老城區(qū)截流式合流制排水系統(tǒng)改造策略研究

丁立軍　殷虹

摘? ? 要：以長沙市老城區(qū)雨污合流排水系統(tǒng)為研究對象，結合流域管網(wǎng)實際建設情況，深入分析雨污合流排水系統(tǒng)改造存在的問題，結合溢流污染控制和流域水環(huán)境治理要求，提出雨污合流排水系統(tǒng)的改造策略，旨在指導老城區(qū)雨污合流排水系統(tǒng)改造，達到污染削減和提升水環(huán)境治理的目的。

關鍵詞：雨污合流;改造;排水管網(wǎng)

1? 引言

長沙市河東老城區(qū)排水體制規(guī)劃為雨污合流制，截流倍數(shù)為1。晴天污水通過沿江建設的截污干管進入污水處理廠進行處理，雨天超標的雨污混合水直接溢流進入湘江。由于截流標準偏低、管網(wǎng)清淤維護不到位等方面的影響，降雨初期通過管網(wǎng)排出的雨污混合水與湘江混合，在排口下游一段距離相差涇渭分明的擴散帶，呈現(xiàn)出“黑龍”的現(xiàn)象[1]，溢流污染問題特別突出，屢次引起市民的投訴。

溢流污染問題是合流制排水系統(tǒng)的必然產(chǎn)物，為解決溢流污染問題，按現(xiàn)有規(guī)范、規(guī)劃的要求，僅僅采用加大截污干管的截流倍數(shù)，往往難以確定理想的效果，同時造成管網(wǎng)投資過大，利用率不高[2-3]。本文針合流制排水系統(tǒng)的特點，結合受納水體對溢流污染總量控制和提升表觀特征的相關要求，提出相應的改造目標與方案，對于解決合流制區(qū)域溢流污染問題有一定的借鑒作用。

2? 截流式合流制管網(wǎng)系統(tǒng)運行模式及存在的問題

2.1? 截流式合流制管網(wǎng)系統(tǒng)運行模式

（1）晴天運行模式：截污干管沿江建設，雨污合流管中的污水經(jīng)末端截污，進入截污干管，并提升至污水處理廠處理。通過上述運行模式，可實現(xiàn)晴天污水全截流、全處理。

（2）雨天運行模式：雨天合流管中的雨污混合水進入截污干管，超標雨污混合直接溢流進入河道。

2.2? 截流式合流制管網(wǎng)系統(tǒng)存在的問題

現(xiàn)行規(guī)劃、規(guī)范的截污干管管徑按旱季污水流量的截流倍數(shù)技術，雨天對前期污染較重的雨污混合水截流能力不足，具體如下：

（1）抓不住：截污管道截流倍數(shù)僅為1，按旱季秒流量的2倍進行設計，無法對雨天污染較為嚴重的合流污水進行截流;如匯水面積約4.7ha，管道管道D1000，坡度9.47‰。管道旱季污水量及雨天混合流量分別為0.011m3/s、1.0m3/s，在1倍截流工況下，截污井處峰值流量差45倍，截污管設計流量遠小于雨天峰值流量，因此截污干管無法有效將混合污水截流，同時只要下雨，就會溢流至湘江。

（2）處理不了：截污系統(tǒng)無調(diào)蓄空間，受長沙市環(huán)保部門要求，進入污水廠的污水必須全部達標處理，而雨天污水瞬間增加1倍，污水處理廠二級處理單元無法應對，因此規(guī)劃1倍截流的雨污混合水并未實現(xiàn)真正意義上的削減。

3? 傳統(tǒng)截流式合流制管網(wǎng)改造方式存在的不足

截污量及截流效率受降雨強度、歷時及污染物來源的影響較大，在現(xiàn)狀截污模式下，按現(xiàn)有規(guī)劃、規(guī)范，僅僅加大截流倍數(shù)，其截污效果不佳。由于截污干管污染削減量有限，截污效率無法保證。通過上述分析，可得到以下結論：

（1）隨著截流倍數(shù)的增加，截流量同步增加;

（2）受降雨量及降雨強度的影響，不同截流倍數(shù)的截流量并不是呈正比關系，但截污效率呈下降趨勢;

（3）不同降雨條件下，截流率最高的截流倍數(shù)不同。

4? 截流式合流制管網(wǎng)改造的新思路

基于地表水體保護的需求，水污染防治法要求對重點水污染物排放實施總量控制制度。采用污染總量控制理念，確定合理的截流倍數(shù)，在規(guī)劃、規(guī)范提高截流倍數(shù)的基礎上，新增調(diào)蓄設施，并調(diào)整、優(yōu)化廠網(wǎng)站的運行調(diào)度方式，真正做到污染削減，保護地表水體。

5? 傳統(tǒng)截流式合流制管網(wǎng)改造策略

5.1? 改造策略

在按現(xiàn)有規(guī)劃、規(guī)范增加截流倍數(shù)的基礎上，適當增加調(diào)蓄設施，可提高溢流污染截流效果。仍以S1片為例，新增調(diào)蓄設施，規(guī)模為506m3，則14mm降雨量以下的中小雨期間合流污水全部截流。

根據(jù)總量控制目標，對截污系統(tǒng)進行調(diào)整，可忽略降雨時長、降雨強度等外部條件對合流制管網(wǎng)污染稀釋、沖刷等因素，結合納污區(qū)實際建設條件，增加截污調(diào)蓄設施，采用以空間換時間的理念，可通過工程措施達到有效削減污染物總量的目的。

5.2? 效果分析

在現(xiàn)有截污系統(tǒng)增加調(diào)蓄設施，污染削減總量較現(xiàn)狀增加70%，比僅提高截流倍數(shù)增加40%，在增加投資不大的前提下，污染截流效率大幅度提高。

6? 問題及建議

污染削減是一個系統(tǒng)工程，在加大溢流污染截流的基礎上，需要對污水處理廠的處理能力及運行調(diào)度同步進行調(diào)整，原則上溢流污染應經(jīng)過污水處理廠的二級處理，真正做到污染削減。

參考文獻：

[1] 楊逢樂，趙磊.合流制排水系統(tǒng)降雨徑流污染物特征及初期沖刷效應[J].生態(tài)環(huán)境，2007（6）：1627～1632.

[2] 周大鵬，宋云.合流制排水系統(tǒng)截流倍數(shù)分析[J].安徽建筑工業(yè)學院學報（自然科學版），2015（10）：88～90.

[3] 麥穗海，黃翔峰等.合流制排水系統(tǒng)污水溢流污染控制技術進展[J].四川環(huán)境，2004（3）：18～21.