王 佼

(太原市城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計研究院，山西 太原 030002)

0 引言

太原市舊城區(qū)排水體制多為雨污合流制，排水設(shè)施建設(shè)相對滯后，雨水管網(wǎng)設(shè)計重現(xiàn)期小，尤其是分流制污水管網(wǎng)的改造建設(shè)，遠遠不能滿足城市化快速發(fā)展的需求，導(dǎo)致生產(chǎn)廢水、生活污水沒有出路，隨意排入舊有雨污合流管道，這些污廢水最終排入了河渠，有些汾河邊山支流的建成區(qū)域直接將污水排入河渠，對城區(qū)內(nèi)地下水系統(tǒng)造成了一定的污染。汾河城區(qū)段東西邊山各支流，都屬于季節(jié)性排洪、排澇渠道，主要是用來排泄山洪和排除雨水，非雨季時基本上斷流，無稀釋能力。除已治理的部分河段外，大部分變?yōu)榧{污渠道，成為汾河太原段主要污染源之一。

為實現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展，全面提升城市水環(huán)境質(zhì)量，針對合流制排水管帶來的污染，提出有效改善措施，控制城市水體污染，是十分必要和迫切的。

1 污染成因分析

1.1 排水系統(tǒng)銜接混亂

太原市舊城區(qū)道路及小區(qū)排水多為雨污合流制，新建、改建小區(qū)多為雨污分流制排水，由于市政排水管道的建設(shè)和新建小區(qū)管網(wǎng)的建設(shè)并不同步，導(dǎo)致小區(qū)內(nèi)分流制污水沒有有效出路，同市政排水網(wǎng)混接，兩種排水體制交替存在，導(dǎo)致雨污分流不徹底，事實上還是混合制的排水系統(tǒng)。

1.2 合流制排水管管徑偏小

舊城區(qū)合流制排水管相對老舊，建設(shè)時間較長，管徑偏小，無法應(yīng)對較大強度的降雨，導(dǎo)致檢查井冒水，造成地面徑流污染，污廢水順路而下，最終排入附近河流，污染水體。

1.3 污水管網(wǎng)建設(shè)落后

由于城市污水管網(wǎng)建設(shè)大大落后于住宅、商業(yè)、公建的建設(shè)，甚至遠遠落后于城市道路的建設(shè)，致使大部分城鄉(xiāng)交錯區(qū)的生活、生產(chǎn)污廢水不得不排入雨水或舊有的合流管道，最終排入河渠內(nèi)。有些沿河建成區(qū)域污水管網(wǎng)敷設(shè)面小，直接將污水排入河渠，使得河道成為納污渠道。

1.4 污水處理廠建設(shè)滯后

隨著城市化的發(fā)展，人口的增長，用水需求逐年增加，生活污水量也隨之增加，導(dǎo)致現(xiàn)有的污水處理廠超負荷運行或處理能力遠遠低于城市污水量，處理效率低下。污水處理廠配套管網(wǎng)建設(shè)滯后，污水得不到有效收集，大部分的污水未經(jīng)有效處理或處理不徹底直接排入水體，造成污染。

2 國內(nèi)城市舊合流制管渠系統(tǒng)有效改造途徑

2.1 改合流制為分流制

將舊城區(qū)雨污合流制改造為分流制系統(tǒng)，是一個比較徹底的方法，可有效降低混合污水對水體的污染。一是要求住房內(nèi)部有完善的衛(wèi)生設(shè)施，能將雨污分流；二是要求工業(yè)企業(yè)可將生產(chǎn)廢水與生活污水分流；三是要求城市道路橫斷面有充足的位置，能容下由于分流改造而新增的污水管道。

2.2 改合流制為截流式合流制

通過修建截流干管，并在適當位置設(shè)置截流井，可以有效截流旱時污水，雨季也可截流部分初期雨水，減少對水體的污染，但是，截流井的數(shù)量必須合理，過多或過少都不合理，而且也不能杜絕污水對水體的污染。

2.3 對溢流的混合污水進行適當處理

合流制污水中含有大量的病原微生物、有機物以及其他有毒有害物質(zhì)，其水質(zhì)復(fù)雜，污染嚴重，對受納水體的水環(huán)境構(gòu)成了嚴重的威脅。因此，對溢流的污水進行污染管理與控制尤為重要，目前主要成熟的技術(shù)有：人工濕地技術(shù)、高效過濾技術(shù)、調(diào)蓄沉淀技術(shù)、水力旋流分離技術(shù)、強化沉淀技術(shù)以及消毒技術(shù)等。為此，德國、美國以及英國等諸多國家制定了溢流污水污染相關(guān)的政策。

2.4 對溢流的混合污水量進行控制

另一有效減少溢流污水對受納水體的污染措施就是控制溢流的混合污水量，一是通過增加地表滲透能力以及持水能力來減少暴雨徑流量的產(chǎn)生，例如采用透水鋪裝路面；二是通過增設(shè)暫時性蓄水設(shè)施，比如將屋面、街道以及停車場等處的高峰流量引入調(diào)蓄池，可有效減少地面徑流。

