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        淺談我國城市排水系統(tǒng)體制的問題及建議

        2009-04-21 06:44:50聞常華周長江
        企業(yè)導(dǎo)報(bào) 2009年1期
        關(guān)鍵詞:合流制倍數(shù)分流

        聞常華 周長江

        [摘要] 隨著城市化的發(fā)展,排水系統(tǒng)在社會(huì)可持續(xù)發(fā)展中起著越來越重要的作用。合理選擇排水系統(tǒng)的體制,是城市排水系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)的重要問題。它不僅從根本上影響排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)管理,而且對(duì)城市的規(guī)劃和環(huán)境保護(hù)影響深遠(yuǎn),同時(shí)也影響排水系統(tǒng)工程的投資以及維護(hù)管理費(fèi)用。通常,排水體制的選擇應(yīng)滿足環(huán)境保護(hù)的需要,根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件,通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。

        [關(guān)鍵詞] 排水系統(tǒng);體制

        一、城市排水系統(tǒng)體制分類

        城市排水體制一般分為合流制和分流制兩種類型。合流制排水系統(tǒng)是將生活污水、工業(yè)廢水和雨水合在同一個(gè)管渠內(nèi)排除的系統(tǒng)。最早出現(xiàn)的合流制排水系統(tǒng),是將排除的混合污水不經(jīng)處理直接就近排入水體,但由于污水未經(jīng)無害化處理就排放,使受納水體遭受嚴(yán)重污染。現(xiàn)在常采用的是截流式合流制排水系統(tǒng)。截流式合流制排水系統(tǒng)較前一種方式前進(jìn)了一大步,國內(nèi)外在改造老城市的合流制排水系統(tǒng)時(shí),通常采用這種方式。但仍有部分混合污水未經(jīng)處理直接排放,使水體遭受污染,這是它的嚴(yán)重缺點(diǎn)。分流制排水系統(tǒng)是將生活污水、工業(yè)廢水和雨水分別在兩個(gè)或兩個(gè)以上各自獨(dú)立的管渠內(nèi)排除的系統(tǒng)。在一個(gè)城市中,有時(shí)采用的是混合制排水系統(tǒng),即既有分流制也有合流制的排水系統(tǒng)?;旌现婆潘到y(tǒng)一般是在有合流制的城市需要擴(kuò)建排水系統(tǒng)時(shí)出現(xiàn)的。在大城市中,因各區(qū)域的自然條件以及修建情況可能相差較大,因地制宜地在各區(qū)域采用不同的排水體制也是合理的。

        二、國內(nèi)排水體制的研究現(xiàn)狀

        我國在城市排水方面,一直以來偏重于污水處理技術(shù)研究,對(duì)城市排水體制方面的關(guān)注極少??萍歼M(jìn)步對(duì)城市排水管網(wǎng)領(lǐng)域的推動(dòng)作用不大,作為一個(gè)整體系統(tǒng),城市排水管網(wǎng)領(lǐng)域的現(xiàn)代科學(xué)理論和技術(shù)已大大落后,與先進(jìn)的城市污水處理理論與技術(shù)形成強(qiáng)烈的反差。在對(duì)待城市排水體制和雨水問題上,主要還停留在單純“排放”的思考上,簡(jiǎn)單地傾向靠分流制來解決點(diǎn)源污染的控制,而忽視雨水資源的保護(hù)利用與城市生態(tài)的關(guān)系,忽視雨水的排放和非點(diǎn)源污染的關(guān)系。另外,我國在有關(guān)城市排水管道的污染規(guī)律及雨水徑流,合流制溢流污染控制的基礎(chǔ)理論、工程規(guī)劃與設(shè)計(jì)、管理與法規(guī)等方面幾乎處于空白狀態(tài)。實(shí)際上,僅靠分流制解決點(diǎn)源污染,隱患較多。

        三、我國的排水系統(tǒng)體制選擇及建設(shè)中存在問題及建議

        1、排水管網(wǎng)的建設(shè)

