文/王宇 大連市排水設(shè)計(jì)院 遼寧大連 116000
論雨、污水分流制與合流值的利與弊
文/王宇大連市排水設(shè)計(jì)院遼寧大連116000
針對(duì)國(guó)內(nèi)許多城市較低的污水處理率,選擇簡(jiǎn)單實(shí)用,投資少的合流制排水系統(tǒng)符合國(guó)內(nèi)許多城市的實(shí)際情況。故分析合流制與分流制的利與弊,對(duì)如何在工程實(shí)際中彌補(bǔ)其不足,完善設(shè)計(jì),使其具有更高的使用價(jià)值是具有很大的實(shí)際意義。
分流制;合流制
城市和工業(yè)企業(yè)的生活污水、工業(yè)廢水和降水的收集與排除方式稱為排水系統(tǒng)的體制(簡(jiǎn)稱排水體制)。排水體制一般分為分流制和合流制兩種基本類型。除此以外還有很多衍生形式。它們各自對(duì)雨、污水的收集方式不同,收集效果不同,從而對(duì)城市環(huán)境影響就有所差異。
合流制是將生活污水、工業(yè)廢水與降水混合在同一套管網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)排除的系統(tǒng)。因此它對(duì)污水收集比分流制的嚴(yán)格要求要簡(jiǎn)單。我國(guó)現(xiàn)今使用的《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定[l],新建地區(qū)排水系統(tǒng)一般應(yīng)采用分流制。但這并不表明合流制就一無(wú)是處。合流制排水系統(tǒng)也有一定的優(yōu)點(diǎn),對(duì)用戶排水接口管理可簡(jiǎn)化,市政排水管道只要一根,同時(shí)新技術(shù)的應(yīng)用,使小區(qū)內(nèi)的污水經(jīng)處理設(shè)施處理后排放,其應(yīng)用效果可同分流媲美,使合流制應(yīng)用前景看好。對(duì)降水量較少而干旱的北方城市和匯水面積較小的村鎮(zhèn)的排水系統(tǒng)尤為適用。即便合流制排水系統(tǒng)管徑比較大,晴天污水管容易沉淀、淤積,但雨季雨水的沖刷作用對(duì)管道清淤、疏通效果極佳,其管道養(yǎng)護(hù)疏通的工作量要小得多,可降低部分維護(hù)管理費(fèi)。從天津市下水道水沖法疏通養(yǎng)護(hù)管道的經(jīng)驗(yàn)看,小流量時(shí)可能發(fā)生的沉積物在高峰流量時(shí)可被沖走剛。合流制排水系統(tǒng),管線單一、投資小、極少占地下空間資源,減少了與其它管線交叉的機(jī)率,有利于其它地下管線工程的規(guī)劃實(shí)施。同樣合流制存在有致命的硬傷。首先是如何解決污水輸送過(guò)程中的沉積問(wèn)題。由于合流管渠平時(shí)輸送的旱雨季污水量相差懸殊,因此合流管渠內(nèi)容易發(fā)生沉積。其次由于淤積等原因致使流量發(fā)生變化,使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,特別是水中污染物成分55、BODS、COD濃度變化懸殊,增加了雨季污水處理廠的管理難度,這就要求處理廠工藝設(shè)計(jì)和管理必須適應(yīng)各種變化情況,保證處理污水,尤其是雨季排放的污水達(dá)到國(guó)家環(huán)保的排放標(biāo)準(zhǔn)。也正因?yàn)檫@樣,合流制污水處理廠的規(guī)模(投資、運(yùn)行費(fèi))相應(yīng)的比分流制大。
將城市的混合污水不經(jīng)任何處理,直接就近排入水體的排水方式稱為舊合流制或直排式合流制。這種排水方式出現(xiàn)時(shí)間最早,對(duì)環(huán)境造成的危害十分嚴(yán)重,國(guó)內(nèi)外很多老城市以往幾乎都是采用這種合流制排水系統(tǒng)?,F(xiàn)在大都己經(jīng)改造成截流式合流制或者分流制。截流式合流制是在直排式合流制基礎(chǔ)上,修建沿河截流干管,在城市下游建污水處理廠,并在適當(dāng)位置上設(shè)置溢流井的排水方式。采取截流合流制排水體系統(tǒng),由于工程量相對(duì)較小、節(jié)約投資(約比分流制減少40%)、易于施工、見(jiàn)效快、可操作性強(qiáng),在現(xiàn)階段已得到廣泛應(yīng)用,并取得良好效果,比較符合中國(guó)國(guó)情。旱季時(shí),截流式合流制排水系統(tǒng)可將污水全部送入污水處理廠。