3 針對太原市舊城區(qū)雨污合流污染提出相關(guān)控制措施

為改造太原市舊城區(qū)雨污合流制排水系統(tǒng)，實現(xiàn)舊城區(qū)雨污分流，有效控制合流制溢流污水帶來的污染，提升改善城市水體環(huán)境，提出了以下相關(guān)控制措施。

3.1 對管網(wǎng)混接點進行改造

由于雨污水管網(wǎng)的設(shè)計、改造都是分階段進行的，老舊城區(qū)雨污水管網(wǎng)混接、錯接現(xiàn)象嚴重，有的道路甚至出現(xiàn)若干條排水管，分流制與合流制排水交替存在，改造雨污水混接點，勢在必行。

3.2 對源頭進行截流

雨污合流管網(wǎng)多存在舊城區(qū)內(nèi)，在條件具備的情況下逐步實施雨污分流。然而舊城區(qū)進行雨污分流改造存在許多制約，不僅耗費大量資金和時間，改造工作困難重重，實現(xiàn)徹底雨污分流周期較長、效果不甚明顯，因此規(guī)劃在合流管道上增設(shè)截流井，將合流污水排至市政污水管道后最終排入城市污水處理廠進行處理。此方式雖然從源頭上削減了排入河道的污水量，但仍然會有部分污水排入河道。

3.3 對河道進行截污

將部分合流管保留，實行截流式合流排水系統(tǒng)，即沿河道兩岸敷設(shè)截污干管，將河道沿線排污口內(nèi)的污水截流，實現(xiàn)雨污分流，提高污水收集率。雨季時，通過截流設(shè)施，將合流污水輸送至污水處理廠處理，超出截流水量的污水排入水體。這樣，旱季時，可保證水體不受污染，周圍環(huán)境得到改善，但雨季時也不可避免地對水體造成了局部和短期污染。采用截流合流制排水系統(tǒng)，在雨季進入處理廠的污水，由于混有大量雨水，使原水水質(zhì)、水量波動較大，會對污水處理廠各處理單元尤其是二級生化處理部分，產(chǎn)生較大沖擊。同時，由于水量劇烈變化，會引起二級生化處理部分微生物大量流失，導(dǎo)致出水水質(zhì)惡化，這就要求污水處理廠要具有較強的抗沖擊能力。

3.4 對雨污合流泵站進行適當改造

在現(xiàn)狀雨水泵站內(nèi)部增設(shè)污水調(diào)節(jié)池和污水泵，旱季時，泵站內(nèi)的污水經(jīng)污水泵站提升排入城市污水管網(wǎng)內(nèi)，最終匯入污水處理廠。雨季時，截留部分初期雨水及污水量，存儲于調(diào)節(jié)池內(nèi)，進行初期沉淀等預(yù)處理，降雨結(jié)束，排入城市污水管網(wǎng)，輸送至污水處理廠進行處理，達標后排入水體。 這種方式雖然很大程度上進行污水收集處理，但是并不徹底，降雨時，仍然有污水隨著雨水排入水體，污染水質(zhì)。

3.5 擴建現(xiàn)狀污水處理廠及其管網(wǎng)配套工程

實施河道截污工程，以及舊城區(qū)雨污分流制的改造，污水管網(wǎng)覆蓋率的增加，都會增加一定量的污水量，勢必對現(xiàn)狀污水處理廠的處理能力造成一定的影響，對城市污水處理廠規(guī)模提出新要求，改擴建現(xiàn)狀污水處理廠，使處理能力滿足現(xiàn)狀需求。并相應(yīng)建設(shè)污水處理廠配套管網(wǎng)，接納現(xiàn)狀污水處理廠的超標污水，做到全面收集、徹底處理以及達標排放。立即啟動城南污水處理廠和晉陽污水處理廠，接納上游污水處理廠的超標污水。

3.6 控制面源污染

初期雨水徑流中含有大量污染物，分流制雨水對水環(huán)境造成的污染同樣不容忽視，對受納水體造成嚴重的危害。根據(jù)太原市實測降雨時雨水口水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果，在雨水系統(tǒng)源頭初期效益較為明顯，隨著雨水系統(tǒng)匯水范圍的擴大和流行時間的延長，初期效益逐步減弱，直至消失。綜合國內(nèi)外城市地面污染負荷和面源污染控制設(shè)施設(shè)計、建設(shè)和運行經(jīng)驗，取初期雨水截流量為10 mm，對應(yīng)降雨歷時為約初期10 min降雨雨量。

4 結(jié)語

太原市舊城區(qū)合流制混合污水對受納水體的污染主要由于：排水系統(tǒng)銜接混亂、合流制排水管管徑偏小、污水管網(wǎng)建設(shè)落后以及污水處理廠建設(shè)滯后等原因。

針對城市舊城區(qū)雨污合流排水體制帶來的污染，采用“截—分—蓄”的改造技術(shù)路線進行改造。對具備改造條件的區(qū)域，繼續(xù)實施雨污分流改造；對不具備“合改分”條件的區(qū)域，局部改造溢流井、增大截流管道截流能力，同時相應(yīng)提高下游污水處理廠的雨天處理能力；在有空間條件的位置建設(shè)合流制調(diào)蓄池，控制合流制系統(tǒng)溢流污染。