簡析城市合流制截污管網(wǎng)溢流污水防控技術(shù)

劉慶泉

摘 要：隨著城市發(fā)展，污水排放量、建成區(qū)雨水徑流量日漸增加，截污管網(wǎng)的污染問題也逐漸變得嚴(yán)重，特別是溢流污水問題對城市水環(huán)境質(zhì)量影響深遠(yuǎn)，開展混合截污管網(wǎng)溢流污水防控技術(shù)研究，一定程度上能夠?yàn)槌鞘形鬯幚硖峁┘夹g(shù)保障。

關(guān)鍵詞：城市；合流制截污管網(wǎng)；污水防控

目前，城市排水系統(tǒng)主要分為兩種模式，一種是合流制排水系統(tǒng)，即各種廢水通過同一管渠混合收集和輸送的排水方式。混合污水通過管網(wǎng)送往附近的污水處理廠進(jìn)行凈化處理，超出管網(wǎng)最大流量負(fù)荷部分污水直接排入附近水體。另一種是分流制排水系統(tǒng)，即雨水、生活污水和生產(chǎn)廢水分別通過兩種或以上的不同管道進(jìn)行收集和輸送的方式，污水部分通過管網(wǎng)進(jìn)入附近的污水廠進(jìn)行水質(zhì)凈化處理，雨水部分通過簡單處理后直接排入附近水體。以下主要就城市合流制截污管網(wǎng)溢流污水作進(jìn)一步分析。

1 合流制截污管網(wǎng)系統(tǒng)及其溢流現(xiàn)象的成因

1.1 合流制污水管網(wǎng)系統(tǒng)介紹

合流制排水系統(tǒng)主要分為三種，分別是直排式合流制、全處理式合流制和截流式合流制。其中，直排式合流制污水處理系統(tǒng)是對混合污水不進(jìn)行處理直接排入水道；全處理式合流制是將污水全部進(jìn)行處理然后再排放；最后一種污水處理系統(tǒng)是將前兩種系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)合對污水實(shí)施處理的系統(tǒng)，在直排基礎(chǔ)上修建沿河截流管道，在河道下游修建污水處理廠，并選擇一定的位置設(shè)置溢流井。

1.2 合流制截污管網(wǎng)溢流現(xiàn)象成原因

1.2.1 原有截污管網(wǎng)截流倍數(shù)設(shè)計普遍較低

我國常用到的排水系統(tǒng)是截流式合流制排水系統(tǒng)，這種排水系統(tǒng)主要是在靠近河岸的地區(qū)建設(shè)截污管道，同時在合流干管與截污干管相交前或相交處設(shè)置截流井，并在截流干管下游設(shè)置污水廠。在旱季時所有污水都排水到污水廠處理，經(jīng)處理后再排入附近水體。經(jīng)了解，國外常用的截流倍數(shù)取值為2～5，我國最新的室外排水系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范中規(guī)定截流倍數(shù)取值為1～5，現(xiàn)有合流制排水系統(tǒng)大多數(shù)建造時間較早，在設(shè)計過程中基于從排水系統(tǒng)建造成本角度考慮，一般采用0.5～1.0的低截流倍數(shù)，隨著城市的發(fā)展，管網(wǎng)系統(tǒng)基本上處于滿負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，這樣的低截流倍數(shù)設(shè)計未能滿足雨天的排水需求。當(dāng)降雨發(fā)生時，隨著降雨量的增加，雨水徑流也增加，雨水進(jìn)入截污管網(wǎng)，當(dāng)混合污水的流量超過截污管網(wǎng)的最大輸水能力時，雨水通過截污管網(wǎng)及時排走，部分混合污水從溢流井溢出，直接排入附近水體中。通常情況下將溢流部分的混合污水稱作合流制排水系統(tǒng)溢流污水（CSOS）。

1.2.2 沒有完善的CSOS污染控制體系

我國對該系統(tǒng)的污染控制技術(shù)研究時間較短，研究起步較晚，而一些技術(shù)發(fā)達(dá)的國家已經(jīng)配備了完善的污染控制體系。由于我國各個城市之間的基礎(chǔ)設(shè)施和發(fā)展程度存在著較大的差異，外加自然條件的影響使得各地的水體污染控制系統(tǒng)不夠完善，所以應(yīng)該根據(jù)不同城市的溢流污染特點(diǎn)制定相應(yīng)污染控制對策，加快完善CSOS污染控制的規(guī)范制定。

1.2.3 合流制向分流制的改造缺乏引導(dǎo)方向

我國在早期的截污管網(wǎng)建設(shè)中，主要采用是合流制的排水系統(tǒng)，為了使廢水達(dá)到雨水和污水分離排放的效果，可以將合流制污水排放系統(tǒng)進(jìn)行改建使其變成分流制排放系統(tǒng)。但是這種改建的方法在城市中是很難實(shí)現(xiàn)的，需要在設(shè)計過程中對接戶管進(jìn)行改進(jìn)，通常會造成大量路面的破壞。此外，許多地區(qū)的管網(wǎng)建成年代久遠(yuǎn)，地上建筑物林立，路面相對狹窄，采用這種改建方法工作量相對較大，在改建過程中會耗費(fèi)更多的人力和物力，還會給經(jīng)濟(jì)帶來較大的損失，所以選擇合適的排水系統(tǒng)應(yīng)該根據(jù)城市具體情況進(jìn)行確定。

