高 遠(yuǎn)
中國兵器工業(yè)集團(tuán)第二零六研究所建設(shè)處,陜西 西安 710048
在城市和工業(yè)企業(yè)中通常存在有生活污水、工業(yè)廢水和雨水,這些污水是采用一個(gè)管渠系統(tǒng)來排除,或是采用兩個(gè)或兩個(gè)以上各自獨(dú)立的管渠系統(tǒng)來排除。污水的這種不同排水方式所形成的排水系統(tǒng),稱為排水系統(tǒng)的體制(簡稱排水體制),一般將其分為合流制和分流制兩種類型。
合流制排水系統(tǒng)是指將生活污水、工業(yè)廢水和雨水在同一個(gè)管道內(nèi)排除的系統(tǒng)。最早出現(xiàn)的合流制排水系統(tǒng),是指將收集的混合污水不經(jīng)處理就近排入水體,但由于污水未經(jīng)無害化處理就排放,往往是接納水體遭受嚴(yán)重污染,現(xiàn)在常采用的是截流式合流制排水系統(tǒng),這種系統(tǒng)是在河岸邊建造一條截留干管,同時(shí)在合流干管與截留干管相交前或相交處設(shè)置溢流井,并在截留干管下流設(shè)置污水廠。截流式合流制排水系統(tǒng)較前一種方式前進(jìn)了一大步,但仍有部分污水未經(jīng)處理直接排放,成為水體的污染源而使水體遭受污染。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。
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)。由于雨水的排除方式不同,分流制排水系統(tǒng)又分為完全分流制和不完全分流制兩種形式,完全分流制排水系統(tǒng)具有污水排水系統(tǒng)和雨水排水系統(tǒng),而不完全分流制只具有污水排水系統(tǒng),雨水沿天然地面、街道邊溝、水渠等原有渠道系統(tǒng)排泄,或者為了補(bǔ)充原有渠道系統(tǒng)的不足而修建部分雨水道,等城市進(jìn)一步發(fā)展后再修建雨水排水系統(tǒng)轉(zhuǎn)變成完全分流制排水系統(tǒng)。
在工業(yè)企業(yè)中,一般采用分流制排水系統(tǒng)。然而,往往由于工業(yè)廢水的成分和性質(zhì)很復(fù)雜。所以,在多數(shù)情況下,采用分質(zhì)分流、清污分流的幾種管道系統(tǒng)來分別排除。
在一座城市中,有時(shí)是混合制排水系統(tǒng),既有分流制也有合流制。混合制排水系統(tǒng)一般是在具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,由于各區(qū)域的自然條件及修建情況可能相差很大,因地制宜的在各區(qū)域采用不同的排水體制也是合理的。
合理的選擇排水系統(tǒng)體制是城市和工業(yè)企業(yè)排水系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)的重要問題。通常,排水系統(tǒng)體制的選擇應(yīng)滿足環(huán)境保護(hù)的需要,且環(huán)境保護(hù)應(yīng)該是選擇排水體制時(shí)所考慮的主要因素。
從環(huán)境保護(hù)方面來講,如果采用合流制將城市生活污水、工業(yè)廢水和雨水全部截流送往污水廠進(jìn)行處理,然后排放,從控制和防止水體污染的角度來看是較好的,但這時(shí)截流主干管尺寸很大,污水廠容量也增大很多,建設(shè)費(fèi)用也會(huì)相對提高。采用截流式合流制時(shí),在暴雨徑流之初,原沉淀在合流管渠的污泥被大量沖起,經(jīng)溢流井溢入水體,即所謂的“第一次沖刷”,實(shí)踐證明,采用截流式合流制的城市,水體仍然會(huì)遭受污染,甚至達(dá)到不能容忍的程度。為了改善截流式合流制這一嚴(yán)重缺點(diǎn),今后探討的方向?qū)⒂晏煲缌鞒龅幕旌衔鬯枰詢?chǔ)存,待晴天時(shí)再將儲(chǔ)存的污水全部運(yùn)送至污水廠進(jìn)行處理,雨水污水儲(chǔ)存池可以設(shè)在溢流出水口附近,也可設(shè)在污水處理廠附近,這是在溢流后設(shè)儲(chǔ)存池,以減輕城市水體污染的補(bǔ)充措施。
