何京蓮
(四川省儀隴縣住房和城鄉建設局,四川 南充 637676)
城市污水處理系統是城市基礎設施的重要環節,隨著城市建設的不斷發展和進步,我國城市污水系統及其管網設計和建設水平逐步提高。但值得注意的是,結合目前生活污水系統管網規劃設計的現狀來看,大部分城市污水系統規劃并未按水源地進行系統劃分及規劃設計,仍采用合流制排水系統設計,導致城市污水系統存在諸多問題,極不利于污水處理廠(站)的運行管理,對城市建設和發展造成不利影響。城市雨污水匯流這一情況是城市排水系統普遍存在的問題,本文研究了雨污分流的排放方式在城市污水管網改造中的具體應用和積極意義。
對我國現有的污水處理設施的調研和分析結果顯示,采用一條下水道的雨水、污水共排的方法最為常用(見圖1)。此類城市排水系統在實際使用中容易造成水體污染、排水系統內澇等問題,對整個城市的日常運轉,尤其是給污水處理廠(站)的運營和管理帶來極大的負面影響[1]。

圖1 合流制排水系統
城市排水工程的主要問題是如何合理選擇排水系統,這對排水的質量和效果有著重要影響。在城市排水系統的規劃設計中,如果不能根據當地的地域特點、地方特色和城市的實際情況,將雨水和污水進行分流處理,容易導致城市下水道堵塞、排水效率低及污水堆積或檢查井污水外溢(見圖2)等問題,嚴重污染城市河流和環境,影響城市生產生活。例如,一些城鎮老城區由于路面狹窄,排水管網復雜,安裝排水管道的空間有限,所以多采用聯合排水,導致環境污染。

圖2 污水從檢查井溢流
城市排水系統規劃受歷史因素的制約,在過去的排水系統設計中,排水管道之間是彼此獨立的關系,導致城市排水系統整體利用率低,而且對排水工作產生一定的負面影響。在夏、秋、雨季等特定季節,由于排水過度,排水系統不能滿足實際排水需求,造成城市雨水蓄積,城市內澇。例如,隨著中國城市化的發展,城市人口日益增加,在人口少、面積小的舊城區,現有的城市排水系統已不能滿足城市居民的需求[2]。排水系統的維修和維護不及時、不完善,導致排水系統長期處于免維護狀態,堵塞問題嚴重,使居民的日常工作、生活及城市管網和道路受到很大影響。
城市排水系統設計不夠科學,尤其是雨水和污水匯流嚴重影響了城市環境質量。河流下游還有一些污水處理廠(站),其排放標準達不到水質排放要求。
在城市化快速發展的背景下,重大基礎設施建設取得了明顯成果。雨水和污水的分流是衡量一個城市排水設施是否完善和健全的標志,也是提高城市污水處理能力的重要保證。但目前一些地區的雨水和污水匯流現象比較突出,導致污水收集困難、排放超標。針對目前全國范圍內存在的水污染問題,“雨污分流”是解決雨污水回流、污水直排等問題的重要途徑。雨污分流后,既能加速污水收集、提高污水處理效率,又能防止污水對河道、地下水的污染,明顯改善水環境,減少污水處理費用。另外,雨水和污水的分流會對城市環境質量、城市治理、城市品位等產生巨大影響,從而有效提升城市居民的居住環境和生活質量。
針對城市排水系統存在的諸多問題,采取雨污分流措施,對城市排水系統進行改造應從以下幾方面著手。
根據實際情況,在城市排水系統中規劃安裝雨污混流立管,同時加強后期運行管理,特別是在有效管理雨污分流的基礎上,切實保證城市排水系統的運行效果和效率。在城鎮雨污排水系統規劃改造中,規劃人員要充分了解改造區建筑物內外排水系統的結構,充分了解建筑物雨污匯流情況。在規劃設計時需要新建雨水立管施工布置,單獨收集樓頂雨水,將樓內原有雨污合流管作為新排污管,并實現標準化。通過雨污分流,實現建筑物雨水、污水的有序排放和處理,以及對污水排放的有效管理[3]。
在城市雨污分流排水系統改造中,可以對原有的雨污合流管線進行拆除清理。在排水管網布置中,如果雨污管網混接過于嚴重,或部分破損、堵塞非常嚴重,應取消原有的雨水排水系統管道。新建雨水排水管道應根據實際情況進行系統導流設計和規范安裝,以達到城市排水系統雨污分流的理想效果。同時根據實際情況,對于排水口與市政混流管相連的城市排水系統,可采用市政混流管作為城市雨水管,并單獨改造城市污水管道(見圖3),以實現城鎮完整的雨污分流排水系統,這樣做既能節約建設資金成本,又能達到滿意的雨污排放和運行管理效果。

圖3 新建污水管
在部分城市的排水系統改造中,可根據地形、部分蓄水構筑物等特殊情況改造雨水管網,使雨水作為可再生資源得到充分利用。新建雨水管道可與改造區濕地、池塘、低洼地、水庫等有效連通,增加城市排水系統中雨水主干管的長度。這樣,新建的雨水管道可以發揮蓄水和調節作用,加快雨水的排放和處理,解決夏季、雨季城市道路內澇問題。同時還可利用雨水灌溉花草樹木,增加景觀區水量,實現城市人居環境的不斷優化,促進城市的建設和發展[4]。
將雨水和污水分流技術引入城市排水系統的改造和建設中,會給城市的污水治理帶來很大效益,本文從經濟效益、環境效益和社會效益三個方面闡述其正面效應和意義。
在雨污分流城市排水管網系統設計中,污水來源主要為城市生活污水。與雨污合流系統排水管路系統設計相比,分流系統污水管道水量和規模明顯減小,且在雨污合流的情況下,大量雨水進入污水處理廠站,會造成廠站進水COD顯著下降,導致污水處理廠站實際進水水質,尤其是COD低于設計進水標準,從而大大增加了污水處理廠站的污水處理難度。因此,通過雨污分流改造城市排水系統,可以使生活污水的水質和水量達到相對穩定的狀態,有效降低污水處理廠站的處理成本,提高污水處理作業的經濟效益[5]。
采用雨污分流系統,可將污水直接排放至城市污水處理廠進行高效處理。城市雨水通過雨水管收集到水庫塘或大型景觀水體,在調節和調蓄下,對此類初期雨水進行簡單有效的處理,將其用于景觀灌溉或排入自然水體,不僅可以起到緩解洪峰、治理城市內澇的作用,還能達到水資源高效循環利用的目標。從環保角度來看,不僅能節約能源,還能減少環境污染,具有良好的環境效益。
雨污分流排水管網設計規劃順利實施后,可以將溢流及混合污水的污染降至最低,減少城市溢流和混合污水對周圍環境的污染和危害,從而大大改善城市的環境質量。對塑造健康城市的良好形象,促進城市建設的科學化及可持續發展,具有重大的社會效益。人們既能感受到視覺上的美感,也能真正體會到雨污分流給社會帶來的巨大好處,從而確保人們對美好生活的期望真正得到滿足[6]。
綜上所述,城市排水系統雨污分流管網改造對城市污水處理具有重大意義,有利于城市的排水暢通,能夠促進雨水的綜合循環利用,并減少溢流污染河流水體的現象,有利于城市建設水平及環境質量的進一步提高。