城市雨污水管網溢流污染預報研究分析

鄭賢龍

摘 要：對于城市水污染控制而言，其重要部分是城市雨水、污水排水體制和整個排水管道系統。較為落后的城市雨污水處理系統將很可能引發各種社會和環境問題。遇到暴雨等惡劣天氣，由于排水設施建設落后、及時排放處理能力不夠，常造成交通堵塞，舊的落后的城市雨污水處理系統已經不適應城市發展的具體要求。而面對大量、繁雜的城市雨污水，落后的城市排水系統將引發一系列社會和環境問題。本文擬通過對雨污水管網溢流污染預報進行研究，結合國內外研究和實際情況，為完善城市雨污水管網溢流系統提供相應的對策和建議。

關鍵詞：城市雨污水；處理系統；污染預報研究

目前世界上主要發達國家通過對城市雨污水排水系統的完善，雨水資源的合理利用，整個城市雨污水管網系統實質上已經有了極大改觀。而我國落后的排水系統不僅制約了國家經濟建設，同時也造成了嚴重的社會問題。隨著我國城市化步伐速度的不斷加快，城區新建面積的不斷增加，城市排水系統壓力逐漸擴大。部分污水未經過有效處理就直接排放到自然水體中，嚴重污染了水體。近年來，雖然加大了對雨水、污水排水系統的建設工作，但是并沒有從根本上解決水體污染的變化態勢。至今，點源污染控制依舊是解決的焦點和重點。

1 雨污水管網系統建設缺失的危害

雨污水管網系統是指在一套排水管網內，將工業廢水、生活污水和雨水混合在一起的排水系統，通常污水處理廠建立在尾端。在未出現強降雨時，管網將污水直接送到污水處理廠處理。但當出現強降雨天氣時，隨著降雨量的不斷增加，雨污水的混合流量超過了管網的輸送能力就會出現溢流，從而產生城市雨污水管網溢流污染。

當雨污水管網系統建設缺失時，往往會造成以下危害：首先，常影響到水生生物的生長繁殖，大量污水未能有效處理，直接排入水體，造成大量水生物死亡，同時在這一過程中往往造成水體富營養化。同時水和土壤的污染會給人體健康帶來一定傷害。城市雨污水排水管網系統的終點一般是河流，而雨污水管網溢流污染時，將會制約到整個城市的綜合發展。

2 城市雨污水管網溢流污染預報國內外研究現狀

關于城市雨水、污水的控制、利用和研究，國外很早就開啟了研究歷程。但更多的是對排水管道和明渠建設的研究，直到最近才開始把雨污水溢流污染的影響和控制作為研究對象。

2.1 國外雨污水溢流研究狀況

美國早在上個世紀中期就開始進行城市雨水徑流和排水管網溢流污染控制研究。在1995年美國制定了關于有效解決溢流污染控制的相關文件。通過制定合適的合流排水系統和溢流操作程序對整個雨污水管網系統進行維護和最大效用。歐洲國家對雨污水溢流研究開始于上個世紀八十年代，由德國率先開始，至今德國已經形成了完整的城市雨水徑流管理和污染控制體系，整個雨污水溢流控制較為成熟。而瑞典則是放棄了合流的處理方法，改為分流處理。重點控制污染源頭和雨水徑流污染控制技術。

2.2 國內雨污水溢流研究狀況

我國對這一方面研究起步較晚，上海在我國率先通過建立模型從而對雨水、污水溢流系統進行有效研究，而無錫地區通過開展污水截留，建立污水截留泵站，有效保障了河流水質。通過建立雨水、污水聯合調蓄系統，有效截留暴雨期間產生的雨污水合流，從而確保了整個排水系統維持在合理的調蓄容積范圍之內。有效減少向自然水體排放的污染，確保整個生態系統平衡。

3 雨污水管網系統溢流污染的來源和種類

雨污水管網溢流污染的類型和形式是復雜的，主要來源有三個，分別是：天氣干燥時產生的廢水、污水，陰雨天氣時的地表徑流，以及排水系統內的沉淀物。關于雨污水管網溢流污染研究主要是指病原體、需氧物質、有毒物質、TSS等。其中，寄生性原生動物和長蠕菌素是溢流污水中最主要的寄生蟲。而溢流污水中有大量的耗氧物質，比如COD等。污水中大量COD將直接導致溶解氧含量急速降低，引發大量耗氧生物死亡。高濃度的固體顆粒污染物排入雨污水處理系統中，將會影響水生生物的生長和繁殖，同時沉積在水中會極大限制水生生物的生存空間。大部分雨污水管網溢流中含有大量貴重金屬和有機化合物。

4 城市雨污水管網溢流污染預報系統設計

目前，我國大多數城市雨水、污水處理系統采用的都是合流制的排水系統，在雨季經常出現污水溢出的情況，道路積水的出現，不僅妨礙了正常的交通秩序，同時溢流的雨污水水質較差，未經過任何有效處理，直接排放，嚴重污染了供水系統。而鑒于此，建設有效的城市雨污水管網溢流污染預報系統就會顯得尤為重要，

首先，要依據中國氣候差別大、變化幅度大、降雨不均勻的特點，建設適合我國具體情況的調蓄池。要與我國的具體氣候相結合。其次要利用Excel VBA等軟件系統對排水管網進行計算，從而有效提高工程設計的效率和質量，同時要結合雨污水管網本身容易出現淤泥沉積和污染物沉降的情況，要及時對雨污水管網進行清理。再者，通過使用Web采集技術設計天氣預報系統，同時結合適當的現場天氣測量設備，為雨污水預警系統提供準確的天氣信息，同時有效減少誤差。而通過及時掌握天氣信息，能夠為雨污水管網溢流危險預測提供重要參數，從而合理調節水量避免污水溢流污染。最后，根據支持向量機的方法對污水處理廠進行處理，通過最小二乘支出向量機的預測污水出水COD的方法，有效提高污水、雨水處理COD預測效果，有效利用整個雨污水管網溢流污染預報系統。

5 總 結

溢流的污水和雨水將對整個城市的供水系統產生嚴重的污染，不僅威脅到供水系統，更會對人的基本生活產生影響，所以對雨水、污水的合理控制和使用有著重要的作用，通過結合城市排水現在情況分析，不難發現，我國城市雨污水管網系統設計普遍存在問題，溢流現象嚴重，因此，建設好城市雨污水管網系統是當前的重點。而在建設城市雨污水管網系統過程中，一方面要從城市自身情況出發，結合人口分布、工業用水情況合理配置雨污水管網，而另一方面要積極建設雨污水預報系統，有效應多強降雨天氣，減少不必要損失。

參考文獻

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