淺談城市排水工程中的排水制度

張成澤　李曉明

摘要:對(duì)城市排水分流制和合流制實(shí)際運(yùn)行中存在的不正常現(xiàn)象進(jìn)行思考,分析可能影響排水制度正常運(yùn)行的各種因素,找出潛在的原因,提出了解決的對(duì)策和建議。

關(guān)鍵詞:城市排水;分流制

城市排水制度是指一個(gè)地區(qū)內(nèi)收集和輸送廢水的方式,有分流制和合流制兩種基本方式。排水制度的選定與排水系統(tǒng)終端的處理方式和環(huán)境質(zhì)量要求相結(jié)合,同時(shí)受現(xiàn)實(shí)排水系統(tǒng)狀態(tài)的限制。排水制度和執(zhí)行情況的好壞,可直接影響整個(gè)排水工程的投資效果-取得應(yīng)有的社會(huì)效益和環(huán)境效益程度。所以有必要對(duì)排水制度有關(guān)方面進(jìn)行一些思考和探索。

1分流制排水系統(tǒng)的關(guān)鍵是對(duì)廢水的收集

分流制是用各種管渠分別收集和輸送污水和雨水的排水制度。對(duì)城市而言,即用污水管和雨水管兩種管渠分別收集和輸送污水和雨水。對(duì)工廠而言,可能有多種性質(zhì)的生產(chǎn)污水存在,則應(yīng)根據(jù)處理和利用需要,用多條生產(chǎn)污水管分別收集和輸送各種生活污水。另有雨水管收集和輸送雨水和生活廢水。分流制可為系統(tǒng)終端的分質(zhì)處理或處置提供較理想的條件,因此是較理想的排水制度。

但是分流制的排水收集環(huán)節(jié)一點(diǎn)不能含糊:是污水必須收集入各種污水管,絕不能收集入雨水管;是雨水必須收集入雨水管。絕不能收集入污水管。在實(shí)踐中分流制排水系統(tǒng)往往未做到這一關(guān)鍵點(diǎn)。大多數(shù)地區(qū)的分流制排水系統(tǒng)存在雨污混流現(xiàn)象,造成污水處理廠平時(shí)收集不到足夠的污水量,雨季時(shí)有大量雨水流入;雨水受納水體仍有污水排入,造成水環(huán)境污染。未能充分體現(xiàn)分流制的優(yōu)越性。

為此,在分流制地區(qū)必須加強(qiáng)排水管理,嚴(yán)禁錯(cuò)接亂接。建議采取如下措施:污水系統(tǒng)和雨水系統(tǒng)均有明顯的識(shí)別標(biāo)志,避免無意錯(cuò)接;用戶支管接入市政排水系統(tǒng)必須經(jīng)市政主管部門審查批準(zhǔn),除審查污水水質(zhì)應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)外,尚應(yīng)檢查用戶內(nèi)部排水系統(tǒng)是否有污、廢、雨水三者混接或錯(cuò)接的狀況,并由專門組織辦理管道接駁工作

2建筑排水系統(tǒng)對(duì)城市分流制排水系統(tǒng)的影響

建筑排水分糞便污水、生活廢水和雨水三類。當(dāng)城市為分流制排水系統(tǒng)時(shí),正常的建筑排水設(shè)計(jì)糞便污水與生活廢水合流接入市政污水系統(tǒng),雨水接入市政雨水系統(tǒng)。然而,當(dāng)城市尚未建設(shè)污水處理廠的情況下,要求建化糞池進(jìn)行局部處理,則糞便污水與生活廢水分流,糞便污水接入化糞池,生活廢水往往與雨水合流接入市政雨水系統(tǒng),這可能是造成雨污混流的潛在原因之一。待以后城市污水處理廠建成投產(chǎn)后,有部分生活廢水沒有進(jìn)入污水系統(tǒng),這可能是城市污水處理廠水量不足、水質(zhì)較淡的潛在原因之一。因?yàn)樯顝U水量約占生活排水總量的70%,生活廢水的BOD5和SS量約為生活排水污染總量的55%左右,是一股不可忽視的生活污水。建議在上述情況下,生活廢水應(yīng)與糞便污水合流接入化糞池,如果不能擴(kuò)大化糞池容積,為保證化糞池效果,只允許糞便污水接入化糞池,則生活廢水應(yīng)與化糞池后的污水合流接入市政污水系統(tǒng)。

