包括人行道上灰尘和颗粒，大气尘埃，天然土壤，砂牵引和煤渣，车辆锈颗粒，制动衬块和轮胎的灰尘颗粒，垃圾和植物和叶材料。TSS在雨水可能导致输送系统和天然水道流入其中显著阻塞性存款。一个常见的雨水处理标准要求拆除TSS的80%。
• 油和油脂。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。微量的某些重金属对许多动物物种的正常健康是必要的，但活组织中大量的重金属是有害的。常见的例子包括铅中毒(尤其是儿童)和汞中毒，这可能发生在过度食用海鲜。保持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。
• 营养成分。由于在我们的花园、草坪和农场中使用了更先进的化肥，雨水中的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藻类和有害细菌在自然水道中不受欢迎的生长。

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“治疗培训”(一系列质量控制过程)方法前进。由于实际原因，废水处理行业很久以前就采用了这一想法，即筛选、过滤、沉降和去除生化需氧量(BOD)，按所需的顺序和时间框架进行。污水处理的最后阶段通常是从污水处理厂排放到天然水道。

雨水管理对这一“处理系统”原则的适应所面临的一个挑战是认识到废水是由人类活动产生的，这在现代社会的日常生活中是相对可预测的。相比之下，雨水管理是基于非人性的。因此，它更加不可预测。风暴事件频率、相应的降雨强度和径流量可以预测，但与历史上的实际风暴事件相比，它们的不确定性要高得多。

在我们前面的案例研究中强调的分流器概念是对这一点的承认。同样地，高流量旁通管道包含在模块化湿地的城市湿地单元中。降雨事件的不可预测性要求将这些故障安全装置纳入现代雨水管理设计中，以避免损坏系统组件或项目现场的财产。

重用的雨水

肯特开玩笑说，几年后，如果我们使用反渗透来处理雨水，他不会感到惊讶。即使肯特的推测没有完全实现，他所提出的观点也非常发人深省。在过去的十年中，雨水处理的监管环境发生了巨大的变化。如果我们还没有做到这一点，我们很快就会在一些司法管辖区和应用程序中达到这一点:我们正在推动雨水排放标准朝着这样一个方向发展，即将经过处理的雨水排放到自然水道中可能并不经济。

如果未来的雨水不能很好地处理成饮用水，它可以很好地处理用于淋浴、草坪护理、洗衣机和游泳池。可以说，在许多司法管辖区，雨水排放标准已达到实际二级用途的水平。

除了可能的家庭再利用，今天的绿色雨水处理措施不仅具有社会意识，美观，符合法规——它们也是很好的生意。在许多情况下，使用这些系统的雨水项目可以获得税收抵免，这可能会将工地成本推高至项目盈利能力的阈值。在其他情况下，以前被认为是不受欢迎的暴雨水，因此从财产转移，现在被用于现场制造各种工业过程(即。、冷却水塘、消防储水设施)更经济，符合更高的规管标准。

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、所有者和调节器

通常，有三个利益相关者参与有关雨水管理计划的决策。工程师必须计算出在项目现场可能产生多少水，然后满足安全和质量控制目标的要求，在现有的场地限制内处理它。项目业主必须关注所需的雨水管理的初始安装成本基础设施以及任何维护费用。监管机构必须批准整个计划，以满足所有要求的标准。

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（，砾石和土壤）相比，在垂直方向施加类似的水的体积。垂直流也需要水的压头的管理整个系统。由于这些原因，地下水平流动近年来，湿地在澳大利亚非常受欢迎，肯特预计，人工制造的水平流湿地在未来几年内将在美国更受欢迎。

模块化湿地的城市模块化湿地单元反映了其中的许多概念，是为了应对雨水管理行业的重大变化而开发的。随着标准的不断发展，雨水处理技术在未来几年肯定会保持活力。

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Zach Kent是该特性的技术贡献者。他是一家公司的雨水工程师模块化的湿地在海边,加利福尼亚。