雨季時(shí),通過(guò)截流設(shè)施,截流式合流制排水系統(tǒng)可以匯集部分雨水至污水處理廠,尤其初期雨水較臟,污染較重,這對(duì)保護(hù)城市水體是有利的,對(duì)提高環(huán)境質(zhì)量能起到一定作用,但另一方面雨量過(guò)大,混合污水量超過(guò)了截流管的設(shè)計(jì)流量,超出部分將溢流到城市河道,不可避免會(huì)對(duì)水體造成局部和短期污染,因?yàn)橛晁O(shè)計(jì)流量一般為污水設(shè)計(jì)流量的20-30倍,合流制系統(tǒng)截留到污水處理廠去的混合污水量只占生活污水設(shè)計(jì)流量的3-5倍,所以在雨天大量混合污水還是直接排入了自然水體。
分流制將雨水、污水分別處理,一方面減少了雨水處理費(fèi)用,另一方面污水的集中處理也可減少污水處理對(duì)城市環(huán)境的影響[2]。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,雨水經(jīng)河流直接排除,而污水在輸送到下游后,由污水處理廠集中處理。對(duì)工業(yè)污水,因其成分比較復(fù)雜,則根據(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產(chǎn)污水,另有雨水管收集和輸送雨水和生產(chǎn)廢水。最后按照實(shí)際情況就地處理,達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后排入市政管網(wǎng)。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,得到業(yè)內(nèi)大多數(shù)專家的認(rèn)同,所以是目前比較推崇的排水體制。
分流制不受雨水水量、水質(zhì)變化限制,只用于處理污染最嚴(yán)重、水質(zhì)水量較穩(wěn)定的生活污水,相對(duì)處理水量少,管道水力條件好,管理較簡(jiǎn)單,可分期修建,節(jié)約投資,所以能最經(jīng)濟(jì)、有效、穩(wěn)定地處理污水達(dá)到國(guó)家規(guī)定的污水排放標(biāo)準(zhǔn)。
不過(guò)使用分流制系統(tǒng)也存在不利的因素,一方面,初期雨水未加處理進(jìn)入城市水體,對(duì)水體造成一定污染,其污染程度對(duì)于一些下雨較少的內(nèi)陸城市更加嚴(yán)重。因?yàn)檠芯勘砻鳎菂^(qū)雨水徑流污染嚴(yán)重,主要為有機(jī)物污染和懸浮固體污染,初期徑流污染最嚴(yán)重,可達(dá)到很高的濃度咧]。1990年美國(guó)對(duì)水體污染的調(diào)查表明,約30%的地表水體的污染物超標(biāo)是由非點(diǎn)源污染所造成的,而雨水在其中貢獻(xiàn)最大。另一方面,分流制排水系統(tǒng),常因分流不徹底對(duì)城市水體造成嚴(yán)重污染。分流制系統(tǒng)因系統(tǒng)復(fù)雜造成施工困難,提高了對(duì)管網(wǎng)運(yùn)行管理,特別是對(duì)城市綜合管理水平的要求,結(jié)果其污水實(shí)際收集效果常常不理想。它增加了雨水管與污水管道的相互交叉,導(dǎo)致雨水重力流排入水體的難度增大,污水管道埋深增加,泵站相應(yīng)增多,加大了工程投資及運(yùn)行管理費(fèi)用。
基于我國(guó)城市排水現(xiàn)狀,在一定時(shí)期內(nèi)還會(huì)存在,加之我國(guó)大多城市市政基礎(chǔ)設(shè)施較薄弱,受資金的制約,在目前一味強(qiáng)調(diào)把舊合流制排水管渠系統(tǒng)改造成為分流制不是很現(xiàn)實(shí),當(dāng)務(wù)之急是,如何在工程實(shí)際中彌補(bǔ)其不足,完善設(shè)計(jì),使其具有更高的使用價(jià)值。比如可建議增建雨水貯存池,待高峰合流水量過(guò)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)。
[l]慈增福.談城市排水體制的選擇和實(shí)施.當(dāng)代建設(shè),2007,(6):54.
[2]趙劍強(qiáng).城市地表徑流污染與控制.北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,2006.