摘 要:根據(jù)城市分流制雨、污系統(tǒng)普片難免存在混流的現(xiàn)象,提出采取截流排污系統(tǒng)改造的現(xiàn)實意義,同時探析了截流改造中的一些設(shè)計、施工和污水治理理念。
關(guān)鍵詞:截流排污;改造;污染源控制;綜合治理
1 國內(nèi)城市排污體系的現(xiàn)狀
①城市建設(shè)之初排水系統(tǒng)設(shè)計規(guī)模偏小、標(biāo)準(zhǔn)偏低,因此污水量增加后原污水系統(tǒng)難于滿足需要,客觀上造成了污水與雨水的混流條件。有時甚至排水管理部門為了解決污水的出路也不得不將雨、污水系統(tǒng)局部聯(lián)通。
② 隨著城市發(fā)展,部分區(qū)域改變了原規(guī)劃,如將多層建筑區(qū)改建為高層或超高層建筑區(qū),致使污水管道難以承受增加的污水量而將污水接入雨水管道系統(tǒng)中。
③ 由于部分片區(qū)屬于農(nóng)村的城市化地區(qū),在土地開發(fā)的同時沒有嚴(yán)格而有效地進(jìn)行監(jiān)管,造成了周邊市政排水系統(tǒng)雖已完善,但小區(qū)內(nèi)部依舊雨、污混流的現(xiàn)象。
④ 由于城市建設(shè)高速發(fā)展,而設(shè)計單位及施工企業(yè)的管理又不能及時跟上,致使對許多預(yù)留管井缺乏相關(guān)資料,加之部分用戶環(huán)保意識不強(qiáng)而將污水出戶管或小區(qū)污水管就近接入市政雨水系統(tǒng)或?qū)⒂晁芙尤胧姓鬯到y(tǒng)。
2 采取截流排污體系改造的現(xiàn)實意義
在城市快速發(fā)展過程中,分流制雨、污系統(tǒng)一旦形成事實上的混流,要想徹底分流則必須采取分散截流的辦法,但因混流點是動態(tài)增長的,故難于從根本上解決污水排入水體的問題。根據(jù)國內(nèi)外經(jīng)驗,采取截流處置的辦法是比較現(xiàn)實可行的,即沿排洪渠、河道或城市主干道設(shè)截污干管并在支管上設(shè)截流槽式或溢流堰式溢流井以將在雨水系統(tǒng)中混流的污水截流出來。截流系統(tǒng)除可截流旱季全部污水外,對污染嚴(yán)重的初期雨水也可一并截流,這樣可最大程度地收集點源和面源污染物。
3 截流改造中的一些設(shè)計、施工問題
3.1 雖然污水截流干管已經(jīng)鋪設(shè),由于規(guī)劃接入的排水系統(tǒng)未進(jìn)行改造或改造不徹底,故污水未全部進(jìn)入截流干管,形成不了完整的排水系統(tǒng)。這樣就出現(xiàn)了一種奇怪的現(xiàn)象:一方面由于部分污水繼續(xù)排河而使得水體繼續(xù)受到污染;另一方面,污水截流干管未充分發(fā)揮作用。這種現(xiàn)象在全國的很多城市帶有普遍性。對于新建區(qū)來講,雖然按照規(guī)劃埋設(shè)了污水管道,但污水干管未事先埋設(shè),這使得已經(jīng)埋設(shè)的污水管道的污水沒有出路,形成不了完整的污水收集系統(tǒng)。其后果是已埋設(shè)的污水管道所收集之污水繼續(xù)接入雨水管道污染水體,即使干管再埋設(shè)后,但支管改造難度增加,也會造成排水系統(tǒng)混亂。
3.2 截流井截流倍數(shù)不能過小,有的城市甚至僅為0~0.5。出現(xiàn)這種情況原因有二:①污水流量未預(yù)測準(zhǔn)確,排水管尺寸不夠,導(dǎo)致一下雨截流井就溢流入河,這時截流干管也只能是一個形式;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)。有資料表明,當(dāng)截流倍數(shù)選擇1和2時,其工程投資及運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)相差近一倍,因此合理選擇截流倍數(shù)意義重大。在廣州污水治理配套管網(wǎng)工程中綜合考慮旱季污水的水質(zhì)水量、水體衛(wèi)生條件、水文、氣象條件及該市的經(jīng)濟(jì)實力, 經(jīng)專家論證后認(rèn)為采用n0=2是可行的。
