在雨水收集利用系统中，弃流装置和雨水弃流系统起着至关重要的作用。它们能够有效地排除初期降雨中污染较为严重的雨水，从而确保后续收集到的雨水质量，提高雨水收集系统的整体效能。本文将对弃流装置和雨水弃流系统的设计进行详细说明。
一、雨水弃流系统的必要性
雨水中常常混有大量的灰尘、泥沙、油污、鸟粪等污染物，尤其是在降雨初期，这些污染物的含量往往更高。如果直接将初期雨水收集起来用于绿化灌溉、道路冲洗等用途，不仅会影响使用效果，还可能对环境和设备造成损害。因此，通过弃流装置和雨水弃流系统，将初期雨水弃流至雨水排水管网，对于保证后续雨水收集的质量具有重要意义。
二、弃流装置的工作原理与类型
弃流装置是雨水弃流系统的核心部件，其主要工作原理是通过物理或自动控制方式，将初期雨水与后续相对干净的雨水分离。根据工作原理和结构特点，弃流装置可以分为多种类型，以下介绍几种常见的弃流装置：
重力式弃流装置
工作原理：降雨初期，雨水流量较小，雨水通过盖板下方的弃流管道流向下游污水管网。当雨水流量变大时，弃流管道满流，预处理装置内的水位升高，盖板在浮力的作用下逐渐向下压弹簧，当盖板上方的水位达到设定值时，盖板完全盖住弃流管道，雨水即可通过进水管流入到雨水存储池中。当雨水流量变小时，弹簧回弹，弃流管道重新打开，雨水继续流向下游雨水井。
特点：结构简单，无需外部动力，维护方便。但受水流影响较大，弃流精度相对较低。
电动弃流装置
工作原理：通过雨量感应计监测降雨量，当降雨量达到设定值时，控制柜内的PLC控制程序自动开启电动阀，将初期雨水排入污水管网。当降雨量超过设定值后，电动阀关闭，雨水进入雨水收集系统。
特点：弃流精度高，可根据降雨量自动调整弃流时间。但需要外部电源支持，且设备较为复杂，维护成本较高。
浮球式弃流装置
工作原理：装置内设有浮球和滑动装置。降雨初期，浮球随水位上升，带动滑动装置滑动，关闭弃流口，将初期雨水排入污水管网。当降雨量超过设定值后，浮球随水位下降，滑动装置打开弃流口，雨水进入雨水收集系统。
特点：结构简单，无需外部动力，维护方便。但受水流影响较大，弃流精度相对重力式弃流装置较高。
三、雨水弃流系统的设计
雨水弃流系统的设计需要考虑多个因素，包括降雨量、雨水收集面积、蓄水池容积、设备选型等。以下是一个典型的雨水弃流系统设计流程：
确定降雨量标准
根据当地的气候条件和雨水收集系统的需求，确定初期弃流的降雨量标准。一般来说，初期2-5mm的降雨径流污染较为严重，应予以弃流。
计算雨水收集面积和蓄水池容积
根据雨水收集系统的用途和需求，确定雨水收集面积和蓄水池容积。雨水收集面积越大，蓄水池容积越大，系统的收集和利用效率就越高。
设备选型
根据降雨量标准、雨水收集面积和蓄水池容积，选择合适的弃流装置和雨水收集系统设备。弃流装置应满足弃流精度、维护方便等要求;雨水收集系统设备应满足收集效率、处理能力等要求。
系统布局与管道设计
根据雨水收集系统的布局和管道走向，设计合理的系统布局和管道走向。确保雨水能够顺畅地流入弃流装置和雨水收集系统设备，同时减少管道损失和泄漏。
控制系统设计
对于电动弃流装置等需要自动控制的设备，设计合理的控制系统。控制系统应具备自动开启和关闭电动阀、监测降雨量、记录弃流时间等功能，以确保雨水弃流系统的稳定运行。
四、弃流装置和雨水弃流系统的运行管理
弃流装置和雨水弃流系统的运行管理对于保证系统的稳定运行和延长设备寿命具有重要意义。以下是一些运行管理要点：
定期检查与维护
定期对弃流装置和雨水收集系统设备进行检查和维护。检查设备是否正常运行、是否存在泄漏、是否需要清洗等。对于电动弃流装置等需要自动控制的设备，还应检查控制系统是否正常运行、是否存在故障等。
清理格栅与滤网
定期清理弃流装置前端的格栅和雨水收集系统设备的滤网。格栅和滤网容易堵塞杂物和污垢，影响设备的正常运行和收集效率。因此，应定期清理格栅和滤网，确保设备的畅通无阻。
监测降雨量与弃流时间
对于电动弃流装置等需要自动控制的设备，应定期监测降雨量与弃流时间。根据监测结果调整设备的设置参数，以确保设备的稳定运行和弃流精度。
记录运行数据与故障报警
建立完善的运行数据记录制度，记录设备的运行数据、故障报警等信息。通过分析运行数据，可以及时发现设备的异常情况并采取相应的处理措施;通过记录故障报警信息，可以追溯设备的故障原因并进行改进和优化。
五、弃流装置和雨水弃流系统的应用前景
随着城市化进程的加快和水资源短缺问题的日益严重，雨水收集利用系统越来越受到人们的关注和重视。弃流装置和雨水弃流系统作为雨水收集利用系统的重要组成部分，具有广阔的应用前景。它们不仅可以提高雨水收集系统的整体效能和雨水资源的利用率，还可以减少城市排水系统的压力和水体污染的风险。未来，随着技术的不断进步和应用的不断推广，弃流装置和雨水弃流系统将在城市雨水收集利用系统中发挥更加重要的作用。
六、结论
弃流装置和雨水弃流系统是雨水收集利用系统中不可或缺的组成部分。它们通过有效地排除初期降雨中污染较为严重的雨水，确保后续收集到的雨水质量，提高雨水收集系统的整体效能。在设计、选型、运行管理等方面，应充分考虑当地的气候条件、雨水收集系统的需求和设备的特点等因素，以确保系统的稳定运行和延长设备寿命。未来，随着技术的不断进步和应用的不断推广，弃流装置和雨水弃流系统将在城市雨水收集利用系统中发挥更加重要的作用。
