談城市排水體制的選擇及管理論文
摘要:城市排水系統就是將城鎮的污水和雨水有組織地排除與處理的工程設施,是城市基礎設施建設的重要組成部分,它通常由排水管網和污水處理廠組成。排水體制的選擇應因地制宜,從全局出發,通過技術經濟比較綜合考慮確定;同時。要加強對城市水系雨水徑流管理和污染控制的工作。
關鍵字:城市排水體制;合流制;分流制;復合制;截流倍數
一、城市排水體制的分類
城市排水體制一般分為合流制和分流制兩種類型:
(一)合流制排水系統
合流制排水系統是將城市生活污水、工業廢水和雨水徑流匯集人在一個管渠內予以輸送、處理和排放。按照其產生的次序及對污水處理的程度不同,合流制排水系統可分為直排式合流制、截流式合流制和全處理式合流制。
城市污水與雨水徑流不經任何處理直接排入附近水體的合流制稱為直排式合流制排水系統。國內外老城區的合流制排水系統均屬于此類。
隨著工業化的不斷發展,污水對環境造成的污染越來越嚴重,必須對污水進行適當的處理才能夠減輕城市污水和雨水徑流對水環境造成的污染,為此產生了截流式合流制。截流式合流制是在直排式合流制的基礎上,修建沿河截流干管,并在適當的位置設置溢流井,在截流主干管(渠)的末端修建污水處理廠。該系統可以保證晴天的污水全部進入污水處理廠,雨季時,通過截流設施,截流式合流制排水系統可以匯集部分雨水(尤其是污染重的初期雨水徑流)至污水處理廠。但另一方面雨量過大,混合污水量超過了截流管的設計流量,超出部分將溢流到城市河道,不可避免會對水體造成局部和短期污染。并且,進入處理廠的污水,由于混有大量雨水,使原水水質、水量波動較大,勢必對污水廠各處理單元產生沖擊,這就對污水廠處理工藝提出了更高的'要求。
在雨量較小且對水體水質要求較高的地區,可以采用完全合流制。將生活污水、工業廢水和降水徑流全部送到污水處理廠處理后排放。這種方式對環境水質的污染最小,但對污水處理廠處理能力的要求高,并且需要大量的投資和運行費用。
(二)分流制排水系統
當生活污水、工業廢水和雨水用兩個或兩個以上排水管渠排除時,稱為分流制排水系統。
其中排除生活污水、工業廢水的系統稱為污水排水系統;排除雨水的系統稱為雨水排水系統。根據排除雨水方式的不同,又分為完全分流制、不完全分流制和截流式分流制。
完全分流制排水系統分設污水和雨水兩個管渠系統,前者匯集生活污水、工業廢水,送至處理廠,經處理后排放或加以利用。后者通過各種排水設施匯集城市內的雨水和部分工業廢水(較潔凈),就近排入水體。但初期雨水未經處理直接排放到水體后,將對水體造成污染。
近年來,對雨水徑流的水質調查發現,雨水徑流特別是初降雨水徑流對水體的污染相當嚴重,因此提出對雨水徑流也要嚴格控制的截流式分流制排水系統。截流式分流制既有污水排水系統,又有雨水排水系統,與完全分流制的不同之處是它具有把初期雨水引入污水管道的特殊設施,稱雨水截流井。小雨時,雨水經初期雨水截流干管與污水一起進入污水處理廠處理;大雨時,雨水跳躍截流干管經雨水管排入水體。截流式分流制的關鍵是初期雨水截流井,它要保證初期雨水能進入截流管,而中期以后的雨水能直接排入水體,同時截流井中的污水不能溢出泄入水體。截流式分流制可以較好地保護水體不受污染。由于僅接納污水和初期雨水,截流管的斷面小于截流式合流制,進人截流管內的流量和水質相對穩定,亦減少污水泵站和污水處理廠的運行管理費用。
不完全分流制只建污水排水系統,未建雨水排水系統,雨水沿著地面、道路邊溝和明渠泄入水體。或者在原有渠道排水能力不足之處修建部分雨水管道,待城市進一步發展或有資金時再修建雨水排水系統。該排水體制投資省,主要用于有合適的地形、有比較健全的明渠水系的地方,以便順利排泄雨水。目前還有很多城市在使用,不過因為沒有完整的雨水管道,在雨季容易造成徑流污染和洪、澇災害,所以最終還得改造為完全分流制。對于常年少雨、氣候干燥的城市可采用這種體制,而對于地勢平坦,多雨易造成積水地區,不宜采用不完全分流制。