分流制是將城市污水全部送至污水廠進(jìn)行處理,但初雨徑流未加處理就直接排入水體,對城市水體會(huì)造成污染,有時(shí)還很嚴(yán)重,近年來,國外對雨水徑流的調(diào)查發(fā)現(xiàn),雨水徑流特別是初降雨水徑流,對水體的污染相當(dāng)嚴(yán)重,甚至提出對雨水徑流也要嚴(yán)格控制。分流制雖然具有這一缺點(diǎn),但它比較靈活,比較容易適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要,一般又能符合城市衛(wèi)生要求,所以在國內(nèi)外獲得了較廣泛的應(yīng)用。
從造價(jià)方面來看,一般認(rèn)為合流制排水管道的造價(jià)比完全分流制一般要低20%~40%,可是合流制的泵站和污水廠卻比分流制的造價(jià)要高,從總投資來講完全分流制比合流制要高;從初期投資來看,不完全分流制因初期只建污水排水系統(tǒng),因而可節(jié)省初期投資費(fèi)用,此外,又可縮短施工期,發(fā)揮工程效益較快。而合流制和完全分流制的初期投資比不完全分流制大,所以,我國過去很多新建的工業(yè)基地和居住區(qū)均采用不完全分流制排水系統(tǒng)。
從維護(hù)管理來看,晴天時(shí)污水在合流制管道中只是部分流,雨天時(shí)才能接近滿管流,因而晴天時(shí)合流制管內(nèi)流速較低,容易產(chǎn)生沉淀,但根據(jù)經(jīng)驗(yàn),管中的沉淀物易被暴雨水流沖走,這樣,河流管道的維護(hù)費(fèi)用可以降低,但是,晴天和雨天流入污水廠的水量變化很大,增加了合流制排水系統(tǒng)污水廠運(yùn)行管理的復(fù)雜性,而分流制系統(tǒng)可以保持管內(nèi)流速,不致產(chǎn)生沉淀,同時(shí),流入污水廠的水量和水質(zhì)比合流制變化小得多,污水廠的運(yùn)行易于控制。
排水系統(tǒng)體制的選擇是一項(xiàng)很復(fù)雜很重要的工作,應(yīng)根據(jù)城鎮(zhèn)工業(yè)企業(yè)的規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)的要求、污水利用情況、原有排水設(shè)施、水質(zhì)、水量、地形、氣候和水體等條件,從全局出發(fā),在滿足環(huán)境保護(hù)的前提下,通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,綜合考慮確定。我國《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定,在新建地區(qū)排水系統(tǒng)一般采用分流制。但在附近有水量充沛的河流或近海,發(fā)展又受到限制的小城鎮(zhèn)地區(qū);在街道較窄地下設(shè)施較多,修建污水和雨水管線由困難的地區(qū);或在雨水稀少,廢水全部處理的地區(qū),采用合流制排水系統(tǒng)可能是有利和合理的。
近年來,我國的排水工作者對排水體制的規(guī)定和選擇,提出了一些有益的看法,最主要的觀點(diǎn)歸納起來有兩點(diǎn):一是兩種排水體制的污染效應(yīng)問題,通常認(rèn)為采用合流制較為合理;二是已有的合流制排水系統(tǒng),是否要逐步改造為分流制排水系統(tǒng)。有的認(rèn)為,將合流制改造為分流,其費(fèi)用高昂且效果有限,并舉出國外排水體制的構(gòu)成中帶有污水處理廠的合流制仍占相當(dāng)高的比例等。這些問題的解決只有通過大量研究和調(diào)查以及不斷的工程實(shí)踐,才能逐步得出科學(xué)的論斷。
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