        我國不少城市和地區(qū),往往只把污水處理廠作為重點(diǎn)工程對(duì)待,而放松與之相配套的污水管網(wǎng)的建設(shè)。常常是污水處理廠按計(jì)劃建成投產(chǎn),而無水管網(wǎng)卻只建了部分污水干管,由于資金短缺、拆遷量大等原因造成支管未建或支管與主管連接不上。造成一方面污水處理廠處理量不足,一方面污水仍直接排入河體污染環(huán)境。因此,排水管網(wǎng)的建設(shè)應(yīng)與污水處理廠的建設(shè)作為一個(gè)整體,同步實(shí)施。

        改革開放以來我國的城市排水系統(tǒng)有了較大的發(fā)展,面臨經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)城市基礎(chǔ)設(shè)施的需求、水環(huán)境污染造成的水質(zhì)型缺水和城市居民生活質(zhì)量下降等壓力,對(duì)排水系統(tǒng)重要性的認(rèn)識(shí)不斷提高,新建改建了許多排水工程。但是,因歷史欠帳太多,總的水平仍然非常落后。從全國來看,城市排水管總長1995 年為7.5萬km。若城市人口按2億人估算,人均僅0.375m,導(dǎo)致城市污水處理率偏低。

        2、截流倍數(shù)

        雨水、污水分流制系統(tǒng)一旦形成事實(shí)上的混流,就形成了兩個(gè)污水、雨水混合流系統(tǒng)。這是由于我國許多城市建設(shè)發(fā)展速度很快,多采取分期、分區(qū)、分片建設(shè),規(guī)劃趕不上建設(shè)速度,下水道系統(tǒng)建設(shè)滯后,造成排水管道錯(cuò)接亂接現(xiàn)象嚴(yán)重;二是居民習(xí)慣將污水倒入附近的雨水道路邊的雨水徑流收集格柵槽中;三是現(xiàn)在允許住房的陽臺(tái)改成廚房或安裝上洗衣機(jī),使本來連接到雨水道的雨水變成生活污水。根據(jù)國內(nèi)外經(jīng)驗(yàn),對(duì)于排入河道、湖泊或近海的排水系統(tǒng),無論是合流制還是分流制(雨水道),其排水干管或干渠,都應(yīng)采用截留式排水系統(tǒng),在其末端加設(shè)溢流井,其頂端設(shè)置溢流堰,排水干管采用適宜的截流倍數(shù);其大小直接影響受納水體的潔凈與否,過小會(huì)導(dǎo)致受納水體遭受嚴(yán)重污染;過大則會(huì)造成浪費(fèi)。

        我國的截流倍數(shù)選取與發(fā)達(dá)國家比偏低。出現(xiàn)這種情況原因有二:①污水流量未預(yù)測(cè)準(zhǔn)確,排水管尺寸不夠,導(dǎo)致一下雨截流井就溢流入河,這時(shí)截流干管也只能是一個(gè)形式:②考慮到經(jīng)濟(jì)因素,建設(shè)單位本身不愿意有截流倍數(shù)。

        3、污水處理及工藝方案的選擇

        (1)污水處理能力

        我國目前最大的問題是對(duì)分流制排水系統(tǒng)存在誤解,認(rèn)為合流制排水系統(tǒng)需要有截流倍數(shù),而分流制雨水道則無需截流倍數(shù),無需處理雨水徑流,致使我國絕大多數(shù)污水處理廠,只按旱季污水量設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)行,亦即截流倍數(shù)n=0,一旦進(jìn)入雨季,對(duì)雨水徑流既不能截流,也不能處理,致使降雨時(shí)受納水體往往遭受嚴(yán)重污染,造成垃圾、糞便漂浮河面,即有礙觀瞻,更影響環(huán)境衛(wèi)生。因此,設(shè)計(jì)好溢流井的構(gòu)造以充分發(fā)揮其截流雨水徑流作用,而且污水處理廠的處理能力應(yīng)與截流污水量相適應(yīng),以韓國首爾清溪川治理工程為例,清溪川周邊污水管道的截流倍數(shù)取為2,降雨時(shí)合流制下水道截流干渠能夠匯集降雨強(qiáng)度為Q=2mm/min的徑流量,因此,盡管其下游的中梁污水處理廠的服務(wù)面積內(nèi)污水流量為66萬噸/天,但其設(shè)計(jì)處理流量則為195萬噸/天;大田污水處理廠的服務(wù)人口為150萬,其污水處理能力為90萬噸/天,可見其截流倍數(shù)也是取為:n=2。