3.3 防止潮水倒灌,由于廣州市內(nèi)珠江的正常水位為5.0 m(黃海高程),洪水警戒水位為6.8 m,而且珠江水位漲落2次/d,水位為6.5~4.1 m。受原合流管限制,最終截流管的管內(nèi)底標(biāo)高一般低于城市水體的洪水位標(biāo)高,這給溢流井的設(shè)計帶來一定難度。需在排出口設(shè)置止回閥或防潮門,以防水體水倒灌入管網(wǎng),造成泵站淹沒。廣州近年雨水排出口開始流行采用鴨嘴柔性止回閥。因為排放口具有可調(diào)性,隨著珠江水位的變化鴨嘴柔性止回閥自動啟閉,即使在珠江水位較高時止回閥也能夠自動調(diào)節(jié)開啟度,因為該閥采用100%的彈性橡膠結(jié)構(gòu),無任何機(jī)械活動部件,全部靠內(nèi)外水壓差來控制閥門啟閉,而且水頭損失極小,靈敏度高(只需0.3 kPa的水頭就足夠打開閥門,使溢流水量順利排出。
3.4 因地選材,珠江三角洲地區(qū)河流縱橫交錯,水系發(fā)達(dá),雨水一般就近排入附近的河涌。雖然塑料排水管內(nèi)壁光滑、水力性能好、接口不滲漏,但工程造價較高。考慮到雨水一般就近排放,其管道埋深不大,而管徑卻往往較大,習(xí)慣上對雨水管道仍選用鋼筋混凝土管。由于地基差、淤泥上涌的情況多,在施工中采用較重的鋼筋混凝土管和混凝土基礎(chǔ)對防止管道上拱也有一定幫助。污水管的埋深一般較大,在工期短和軟基的情況下,若采用常規(guī)的混凝土排水管則常常會由于沉降不均勻而拉裂污水管,此時可采用電熔或熱熔連接的HDPE管,以保證接口不滲漏。在需要進(jìn)行頂管施工時,則采用頂管專用鋼筋混凝土管并進(jìn)行相應(yīng)的管基處理。
3.5 重視軟基處理,防范不均勻沉降。① 雨水管道,當(dāng)直徑≥1 000 mm時應(yīng)在基礎(chǔ)底標(biāo)高面再往下挖棄50~80 cm厚軟土,然后回填石渣作管道基礎(chǔ),換土寬度為基礎(chǔ)兩邊各加50 cm;當(dāng)直徑<1 000mm時應(yīng)在基礎(chǔ)底標(biāo)高面再往下挖棄30~50 cm厚軟土,然后回填石渣作管道基礎(chǔ),換土寬度為基礎(chǔ)兩邊各加30 cm。② 污水管道在一般土質(zhì)情況下采用300 mm厚中粗砂作基礎(chǔ),其寬度與溝槽同寬。當(dāng)遇到土質(zhì)差的情況時,應(yīng)在基礎(chǔ)底標(biāo)高面再往下挖棄50 cm厚軟土,回填石渣后用不小于10 cm厚的粗砂找平,換土寬度為基礎(chǔ)兩邊各加30 cm。
4 加強(qiáng)城區(qū)河道水系的綜合治理,控制污染源。
4.1 河流是城市文明的發(fā)源地,也是城市景觀環(huán)境的重要依托,由于城區(qū)發(fā)展以及管理上的不善,使城區(qū)內(nèi)河道成為城市排污溝,集污水和洪水為一身,惡化了人民的生活環(huán)境,制約城市發(fā)展。目前,對城市水系進(jìn)行綜合治理得到了人們的重視。1998—1999年,北京市對市中心區(qū)的水系進(jìn)行了綜合治理,實現(xiàn)“水清、流暢、岸綠、通航”的目標(biāo),取得了社會、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境多方面的效益。1993—1997年,成都市對府南河進(jìn)行了綜合整治,以防洪、治污、綠化、文化、安居等項目實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境三者的融合,形成城市可持續(xù)發(fā)展的模式,得到了人們廣泛認(rèn)同和贊許,榮獲1997年度聯(lián)合國人居獎。