分流制的優點是它可以分期建設和實施,一般在城市建設初期建造城市污水下水道,在城市建設達到一定規模后再建造雨水道,收集、處理和排放降水尤其是暴雨徑流水。
在一個城市中,有時采用的是復合制排水系統,即既有分流制也有合流制的排水系統。復合制排水系統一般是在由合流制的城市需要擴建排水系統時出現的。在大城市中,因各區域的自然條件以及修建情況可能相差較大,因地制宜地在各區域采用不同的排水體制也是合理的。
二、城市排水體制的選擇
為了進一步改善受納水體的水質,建立理想的分流制或將合流制改為完全分流制系統,在排水體制的選擇上應改變觀念,允許部分地區在相當長的時間內采用合流制截流體系并將工作重點放在提高污水處理率上,這才是保護水體的根本方法。在對老城市合流制排水系統改造時要結合實際制定可行方案,在各地新建開發區規劃排水系統時也有必要充分分析當地條件、資金的合理運作,同時還要從管理水平、動態發展角度進行研究,不要盲目模仿、生搬條款。在已有二級污水處理廠的合流制排水管網中,適當的地點建造新型的調節、處理設施(滯留池、沉淀滲濾池、塘和濕地等)是進一步減輕城市水體污染的關鍵性補充措施。它能攔截暴雨初期“第一次沖刷”起的污染物送往污水廠處理,減少混合污水溢流的次數、水量和改善溢流的水質,以及均衡進入污水廠混合污水的水量和水質,它也能對污染物含量較多的雨水作初步處理。
三、排水系統體制選擇及建設中存在的問題及建議
(一)排水管網的建設
不少城市和地區,往往只把污水處理廠作為重點工程對待,而放松與之相配套的污水管網的建設。常常是污水處理廠按計劃建成投產,而污水管網卻只建了部分污水干管。造成一方面污水處理廠處理量不足,一方面污水仍直接排入河體污染環境的情況。因此,排水管網的建設應與污水處理廠的建設作為一個整體,同步實施。
(二)截流倍數
無論是合流制還是分流制(雨水道),其排水干管或干渠,都應采用截留式排水系統,在其末端加設溢流井,其頂端設置溢流堰,排水干管采用適宜的截留倍數;其大小直接影響受納水體的潔凈與否,過小會導致受納水體遭受嚴重污染;過大則會造成浪費。故合理選取截流倍數是關鍵,其取值應綜合考慮受納水體的水質要求、受納水體的自凈能力、城鎮的文明程度(或級別)、人口密度、降雨量、投資等各種因素。
(三)雨水徑流污染物含量及控制
隨著經濟的高速發展,城市人口密度不斷增加,對污水收集系統容量的要求也不斷增加,這不僅由于不斷擴大的城市產生了越來越多的污水,而且由于不透水排水面積的增加導致了城市暴雨徑流量的增加。最終導致了在大的居民區內,更多的是大城市、超大城市的周邊,水文環境和城市水源受到嚴重的污染和破壞。因此,無論合流制或分流制排水系統,都應對截留雨水徑流進行處理。
(四)排水管網的管理
加強管理,對于建成后排水管網的成效至關重要。如果一個排水系統已經進行了雨、污分流,而管理措施跟不上,沿街居民私自亂接出戶管,或圖方便省錢,將生活污水管就近接人雨水管道,就會造成花大量資金建成的雨污分流系統失去作用,污水由雨水管直接排入水體造成河流污染。因此,城市排水系統能否真正發揮其應有的環境效益、社會效益和經濟效益,必須采取有效措施加強對排水管網的管理,從源頭上做好雨、污分流。
四、結語
隨著城市化的發展,排水系統在社會可持續發展中起著越來越重要的作用。排水體制的選擇應根據城鎮及工業企業的規劃、環境保護的要求、污水利用情況、原有排水設施、水質、水量、地形、氣候和水體等條件,從全局出發,通過技術經濟比較綜合考慮確定,同時,加強對城市水系雨水徑流管理和污染控制的工作。
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