老城區截流式合流制排水系統改造策略研究

丁立軍　殷虹

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

關鍵詞：雨污合流;改造;排水管網

1? 引言

長沙市河東老城區排水體制規劃為雨污合流制，截流倍數為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、管網清淤維護不到位等方面的影響，降雨初期通過管網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，呈現出“黑龍”的現象[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的必然產物，為解決溢流污染問題，按現有規范、規劃的要求，僅僅采用加大截污干管的截流倍數，往往難以確定理想的效果，同時造成管網投資過大，利用率不高[2-3]。本文針合流制排水系統的特點，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，對于解決合流制區域溢流污染問題有一定的借鑒作用。

2? 截流式合流制管網系統運行模式及存在的問題

2.1? 截流式合流制管網系統運行模式

（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? 截流式合流制管網系統存在的問題

現行規劃、規范的截污干管管徑按旱季污水流量的截流倍數技術，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：截污系統無調蓄空間，受長沙市環保部門要求，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，因此規劃1倍截流的雨污混合水并未實現真正意義上的削減。

3? 傳統截流式合流制管網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，在現狀截污模式下，按現有規劃、規范，僅僅加大截流倍數，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不同。

4? 截流式合流制管網改造的新思路

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，在規劃、規范提高截流倍數的基礎上，新增調蓄設施，并調整、優化廠網站的運行調度方式，真正做到污染削減，保護地表水體。

5? 傳統截流式合流制管網改造策略

5.1? 改造策略

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

根據總量控制目標，對截污系統進行調整，可忽略降雨時長、降雨強度等外部條件對合流制管網污染稀釋、沖刷等因素，結合納污區實際建設條件，增加截污調蓄設施，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

在現有截污系統增加調蓄設施，污染削減總量較現狀增加70%，比僅提高截流倍數增加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度同步進行調整，原則上溢流污染應經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.合流制排水系統降雨徑流污染物特征及初期沖刷效應[J].生態環境，2007（6）：1627～1632.

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

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