排水体制




城市排水系统的功能[3]

传统观念上的排水系统是以防止雨洪内涝、排除和处理污水、保护城市公共水域水质为目的,认为污水是有害的,应尽快排到城市下游。21世纪排水系统的定位则应从以前的防涝减灾、排污减害逐步转向污水的资源化起到回收城市污水和再生回用及畅通城市水循环的作用,从而恢复健康的水循环和良好的水环境,维持水资源的可持续利用。

城市排水体制的分类

废水分为生活污水、工业废水和雨水三种类型,它们可以采用同一个排水管网系统来排除,也可采用各自独立的分质排水管网系统来排除。不同的排除方式所形成的排水系统,称为排水体制。[1]

城市排水体制一般分为合流制和分流制两种类型:

合流制排水系统

合流制排水系统是将城市生活污水、工业废水和雨水径流汇集人在一个管渠内予以输送、处理和排放。按照其产生的次序及对污水处理的程度不同,合流制排水系统可分为直排式合流制、截流式合流制和全处理式合流制。

城市污水与雨水径流不经任何处理直接排入附近水体的合流制称为直排式合流制排水系统。国内外老城区的合流制排水系统均属于此类。

随着工业化的不断发展,污水对环境造成的污染越来越严重,必须对污水进行适当的处理才能够减轻城市污水和雨水径流对水环境造成的污染,为此产生了截流式合流制。截流式合流制是在直排式合流制的基础上,修建沿河截流干管,并在适当的位置设置溢流井,在截流主干管(渠)的末端修建污水处理厂。该系统可以保证晴天的污水全部进入污水处理厂,雨季时,通过截流设施,截流式合流制排水系统可以汇集部分雨水(尤其是污染重的初期雨水径流)至污水处理厂。但另一方面雨量过大,混合污水量超过了截流管的设计流量,超出部分将溢流到城市河道,不可避免会对水体造成局部和短期污染。并且,进入处理厂的污水,由于混有大量雨水,使原水水质、水量波动较大,势必对污水厂各处理单元产生冲击,这就对污水厂处理工艺提出了更高的要求。

在雨量较小且对水体水质要求较高的地区,可以采用完全合流制。将生活污水、工业废水和降水径流全部送到污水处理厂处理后排放。这种方式对环境水质的污染最小,但对污水处理厂处理能力的要求高,并且需要大量的投资和运行费用。

分流制排水系统

当生活污水、工业废水和雨水用两个或两个以上排水管渠排除时,称为分流制排水系统。

其中排除生活污水、工业废水的系统称为污水排水系统;排除雨水的系统称为雨水排水系统。根据排除雨水方式的不同,又分为完全分流制、不完全分流制和截流式分流制。

完全分流制排水系统分设污水和雨水两个管渠系统,前者汇集生活污水、工业废水,送至处理厂,经处理后排放或加以利用。后者通过各种排水设施汇集城市内的雨水和部分工业废水(较洁净),就近排入水体。但初期雨水未经处理直接排放到水体后,将对水体造成污染。

近年来,对雨水径流的水质调查发现,雨水径流特别是初降雨水径流对水体的污染相当严重,因此提出对雨水径流也要严格控制的截流式分流制排水系统。截流式分流制既有污水排水系统,又有雨水排水系统,与完全分流制的不同之处是它具有把初期雨水引入污水管道的特殊设施,称雨水截流井。小雨时,雨水经初期雨水截流干管与污水一起进入污水处理厂处理;大雨时,雨水跳跃截流干管经雨水管排入水体。截流式分流制的关键是初期雨水截流井,它要保证初期雨水能进入截流管,而中期以后的雨水能直接排入水体,同时截流井中的污水不能溢出泄入水体。截流式分流制可以较好地保护水体不受污染。由于仅接纳污水和初期雨水,截流管的断面小于截流式合流制,进人截流管内的流量和水质相对稳定,亦减少污水泵站和污水处理厂的运行管理费用。

