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通过改进排水体制解决城镇水体管网污染源问题

发布于:2017-04-04 21:34:04 来自:给排水工程/市政给排水 [复制转发]
分流、合流、截污、控源截污等等,在应对城镇水体污染的主要源头时,我们不断的听到这些专业术语。伴随的还有决策者的频频摇头。
甚至有领导无奈地说,不要在说什么手段了,我要结果!
1 目前城市排水体制的现状
  国内外的许多大中城市,早期都是采用直泄式合流制排水系统,随后改造成为截流式合流制排水系统,随着城市的发展和环境保护的要求,有些城市在原有截流制系统的基础上,新增建污水排水系统,将原有的合流制排水系统改建成为雨水系统。我国目前大多数城市通常采用既有合流制,又有分流制的混合排水体制。
近年来,很多城市对排水系统进行了改造,通过控源截污和雨污分流项目彻底在基础设施上实现了的雨污分流,但实际分流效果还需要长期努力才能实现。
2 目前排水体制改造引起的思考
2.1 分流式排水体制
对于新城区分流式排水体制,通过分析发现,其对环境的影响主要集中在以下两点:
(1)初期雨水直接排入水体
路边垃圾、汽车漏油、轮胎磨损、尾气排放、农田肥料甚至部分运输车辆罐体破损而遗洒路面的各类液体,都随着初期雨水进入雨水管道径直排向城市水体,严重污染了水体。
(2)雨、污混接对水体的影响
管网建设后部分用户私自接管,或民用建筑内部建筑功能的改变以及开挖改造的的局限条件等原因都能导致雨污水管道在接入市政管网时发生错误,进而导致很多雨水管道在非雨季也有部分水流流入并污染水体。
2.2 合流式排水体制
目前在老城区较为普遍地利用现状合流管,并于河道两侧敷设污水截流管的形式收集污水。这种排水体制消除了在城市道路下敷设污水管对交通的影响,解决了初期雨水的污染问题,并且易于实施,一定时期内不失为一种节约、快捷、有效的污水收集形式。
但从长期角度看这种排水体制也存在以下缺陷:
(1)适用于雨水稀少且排水受纳水体环境容量大,一定量的污水对河道不形成影响的地区。而像南京地区等这样雨水较充沛,部分河道狭窄的城市,污水混入水体后,对环境影响较大,所以实施具有很大的局限性。
(2)计算污水截流干管的管径时,设计人员由于现状管线资料不全,对合流管中的污水量估算不准,因而对管径和截流倍数的选择具有不可靠性,造成混入水体的污水量过大,与自然水体的自净能力不匹配,形成污染。
(3)由于大量的雨水被截,影响了河道的自然循环及景观水位,据估算,城北污水收集系统旱季污水量约30 万吨/日,考虑截流倍数的因素,雨季污水量约63万吨/日,这样更大的问题就暴露出来,即随着污水收集系统的完善,势必陷入新建设的污水处理厂设计容量不够的窘境,而在已确定的污水收集范围内再建污水处理厂的可能几乎为零。
(4)截流式污水收集系统由于雨水的稀释作用,大大降低了污水处理厂的进水浓度。据对已建成的截流式污水收集系统进水浓度调查,BOD5约为120毫克/升左右,COD约为250毫克/ 升左右,影响了污水生化处理的效果。
3 水体治理中如何通过改革排水体制来实现污染源控制
通过对国内多个城市排水现状的分析及全国同行相关信息的收集,我们大胆的提出通过改进排水体制的方法来解决部分污染问题。 不管从环境或是运行管理等角度分析,随着社会的进步国民生产能力的提高,在不久的将来这些先进的对环境和社会影响很小的排水体制一定会出现并被接受。

方法1 分段截流式分流制
即在分流制的基础上在雨水 支管每隔一定距离设置一座截流井与污水管道相通。雨季时截流井截流的初期雨水径流通过截流管就近排至附近的污水管道,旱季时,截流井能将误排入雨水管道的少量污水也截流至附近污水管道。
此方法实施的前提是雨水管道高程高于污水管道高程,而这类情况在实现分流制的地区比较常见。若污水管道标高较高,则截流管需要引至下游污水管道标高较低的问题。此方法的关键是截流井的合理设计和建造,由于此截流井是建造雨水管道上和传统的合流管道上的截流井并不完全等同,此种截流井宜采用跳跃堰式截流井。

方法2 合流制等同分流制
根据一些国家如日本、德国等的许多城市均采用过合流制排水体制。随着对水环境质量要求的不断提高,为了克服合流制系统的弊端很多城市均提出了“合流制等同分流制”理念来改善合流制排水体制。即通过采取一系列的技术、管理措施,控制合流制排水系统在雨季排入水体的雨污混合水污染物浓度,使其与本系统如果是分流制时,雨季排入水体径流雨水的污染物浓度相同。这些措施包括建设各类调蓄池(管) 、提倡雨水渗蓄、加强管道清通等。日本横滨总结出在合流制地区按照截流5mm的初期雨水量设置调蓄池,即每公顷服务面积建设5000m3的调蓄池,就能够实现“合流制等同分流制”的目标。这一目标的实现,能够大大减少合流制排水系统雨季向水体的溢流排放频率和污染物负荷物量。

方法3 截流式合流制末端溢流处理站
要解决截流式雨季污染的问题,除了修建上文“合流制等同分流制”中的调蓄池外,可以在截流管末端设置溢流污水处理设施,设施构造很简单,在分析了一般雨季溢流污水的负荷后,在溢流污水排入水体前建造简易的污水收集和处理构筑物,此举除了分担了污水处理厂雨季处理能力,而且根据经验若按照排放入四类或五类水体的标准,此处理站一般只需要做简单的沉淀处理即可,若要提高效率可以采用斜管或斜板沉淀池。沉淀池底部污泥可在雨停后借重力排至污水截流干管。

方法4 在分段截留式分流制中实现截流井及截流倍数自动控制和调节
通过排水GIS系统、数学模型的完善、在线监测、无线传输和自动控制等各项技术,对排水管网水质及流量的在线监控措施,在截流系统充分建设的基础上,通过对旱、雨季截流井中水质和流量的分析达到对安装在广泛溢流井中自动控制的活动性溢流堰档板进行有效的截流控制,在水质达到一定的标准的情况下即通过降低溢流堰的方式对雨水管道中污染物进行直接排放。由于排水管网的地域覆盖广的特性,此技术可以利用无线传输和远程控制技术来实现。此方法对解决初期雨水严重污染水体的情况能较好的解决。

配合方法 提高城市河道等水体自净能力
通过水体植物培养甚至潜水填料的投放,提高城市河道湖泊等水体的自净能力,同时达到水体美化的功效。但对于部分有 泄洪和航运要求的城区河道需要兼顾泄洪和航道要求。虽然此方法与排水体制关系不是很大,但如果配合现有的合流制或者分流制一起实施,都能提高对城市水污染控制的能力。
4 结语
一切从实际出发,在充分调查、权衡利弊的基础上,科学管理城市下水道,造福于民!
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合纵连横---科学管理城市下水道
这个家伙什么也没有留下。。。

市政给排水

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