3建筑功能改變對(duì)城市分流制排水系統(tǒng)的影響

在民用建筑內(nèi)部裝修過程中,經(jīng)常出現(xiàn)改變建筑功能的狀況。例如原辦公室建筑改成餐飲業(yè)或娛樂業(yè),原有排水系統(tǒng)被打亂。較普遍的是將陽臺(tái)改成廚房,甚至改成廁所,以致原設(shè)計(jì)的陽臺(tái)雨水落水管成為生活污水管,其出水接入雨水系統(tǒng)。

在工廠車間中,由于技術(shù)改造、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整等原因,導(dǎo)致車間設(shè)備重新布置,原有排水系統(tǒng)的功能相應(yīng)改變:原污水管成為廢水管,將生產(chǎn)廢水收集入污水系統(tǒng),原廢水管成為污水管,將生產(chǎn)污水收集入雨水系統(tǒng)。以上類似情況是造成雨、污混流的又一原因。建議有關(guān)管理部門加強(qiáng)監(jiān)督,盡量避免改建中擾亂原有排水系統(tǒng)。如改動(dòng)較大,則應(yīng)將原排水系統(tǒng)徹底拆除,重建新的排水系統(tǒng)。不應(yīng)合理地利用原有系統(tǒng),造成整個(gè)市政排水系統(tǒng)的不良運(yùn)行。

4合流制排水系統(tǒng)的關(guān)鍵是污水的輸送

合流制是用同一管渠同時(shí)收集和輸送各種污水和雨水的排水制度,因此它對(duì)污水收集比分流制的嚴(yán)格要求要簡(jiǎn)單。但是由于合流管渠平時(shí)輸送的旱季污水量和雨水輸送的合流污水相差懸殊,因此合流管渠內(nèi)容易發(fā)生沉積物,合流管渠設(shè)計(jì)必須注意解決污水輸送過程出現(xiàn)的問題。根據(jù)有關(guān)資料介紹,管渠中流速0.22m/s時(shí),已不致造成中等粒度懸浮物沉淀;流速達(dá)到0.5m/s時(shí),10cm3的片礫即可沖動(dòng)。因此合流管渠設(shè)計(jì)應(yīng)保證在設(shè)計(jì)旱季污水量時(shí),最小設(shè)計(jì)流速為0.3m/s～0.4m/s;在設(shè)計(jì)和流水量時(shí),最小設(shè)計(jì)流速為0.75m/s。以利小流量時(shí)可能發(fā)生的沉淀物,在高峰流量時(shí)可沖走。

5排水制度對(duì)污水處理設(shè)施的影響

正常的分流制排水系統(tǒng)或合流制排水系統(tǒng)的終端都應(yīng)有設(shè)置污水處理設(shè)施,配套運(yùn)行,以保證水環(huán)境不受污染。分流制污水處理廠處理污染最嚴(yán)重、水質(zhì)水量較穩(wěn)定的生活污水,所以能最經(jīng)濟(jì)、有效、穩(wěn)定地處理污水達(dá)到預(yù)期的排放標(biāo)準(zhǔn),管理較簡(jiǎn)單。合流制污水處理廠平時(shí)處理旱季污水,雨季時(shí)處理合流污水,二者水量、水質(zhì)都相差很大,處理廠工藝設(shè)計(jì)和管理必須適應(yīng)各種變化情況,保證處理污水達(dá)到預(yù)期的排放標(biāo)準(zhǔn)。有的資料認(rèn)為雨季時(shí)處理標(biāo)準(zhǔn)可適當(dāng)放寬,這是一種對(duì)環(huán)境保護(hù)部嚴(yán)肅的態(tài)度。合理的設(shè)計(jì)應(yīng)將超過設(shè)計(jì)處理能力的水量貯存起來,以后陸續(xù)處理。

6新建、擴(kuò)建、改建小區(qū)時(shí),排水管渠和污水處理設(shè)施應(yīng)與小區(qū)主體工程同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投產(chǎn)。