不完全分流制只建污水排水系统,未建雨水排水系统,雨水沿着地面、道路边沟和明渠泄入水体。或者在原有渠道排水能力不足之处修建部分雨水管道,待城市进一步发展或有资金时再修建雨水排水系统。该排水体制投资省,主要用于有合适的地形、有比较健全的明渠水系的地方,以便顺利排泄雨水。目前还有很多城市在使用,不过因为没有完整的雨水管道,在雨季容易造成径流污染和洪、涝灾害,所以最终还得改造为完全分流制。对于常年少雨、气候干燥的城市可采用这种体制,而对于地势平坦,多雨易造成积水地区,不宜采用不完全分流制。

分流制的优点是它可以分期建设和实施,一般在城市建设初期建造城市污水下水道,在城市建设达到一定规模后再建造雨水道,收集、处理和排放降水尤其是暴雨径流水。

在一个城市中,有时采用的是复合制排水系统,即既有分流制也有合流制的排水系统。复合制排水系统一般是在由合流制的城市需要扩建排水系统时出现的。在大城市中,因各区域的自然条件以及修建情况可能相差较大,因地制宜地在各区域采用不同的排水体制也是合理的。

国外排水体制[2]

截流式合流制排水系统因与城市的逐步发展密切相关,因而它是迄今国内外现有排水体制中应用最多的一种。

德国、英国、法国、日本的合流制排水管道占排水管道占排水总长度的70%左右。

丹麦的合流制排水管道约占45%;

德国科隆市的合流制排水管道所占比例甚至髙达94% ;

日本东京的合流制排水管道的比例也达到了90%以上。

国内的排水体制[2]

我国的新建城市如深圳市、上海浦东、大连开发区等都采用的是分流制排水系统,由于设计、施工和管理方面的原因,这些新建的城市中,并没有真正实现完全分流制所期望的目标,也没有将服务流域内的污水全部收集到污水处理厂。

北京、天津、昆明等城市也规划将合流制全部改造成分流制排水系统。北京已有2/3的排水系统为分流制。

城市排水体制的选择

为了进一步改善受纳水体的水质,建立理想的分流制或将合流制改为完全分流制系统,在排水体制的选择上应改变观念,允许部分地区在相当长的时间内采用合流制截流体系并将工作重点放在提高污水处理率上,这才是保护水体的根本方法。在对老城市合流制排水系统改造时要结合实际制定可行方案,在各地新建开发区规划排水系统时也有必要充分分析当地条件、资金的合理运作,同时还要从管理水平、动态发展角度进行研究,不要盲目模仿、生搬条款。在已有二级污水处理厂的合流制排水管网中,适当的地点建造新型的调节、处理设施(滞留池、沉淀渗滤池、塘和湿地等)是进一步减轻城市水体污染的关键性补充措施。它能拦截暴雨初期”第一次冲刷”起的污染物送往污水厂处理,减少混合污水溢流的次数、水量和改善溢流的水质,以及均衡进入污水厂混合污水的水量和水质,它也能对污染物含量较多的雨水作初步处理。

排水体制选择的原则[4]

分流制指用不同管渠系统分别收集、输送污水和雨水的排水方式。合流制指用同一管渠系统收集、输送污水和雨水的排水方式。

分流制可根据当地规划的实施情况和经济情况,分期建设。污水由污水收集系统收集并输送到污水厂处理;雨水由雨水系统收集,并就近排入水体,可达到投资低,环境效益高的目的,因此规定除降雨量少的干旱地区外,新建地区应采用分流制,降雨量少一般指年均降雨量300mm 以下的地区。旧城区由于历史原因,一般已采用合流制,故规定同一城镇的不同地区可采用不同的排水体制,同时规定现有合流制排水系统应按照规划的要求加大排水管网的改建力度,实施雨污分流改造。暂时不具备雨污分流条件的地区,应提高截流倍数,采取截流、调蓄和处理相结合的措施减少合流污水和降雨初期的污染。

参考文献

[1] XX区排水管网工程可行性研究报告 http://p.pw/bajkoZ

[2]排水体制分类 http://p.pw/bajkpc

[3]王淑梅 对我国城市排水体制的探讨 中国给水排水 2007 http://p.pw/bajkpe

[4]室外排水设计规范GB50014-2006(2014年版)

ChangeLog

  • 2016-2-2 | d.yang | 新建词条
  • 2016-2-3 | d.yang | 增加对排水体制的解释,排水系统的功能
  • 2016-2-16|d.yang| 增加排水体制选择的原则

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