這些做法值得發(fā)展中的小城市及縣城借鑒,切不可走上先污染后治理、先侵占后拆遷的老路。城市建設(shè)初期,充分體現(xiàn)“以人為本”的思想,堅持水利建設(shè)與生態(tài)環(huán)境建設(shè)同步規(guī)劃、同步實施、同步發(fā)展,建立起良好的河流景觀與濱水環(huán)境,綠依水,水依城,將城區(qū)建設(shè)成與水融為一體的特色景觀環(huán)境。
4.2 加快實施水務(wù)一體化管理步伐 。現(xiàn)代城市水利是一項綜合工程,承擔(dān)著防洪治澇、供水排水、排污治污及生態(tài)環(huán)境的建設(shè)。目前,水資源管理體制仍是水利部門管水源和防洪治澇,城建部門管城區(qū)供水和排水,環(huán)保部門管理污水。管水和防洪治澇的不管城區(qū)供水、排水和治污,管供水和排水的不管水源、防洪治澇、治污和河道上下游的關(guān)系,甚至出現(xiàn)河道排澇和城區(qū)排水標(biāo)準(zhǔn)不是同一體系,塊塊管理,各自為政,不能統(tǒng)籌兼顧,全面規(guī)劃,使水利設(shè)施難以合理安排,并充分發(fā)揮作用。應(yīng)加快水務(wù)一體化管理步伐,借鑒上海、深圳等地城市水務(wù)改革成功經(jīng)驗,將涉及水事務(wù)的統(tǒng)一管理,使城市水利實行統(tǒng)一、高效、有序的管理體制,由水利部門對城區(qū)的防洪治澇、供水、排水及水環(huán)境治理統(tǒng)一規(guī)劃,研究防洪減災(zāi)措施,保證高質(zhì)量供水,提高人民的生活水平。
4.3 加大對城市水利的投資力度,隨著城市化的發(fā)展和人民生活水平的提高,人們對居住城市(城區(qū))的供水質(zhì)量、生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)美化要求越來越高,洪澇災(zāi)害造成的損失也越來越大,對水利建設(shè)要求也相應(yīng)提高,其所需資金較大。要堅持多渠道、多層次、全社會辦水利的辦法籌集資金。政府要加大對城市水利建設(shè)的投資力度,發(fā)揮財政性資金的導(dǎo)向作用,并制定一些扶持政策,向受益企、事業(yè)單位集資來支持城市水利建設(shè)。通過向銀行等機(jī)構(gòu)貸款方法來籌集資金。江西省上饒、景德鎮(zhèn)等六個設(shè)區(qū)市以財政擔(dān)保形式,通過低息日元貸款,籌集到了城市防洪治理所需的資金,目前該工程已進(jìn)入了招標(biāo)投標(biāo)階段。運(yùn)用市場機(jī)制籌集資金。對城區(qū)河道水系進(jìn)行綜合治理來增加土地,并使土地升值,通過依法轉(zhuǎn)讓等方法籌資,以地養(yǎng)水。
5 結(jié)語
總之,城市分流制雨、污系統(tǒng)普片難免存在混流的現(xiàn)象。采取截流排污系統(tǒng)改造,配以防洪、治污、綠化、文化、安居等項目實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境三者的融合統(tǒng)一的河涌整治措施是具有現(xiàn)實借鑒意義。我們在改造城市排污體系過程中,應(yīng)注意軟硬件一起抓,借鑒外國先進(jìn)管理理念,加強(qiáng)控制面源污染并保證排入河流污水的處理率。加強(qiáng)污水排放的監(jiān)督和處罰,提高亂排污水違法成本,以法規(guī)和經(jīng)濟(jì)手段保證截污改造成果,從而促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和社會可持續(xù)發(fā)展。