早期的新建城區(qū)雖然設(shè)計(jì)為分流制排水系統(tǒng),但目前大多已雨污混流。究其原因主要是隨著小區(qū)的擴(kuò)建,改建和居民生活水平的提高,原有排水系統(tǒng)已不能滿足收集和輸送污水的要求,當(dāng)時(shí)沒有同時(shí)相應(yīng)擴(kuò)建排水系統(tǒng),而是采取下列權(quán)宜作法:新建污水管接不井原有污水系統(tǒng),只得就近接入市政雨水系統(tǒng);有的地區(qū)為了解決污水的輸送,甚至將雨污水系統(tǒng)局部連通;有的地區(qū)城市污水處理廠已經(jīng)超負(fù)荷運(yùn)行,沒有相應(yīng)擴(kuò)建污水廠,為了減輕污水廠的水量水質(zhì)負(fù)荷,規(guī)定生活廢水直接接入市政雨水系統(tǒng),糞便污水則經(jīng)過化糞池局部處理后再進(jìn)入污水廠。以上種種有意混接的現(xiàn)象是只顧解決眼前問題,犧牲長(zhǎng)遠(yuǎn)環(huán)境利益的管理造成的,是造成分流制排水系統(tǒng)失敗的根本原因。建議總結(jié)沉痛的歷史經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),應(yīng)堅(jiān)持“三同時(shí)”方針,并根據(jù)當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r,在排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)適當(dāng)留有發(fā)展余地。

7對(duì)原有合流制和已形成雨污混流的分流制排水系統(tǒng)改造的意見

在已形成雨污混流的分流制的地區(qū)是否要整頓混接管道,恢復(fù)分流制排水系統(tǒng)?建議應(yīng)對(duì)當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有排水系統(tǒng)混接情況進(jìn)行調(diào)查后再定。一般應(yīng)調(diào)查以下內(nèi)容:建筑內(nèi)部排水系統(tǒng)的糞便污水和生活廢水是分流排出還是合流排出;小區(qū)雨水系統(tǒng)是否有生活廢水合流;小區(qū)的污水管和雨水管是否與市政的污水系統(tǒng)和雨水系統(tǒng)有混接現(xiàn)象;市政雨水系統(tǒng)和污水系統(tǒng)是否又連通現(xiàn)象。根據(jù)調(diào)查情況,如管道整理工作需從建筑內(nèi)部或小區(qū)排水系統(tǒng)開始,改造難度很大,則建議維持現(xiàn)有排水系統(tǒng),適當(dāng)改造排水能力偏小的污水系統(tǒng),拆除接入污水系統(tǒng)的雨水管接口(因一般雨水管接入污水系統(tǒng)的情況較少),并在原雨水系統(tǒng)出水口前增建污水截流設(shè)施,將截流污水和原污水系統(tǒng)合流,集中至城市污水廠處理。

合流制排水系統(tǒng)有一定優(yōu)點(diǎn),例如對(duì)用戶排水接口管理可簡(jiǎn)化;市政排水管道只要一根。對(duì)降水量較少的干旱地區(qū)和匯水面積較小的村鎮(zhèn)的排水系統(tǒng)尤其適用。關(guān)鍵是注意解決污水輸送過程中的沉積問題。故對(duì)現(xiàn)有合流制不一定需要改建成分流制。為了提高環(huán)境效益,應(yīng)采用有一定截流倍數(shù)的污水截流設(shè)施,截流大部分初期雨水至城市污水廠處理。對(duì)環(huán)境保護(hù)要求高的地區(qū),建議增建雨水貯存池,待高峰合流水量過后,再將貯存的雨水陸續(xù)進(jìn)入污水處理構(gòu)筑物處理,提高受納水體的水質(zhì)。

結(jié)束語

城市排水制度對(duì)整個(gè)城市排水系統(tǒng)運(yùn)行又相當(dāng)影響。一經(jīng)確定采用分流制排水系統(tǒng),應(yīng)制定法規(guī),對(duì)排水用戶和城市排水管理部門規(guī)定各自的權(quán)利和義務(wù)。城市部門的責(zé)任特別重大,除監(jiān)督排水水質(zhì)外,尚應(yīng)嚴(yán)格控制污水的收集環(huán)節(jié),絕不允許污雨水混接的狀況發(fā)生。實(shí)踐證明,一旦分流制被攪亂,造成雨污混流,將使當(dāng)?shù)氐乃h(huán)境遭到嚴(yán)重的污染,大大降低工程效益,再要恢復(fù)到嚴(yán)格的分流制排水系統(tǒng)難度很大。