        (2)污水處理廠選址及工藝選擇

        我國在城市污水處理廠的建設(shè)中一直主張建設(shè)大型污水處理廠,因?yàn)榇笮臀鬯幚韽S相對(duì)建造成本低,但城市集中式污水處理系統(tǒng)應(yīng)與分散式污水處理系統(tǒng)相結(jié)合。集中式污水處理系統(tǒng)建設(shè)周期長,對(duì)配套污水收集管網(wǎng)的要求高,耗資巨大,而許多已經(jīng)建成的大型污水處理廠由于選址在城市水網(wǎng)下游,阻礙了污水的再生回用;而分散式污水處理系統(tǒng)容易實(shí)現(xiàn)污水的就地回用,有利于實(shí)現(xiàn)城市區(qū)域性良性水循環(huán)。因此,應(yīng)當(dāng)提倡在居民小區(qū)建造小型污水處理回用廠,為了利于和易于水循環(huán)回用,小區(qū)宜于采用分流制下水道系統(tǒng),即污水排放于處理回用系統(tǒng)和雨水徑流匯集、儲(chǔ)存、處理與利用系統(tǒng)。小區(qū)雨水系統(tǒng)主要收集屋頂、道路、公用場(chǎng)地等徑流,其水質(zhì)較清,易于處理,如通過沉淀-過濾-消毒處理便可獲得優(yōu)質(zhì)出水,可用于沖廁、澆灑綠地和做小區(qū)景觀湖、塘的景觀用水。

        以活性污泥工藝為主的現(xiàn)有污水處理工藝,其主要限制是占地面積大,處理效率低,因此,要進(jìn)行污水處理工藝的優(yōu)化,采用先進(jìn)的技術(shù),如:新一代生物膜工藝,如BAF(Biofor、Biostyr、Biobead、Biopur等),活性污泥和生物膜的復(fù)合工藝,包括移動(dòng)式生物膜工藝(MBBR,Caldnes、Linpor等)和固定式生物膜-活性污泥復(fù)合工藝(HYBFAS、EHYBFAS等)。

        (3)適當(dāng)?shù)暮拥谰偷刂卫砑夹g(shù)

        盡管建設(shè)了污水截排系統(tǒng)和污水處理廠,但由于截流倍數(shù)的不徹底,還是會(huì)有污水流入河道,因此在河道內(nèi),尤其是污染嚴(yán)重的河道內(nèi)建設(shè)適當(dāng)?shù)奶幚碓O(shè)施,以保證河道水質(zhì),如:污染河道就地生物治理技術(shù),包括:利用河床鋪設(shè)生態(tài)石,種植各種生態(tài)植物,適當(dāng)增加曝氣復(fù)氧設(shè)施及其他的人工生物強(qiáng)化措施等。

        4、排水管網(wǎng)的管理

        加強(qiáng)管理,對(duì)于建成后排水管網(wǎng)的成效至關(guān)重要。如果一個(gè)排水系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)行了雨、污分流,而管理措施跟不上,沿街居民私自亂接出戶管,或圖方便省錢,將生活污水管就近接入雨水管道,就會(huì)造成花大量資金建成的雨污分流系統(tǒng)失去作用,污水由雨水管直接排入水體造成河流污染。因此,城市排水系統(tǒng)能否真正發(fā)揮其應(yīng)有的環(huán)境效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益,必須采取有效措施加強(qiáng)對(duì)排水管網(wǎng)的管理,從源頭上做好雨、污分流。

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