“初期雨水”,顾名思义就是降雨初期的雨水。由于降雨初期,雨水溶解了空气中的污染性气体,降落地面后,又由于冲刷地面,使得初期雨水中含有大量的污染物质,需要与后期清净雨水分类收集。
《化工建设项目环境保护工程设计标准》(GB/T 50483-2019)中给出了“初期污染雨水”的定义,即“污染区域降雨初期产生的雨水,宜取一次降雨初期15min~30min雨量,或降雨初期20mm~30mm厚度的雨量。”
《石油化工给水排水系统设计规范》(SH/T 3015-2019)中“初期雨水”定义为“降雨后初期产生的有一定污染的雨水径流。” 该规范第6.3.3小节中规定:“一次初期雨水总量宜按污染区面积与15mm~30mm降水深度的乘积计算。”
《石化企业水体环境风险防控技术要求》(Q/SH 0729-2018)中“初期雨水”的定义为:“指刚下的雨水。一次降雨过程中前10min~20min降水量”。
参考《室外排水设计标准》(GB 50014-2021)中4.1.7~4.1.11小节计算,公式如下:

式中:Qs—雨水设计流量,L/s;
q—设计暴雨强度,L/(s.hm²);
ψ—综合径流系数;
F—汇水面积,hm²。
(1)设计暴雨强度应按下式计算:

式中:q—设计暴雨强度,L/(s.hm2);
P—设计重现期,年;
t—降雨历时,min;
A1、C、b、n—参数,根据统计方法计算确定;可查找《给水排水设计手册》。
(2)径流系数
可根据表4.1-8规定的径流系数,通过地面种类加权平均计算得到:

初期雨水的控制处置需遵循 “源头削减 — 过程调控 — 末端处理 — 资源化利用” 的全流程思路,不同场景(居民区、工业区、商业区)的方案需因地制宜,以下是结构化的实施措施:

一、 源头控制:减少污染物进入径流
源头控制的核心是降低初期雨水的污染物负荷,从源头减少污染产生。
地表污染物常态化管控
定期清扫道路、厂区地面、屋面,及时清理垃圾、落叶、油污;工业区需设置专门的油污收集装置,避免原料、废渣随雨水冲刷流失。
对露天堆放的物料、废渣采取覆盖、围挡措施,防止降雨冲刷带入径流。
源头弃流与截留
安装雨水弃流装置:如屋面雨水弃流器、地面弃流井,将污染最严重的初期雨水截流,后期较清洁的雨水则进入收集或排放系统。
针对工业区,可在车间出入口、原料堆场周边设置初期雨水收集沟,定向收集高污染径流。
绿色基础设施截留净化
采用透水铺装(透水混凝土、透水砖)替代传统硬化地面,让部分初期雨水下渗,减少径流的同时净化污染物。
建设下沉式绿地、植草沟、雨水花园,利用植物、土壤微生物的吸附降解作用,截留净化初期雨水。
二、 过程调控:延缓径流、错峰处理
过程调控的核心是通过设施调节雨水径流的时空分布,避免初期雨水集中排放造成冲击负荷。
管网系统优化
雨污分流区域:确保初期雨水不进入污水管网,避免污水厂超负荷运行;合流制区域:设置截流井,截流初期高污染合流污水,输送至处理设施。
工业区需单独建设初期雨水管网,与生产废水管网、生活污水管网分开,避免交叉污染。

调蓄设施建设
建设雨水调蓄池:暂时储存初期雨水,待降雨结束后,将储存的雨水错峰输送至处理设施,或用于后续资源化利用。
调蓄池的容量需根据当地降雨规律、汇水面积计算,通常按10-20mm 降雨量对应的径流体积设计。
生态沟渠净化
在雨水传输路径上设置生态沟渠,种植水生植物(芦苇、菖蒲等),利用植物根系和沟渠内的填料(碎石、活性炭)吸附、降解径流中的污染物,降低末端处理压力。
三、 末端处理:达标排放或资源化利用
末端处理是针对截流、调蓄的初期雨水,通过工艺处理使其达到排放标准,或实现循环利用。
简易处理工艺(适用于污染较轻的场景)
沉淀 - 过滤工艺:通过沉淀池去除悬浮物,再经石英砂、活性炭过滤,降低 COD、SS 等指标,处理后可直接排入自然水体。
稳定塘处理:利用塘内微生物、水生生物的协同作用,净化初期雨水,适用于郊区或工业园区的低负荷处理。
深度处理工艺(适用于工业区高污染初期雨水)
针对含有重金属、有机物的工业初期雨水,需采用生化处理 + 深度过滤组合工艺,如:活性污泥法 / 生物膜法去除有机物 → 化学沉淀去除重金属 → 膜分离(超滤、反渗透)提纯水质。
处理后水质需满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918)或当地工业园区的排放标准。
资源化利用
处理达标的初期雨水可用于绿化灌溉、道路清扫、车辆冲洗、景观补水等,替代自来水,降低水资源消耗。
工业区可将处理后的初期雨水回用于生产工艺的冷却水、冲洗水,实现水资源循环。
四、 关键注意事项
工业区初期雨水需重点关注:不同行业(如化工、冶金、机械加工)的初期雨水污染物种类差异大,需针对性设计处理工艺。
需结合当地降雨数据(降雨量、降雨时长、降雨频率),合理确定弃流倍数、调蓄池容量,避免设施浪费或处理不达标。