1.2.4 管網(wǎng)養(yǎng)護(hù)體制不完善

大多數(shù)截污管網(wǎng)已投入使用多年，一直以來都未建立完善的管網(wǎng)養(yǎng)護(hù)制度，在日常生活污水排放和降雨過程中，污染物隨水體進(jìn)入管網(wǎng)當(dāng)中，隨著時間的推移，管內(nèi)的沉積物會越來越厚，從而導(dǎo)致管網(wǎng)的截面面積減少，影響污水的正常排放，當(dāng)降雨量超出截污管網(wǎng)的最大負(fù)荷時，沉積在管內(nèi)的沉積物在雨水沖刷下溢出，是溢流污水的重要污染來源。另外，部分管網(wǎng)由于城市建設(shè)而引起管道塌陷、損壞，未能及時修復(fù)，一定程度上影響污水的正常排放。

2 合流制截污管網(wǎng)溢流污水防控技術(shù)

防控技術(shù)以減少污染物總量為目標(biāo)，通過對溢流污水開展初始控制、后期處理的的工程技術(shù)措施，分兩個步驟解決城市截污管網(wǎng)溢流污水問題。

2.1 溢流污水的初始控制技術(shù)

溢流污水的初始控制方式有三種，第一種方式是將合流制改為分流制，將合流制截污管網(wǎng)系統(tǒng)改為分流式截污管網(wǎng)系統(tǒng)是最直接，效果最顯著的方式，能夠從根本上消除合流制截污管網(wǎng)系統(tǒng)的溢流污染問題，但是工程造價高、施工難度大是我們面對的難題，特別是在老舊城區(qū)。第二種方式是提高原有合流制截污管網(wǎng)的截流倍數(shù)，提高截流倍數(shù)能有效解決雨季污水溢流污染現(xiàn)象，截流倍數(shù)取值越大，越有利于對雨季溢流污水進(jìn)行收集，但同時，截流倍數(shù)越大，工程造價越高，基于經(jīng)濟(jì)適用的考慮，在設(shè)計中應(yīng)充分考慮地區(qū)遠(yuǎn)期和近期用水量、歷史最大降雨量的實(shí)際情況，選擇合理的截流倍數(shù)。第三種方式是建造分散式初期雨水處理設(shè)施，通過改變地面徑流條件，增加降雨向地下的滲透，減少地面徑流量，結(jié)合城市的建設(shè)規(guī)劃，將部分地面的鋪砌材料進(jìn)行優(yōu)化，采用多孔材料替代水泥地面，增加雨水的滲入量和減少徑流量。對普通渠溝內(nèi)進(jìn)行優(yōu)化改造，可在渠內(nèi)填充礫石，有利于雨水的快速下滲，且可祛除90%的SS、55%的TP、50%的TN。

2.2 溢流污水后期處理技術(shù)

合流制排水系統(tǒng)溢流污水后期處理技術(shù)主要有四種不同的設(shè)施，第一種是消毒設(shè)置，由于污水中含有大量的病原性細(xì)菌和腸道病毒等，這些病原體會通過水體傳播較多的疾病，會影響到人們的身體健康。所以應(yīng)該采用消毒劑或是其他的消毒手段去除水中的雜物，對水中存在的病毒性微生物適當(dāng)進(jìn)行消滅。第二種污水處理技術(shù)是沉淀池，這種技術(shù)主要是用來減少溢流污水對水體的污染，在大型沉淀池中投入少量混凝劑就會使懸浮的固體顆粒沉淀，初期雨水經(jīng)過30min處理后，COD祛除率為88%，SS祛除率為85%，對污水處理效果較好。第三種設(shè)施是調(diào)蓄池，在合流制系統(tǒng)中設(shè)置調(diào)蓄設(shè)施，是國外解決解決雨季污水溢流的一種常用技術(shù)手段。通過在是有效應(yīng)對降雨期間由于降雨量超過截流管網(wǎng)截流能力和污水處理廠處理能力導(dǎo)致污水溢流的工程措施，未能及時排走的雨水先進(jìn)入調(diào)蓄設(shè)施作短暫停留，待雨后再輸送到污水處理廠進(jìn)行處理，調(diào)蓄池的容量設(shè)計應(yīng)根據(jù)截污管網(wǎng)的截流能力和污水處理廠的污水處理能力進(jìn)行合理建造。第四種設(shè)施是旋流分離器，這種裝置主要作用是對溢流進(jìn)行處理，當(dāng)降雨量較大超過調(diào)蓄池的存儲能力時，部分的污水就會進(jìn)入旋流分離器，通過分流器后，溢流污水在高速旋轉(zhuǎn)作用下會將部分的固體懸浮物沉入到分流器底部，形成固液分離，使得流入排水管道的雜物減少，一定程度上祛除水體中的COD和SS。

3 結(jié)束語

合流制截污管網(wǎng)溢流污水治理是目前我國水環(huán)境綜合治理的難題，部分發(fā)達(dá)國家已對截污管網(wǎng)溢流防控技術(shù)進(jìn)行了較深入的研究，已形成較為成熟的技術(shù)手段，取得了不錯的治理效果。我們可以借鑒外國成功經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我國的實(shí)際情況，采取相應(yīng)的措施解決溢流污水污染問題。

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