周 翔

（长沙有色冶金设计研究院有限公司，湖南 长沙 410000）

从字面意义上说，初期雨水就是降雨初期的雨水。对于金属矿山，初期雨水一般是矿山区域内地面一定厚度已形成地表径流的降水。金属矿山包括露天采场、选厂、废石场等区域的初期雨水由于溶解了空气中的污染性气体，可能受到污染，雨水降落到地面后，又由于冲刷建筑屋面、厂区道路、堆场等，会携带大量污染物进入排水沟渠或排水管道。由于金属矿山大多建设在未开发或者欠开发区域，生态环境比较敏感、市政配套设施不够完善，初期雨水若未经处理，一般会直排到外界环境中，从而对生态环境造成污染。实际工程中，铅、锌等重金属矿山初期雨水中重金属含量常超标；采用堆浸、萃取工艺的金矿、钒矿等矿山初期雨水中重金属和有机物含量常超标；离子型稀土矿山初期雨水中氨氮含量常超标。

近年来，国家对环境保护的要求越来越高，相关环保的法律法规陆续颁布或修订。很多地区和部门对金属矿山的审批中增加了雨污分流、初期雨水处理及回用的内容。为响应国家的环保方针政策，考虑企业的长远发展，金属矿山应越来越重视雨污分流、初期雨水处理及利用，减少企业对周围环境的污染，保护生态环境和节约水资源。

1 初期雨水收集量计算

根据《有色金属工业环境保护工程设计规范》（GB 50988—2014）（以下简称《规范》），厂区初期雨水降雨量重有色金属冶炼、加工、再生企业可按15mm计算，轻金属冶炼或加工企业可按10mm计算，稀土有色金属及产品制备企业可按10～15mm计算。《规范》中并未明确采矿和选矿企业初期雨水量的计算方式，实际工程中，采矿或选矿工业场地初期雨水仍可考虑按10～15mm计算。《规范》指出初期雨水的汇水面积按可能产生污染的区域计算，实际工程中生产区与生活区大多分开布置，故初期雨水的汇水面积一般只计算生产区，不考虑生活区。若金属矿山建设在缺水区域，可根据企业生产情况，适当增加雨水收集量，甚至实现雨水全收集，以减少企业生产新水用量。

根据《规范》，废石场污水调节池有效容积应按照重现期不低于20年一遇频率降雨量设计，敏感区宜按暴雨强度重现期为50年一遇频率产生的污水。但《规范》并未规定计算降雨持续时间，故废石场初期雨水收集量计算方法仍未明确。若计算降雨的持续时间选值偏小，会导致污染超标的雨水排放到水体中；若计算降雨的持续时间选值偏大，会导致计算所得池容过大，增大处理站设计规模，工程建设投资相应增加。

2 初期雨水收集方式

厂区初期雨水主要有两种方式收集：一种是雨水管道，另一种是雨水沟渠。金属矿山工业场地一般依地形而建，地形坡度较大，采用雨水沟渠的情况较多。初期雨水池设置根据地形设置在工业场地最低处。采用雨水沟渠收集初期雨水时，沟底标高一般比采用雨水管道的管底标高要高，因此可以增加初期雨水池的有效水深，减少初期雨水池开挖深度，降低初期雨水池的建设成本。

实际工程中，金属矿山的初期雨水池一般为地下式矩形钢混结构水池，或根据地形因地制宜设置拦水坝修建不规则水池。采用前者方式修建初期雨水池投资较大、建设成本较高，需要有较大的开挖深度；采用后者方式修建初期雨水池，有效容积受地形制约，水池底部防渗不好处理。

为区分初期雨水和后期雨水，一般考虑设置截流井。截流井的出水标高按初期雨水池最高有效水位标高设计。初期雨水池进口可以设置电动闸门，当初期雨水池达到最高有效水位时，关闭电动闸门，可以实现初期雨水和后期雨水完成分开。

当厂区总汇水面积较大时，可以考虑在厂区设置多个初期雨水池分区汇集。不同程度污染区域的初期雨水也可以进行分类收集和分别处理。

3 初期雨水处理方式

根据《规范》，收集的初期雨水宜在5d内全部利用或处理。金属矿山选矿工艺对水需求量大，金属矿山初期雨水处理后一般考虑回用。初期雨水处理方式主要有单独处理和合并处理两种方式。

单独处理是指初期雨水处理流程中不混合其他生产废水，构筑物设置和设备选型只考虑初期雨水水量和性质。金属矿山初期雨水中主要含有悬浮物、重金属等污染物。重金属超标的初期雨水处理一般考虑在混凝反应前加入重金属捕捉剂，是初期雨水常规处理流程，如图1所示。

图1 重金属超标的初期雨水处理流程

初期雨水有机物含量超标，在处理流程中需采取氧化工艺，如图2所示。常用的氧化剂主要有芬顿、臭氧、双氧水、生物试剂等。

图2 有机物含量超标的初期雨水处理流程

实际工程中，有些金属矿山需要建设回水处理站或者污水处理站，初期雨水可以考虑与回水或者污水合并处理。比如铅锌矿选矿厂前回水和尾矿库回水未经处理直接回用不能满足工艺要求，需建设回水处理站；离子型稀土矿山需要对矿山清洗期产生的废水进行处理，需要建设污水处理站；钒矿和金矿选矿工艺会产生大量生产废水，也需要建设污水处理站。合并处理时，处理站最大处理规模需要综合考虑初期雨水量和其他生产废水量或回水量。

4 存在的问题及建议

（1）相关规范中未明确采矿和选矿企业厂区初期雨水量的计算方式，而很多环评批复中要求对厂区初期雨水进行处理。建议相关管理部门出台有关文件，明确需进行初期雨水收集和处理的金属矿山类型或情况，避免出现不统一的情形。

（2）相关规范中未明确废石场初期雨水收集量计算方法，建议以后的规范修订时考虑增加计算降雨持续时间的取值范围，供设计人员参考。

（3）在实际工程中，某些金属矿山存在将初期雨水池和事故应急池合并修建的情况，这种情况是否合理、是否符合规范未有定论。

（4）根据《规范》，收集的初期雨水宜在5d内全部利用或处理。初期雨水的处理规模关系到工程投资和日常管理，宜根据企业的实际用水情况和所在地区综合考虑。