■孫 龍 ■身份證號碼:440509198607022816
隨著經濟的發展和城市化進程的加速,每天都有很多生活污水和工業廢水泄入城市排水管道當中,而城市排水體制就是隨著這個過程而逐步發展確立起來的。城市排水體制的優化是整個排水系統規劃管理中一個十分重要的環節,它關系著系統的整體效能,能否降低對城市水環境的污染,影響著排水系統的選擇、規劃管理、改造及運行成本,甚至還會對其他市政工程產生影響。
目前,我國城市排水體制主要有合流制、分流制以及將這兩種體制混合使用的混流制三種。一般來說,排水體制的優化應在滿足城市排水功能需求和盡量降低對城市水環境污染的基礎上,根據當地排水體制的類型、城市規劃、排水情況、氣候和水體條件,通過采取恰當的優化措施加以實現。在優化城市排水體制的過程中,所采取的優化措施要切實可行,既要考慮當地的具體情況,包括經濟承受能力,還要實現城市排水系統效能的提升。
合流制是將生活污水、工業廢水和雨水徑流集中在一個管渠內進行輸送、處理和排放。早期的合流制排水系統將污水和雨水徑流直接進行混合后排入到就近的水體中,優點是建設投資花費小,缺點是會對城市水環境造成嚴重污染。隨著工業化的發展,這種直排式系統難以控制和防止水污染的缺陷日益凸顯,所以慢慢被截留式合流制所替代。截流式合流制是在以往直排式的基礎上發展而來的,它通過修建截流干管和設置溢流井,并在排水系統的終端建設污水處理廠,從而有效改善了污水對環境的污染。截流式合流制可以確保全部生活和工業污水進入污水處理廠,在遇到下雨天氣時,還可以通過截流干管匯集一些雨水至污水處理廠。
針對截流式合流制的特點,筆者認為可以采取以下優化措施:(1)針對溢流部分設計采用二次污水收集和處理系統。遭受暴雨時,截流管容納水量的能力可能無法承受實際的混合污水量,從而產生溢流。因此,可以針對這部分溢流污水在局部地區建立二次污水處理系統。(2)提高污水處理單元的處理能力。由于旱、雨季的水量波動較大,而這必然會對污水處理單元造成影響。為了降低這種沖擊的影響,有必要在經過科學計算的基礎上提高污水處理單元的能力。(3)解決好污水輸送過程中出現的問題。因為旱、雨季輸送的污水量波動較大,所以在合流管渠內較容易出現沉淀,而這會對污水處理系統的效能產生不利影響。因此,需要及時清理沉淀物。(4)在雨量較小,污水量波動不大的區域可以考慮采用完全合流制,將所有污水統一輸送到污水處理廠進行處理。這種方式的優點是對環境污染小,缺點是投資和運行成本較高,并且對污水處理廠的處理能力有較高的要求。
當生活污水、工業廢水和雨水分別用多個管渠輸送時,稱為分流制污水處理系統。相對于合流制排水系統,分流制能夠有效降低對城市水環境的污染,而且分流制管道的污水量波動較小,產生沉淀較少,便于維護管理。分流制排水系統的優點是可以根據城市的規模和經濟承受能力進行分期建設,例如短期內經濟無法承擔的情況下,可以先不建立雨水排水系統,待以后經濟條件成熟時再建造雨水渠道;缺點是實施成本較大。完全分流制排水系統分設生活污水、工業廢水和雨水等多個管渠系統。其中,工業廢水可能會有不同形式,可根據具體的處理要求采用不同的污水管渠進行輸送。此外,完全分流制排水系統還可以根據污水性質的不同設置具有不同處理能力的污水處理單元,這為系統終端的分質處理或處置帶來了極大的便利,因此是一種較理想的排水體制。
完全分流制工作過程中存在的最大問題是雨污混流現象,旱季時收集到的待處理污水量較小,而暴雨時,雨水受納水體仍有污水排入,使分流制的效能難以充分體現。針對以上問題,近年來有人提出在分流制排水系統中引入雨水截流井的措施加以優化。小雨時,雨水經污水截流管進入污水處理廠,大雨時,雨水則經雨水管渠排入水體。因為增加了將初期雨水引入污水管渠的特殊設施,只接納污水和初期雨水,使得進入渠道內的水量波動不大,這不僅可以較好地保護水體不受污染,還分擔了暴雨時雨水管渠系統的壓力,降低了對污水處理系統的沖擊。
對于規模比較大的城市,由于城市內各個局部區域的氣候、水體條件和排水功能需求存在差異,在各個局部因地制宜地采用合流制或分流制不同的排水體制,組合成整個城市的排水系統。
截流式合流制在旱季能將污水全部輸送至污水處理廠,但在雨季因受截流管容納能力的限制,可能會使一些混合污水排入水體,從而造成城市水體環境的周期性污染。另一方面,旱季和雨季的排水量及水質波動較大,給污水處理廠的運行管理帶來了極大的不便。
在截流式排水系統中,截流倍數選取的越大,雨季時溢出的混合污水就越少,但截流倍數選地過大會使截流管管徑增大,并對污水處理能力提出更高的要求,使城市排水系統的投資和建設成本增大。在實際工作中,截流倍數并不是取地越大越好,而是應該隨著城市建設水平的發展而不斷進行調整優化。
在采用分流制排水系統的城市,因受城市早期污水排放設施的限制,如果不能達到完全分流的要求,就應因地制宜的處理好近遠期之間的關系。例如新擴建城區可以采用完全分流制排水系統,而老城區則可以按照計劃實施排水管網改造,限期實現雨污分流。對短期內難以改造的區域,可以在這些區域的總排口實施臨時截流措施。總之,要結合城市新區建設和舊區改造,逐步實施雨污分流工作。
城市排水體制是帶動城市發展,維護城市平衡穩定的一個關鍵,一旦其被攪亂,就會對城市的水環境造成嚴重污染,對城市的社會和經濟效益也會帶來較大的負面影響。因此,如何對城市排水體制進行優化,從而有效解決其中存在的各種問題是一項非常重要的工作。我們要根據城市的總體規劃,在滿足城市排水功能需求和盡量降低對城市水環境污染的基礎上,綜合分析,即要充分利用現有的排水管網設施,又要考慮遠期發展,制定并實施切實有效的優化措施。
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