簡析城市合流制截污管網溢流污水防控技術

劉慶泉

摘 要：隨著城市發(fā)展，污水排放量、建成區(qū)雨水徑流量日漸增加，截污管網的污染問題也逐漸變得嚴重，特別是溢流污水問題對城市水環(huán)境質量影響深遠，開展混合截污管網溢流污水防控技術研究，一定程度上能夠為城市污水處理提供技術保障。

關鍵詞：城市；合流制截污管網；污水防控

目前，城市排水系統(tǒng)主要分為兩種模式，一種是合流制排水系統(tǒng)，即各種廢水通過同一管渠混合收集和輸送的排水方式。混合污水通過管網送往附近的污水處理廠進行凈化處理，超出管網最大流量負荷部分污水直接排入附近水體。另一種是分流制排水系統(tǒng)，即雨水、生活污水和生產廢水分別通過兩種或以上的不同管道進行收集和輸送的方式，污水部分通過管網進入附近的污水廠進行水質凈化處理，雨水部分通過簡單處理后直接排入附近水體。以下主要就城市合流制截污管網溢流污水作進一步分析。

1 合流制截污管網系統(tǒng)及其溢流現(xiàn)象的成因

1.1 合流制污水管網系統(tǒng)介紹

合流制排水系統(tǒng)主要分為三種，分別是直排式合流制、全處理式合流制和截流式合流制。其中，直排式合流制污水處理系統(tǒng)是對混合污水不進行處理直接排入水道；全處理式合流制是將污水全部進行處理然后再排放；最后一種污水處理系統(tǒng)是將前兩種系統(tǒng)進行結合對污水實施處理的系統(tǒng)，在直排基礎上修建沿河截流管道，在河道下游修建污水處理廠，并選擇一定的位置設置溢流井。

1.2 合流制截污管網溢流現(xiàn)象成原因

1.2.1 原有截污管網截流倍數(shù)設計普遍較低

我國常用到的排水系統(tǒng)是截流式合流制排水系統(tǒng)，這種排水系統(tǒng)主要是在靠近河岸的地區(qū)建設截污管道，同時在合流干管與截污干管相交前或相交處設置截流井，并在截流干管下游設置污水廠。在旱季時所有污水都排水到污水廠處理，經處理后再排入附近水體。經了解，國外常用的截流倍數(shù)取值為2～5，我國最新的室外排水系統(tǒng)設計規(guī)范中規(guī)定截流倍數(shù)取值為1～5，現(xiàn)有合流制排水系統(tǒng)大多數(shù)建造時間較早，在設計過程中基于從排水系統(tǒng)建造成本角度考慮，一般采用0.5～1.0的低截流倍數(shù)，隨著城市的發(fā)展，管網系統(tǒng)基本上處于滿負荷運行狀態(tài)，這樣的低截流倍數(shù)設計未能滿足雨天的排水需求。當降雨發(fā)生時，隨著降雨量的增加，雨水徑流也增加，雨水進入截污管網，當混合污水的流量超過截污管網的最大輸水能力時，雨水通過截污管網及時排走，部分混合污水從溢流井溢出，直接排入附近水體中。通常情況下將溢流部分的混合污水稱作合流制排水系統(tǒng)溢流污水（CSOS）。

1.2.2 沒有完善的CSOS污染控制體系

我國對該系統(tǒng)的污染控制技術研究時間較短，研究起步較晚，而一些技術發(fā)達的國家已經配備了完善的污染控制體系。由于我國各個城市之間的基礎設施和發(fā)展程度存在著較大的差異，外加自然條件的影響使得各地的水體污染控制系統(tǒng)不夠完善，所以應該根據(jù)不同城市的溢流污染特點制定相應污染控制對策，加快完善CSOS污染控制的規(guī)范制定。

1.2.3 合流制向分流制的改造缺乏引導方向

我國在早期的截污管網建設中，主要采用是合流制的排水系統(tǒng)，為了使廢水達到雨水和污水分離排放的效果，可以將合流制污水排放系統(tǒng)進行改建使其變成分流制排放系統(tǒng)。但是這種改建的方法在城市中是很難實現(xiàn)的，需要在設計過程中對接戶管進行改進，通常會造成大量路面的破壞。此外，許多地區(qū)的管網建成年代久遠，地上建筑物林立，路面相對狹窄，采用這種改建方法工作量相對較大，在改建過程中會耗費更多的人力和物力，還會給經濟帶來較大的損失，所以選擇合適的排水系統(tǒng)應該根據(jù)城市具體情況進行確定。

1.2.4 管網養(yǎng)護體制不完善

大多數(shù)截污管網已投入使用多年，一直以來都未建立完善的管網養(yǎng)護制度，在日常生活污水排放和降雨過程中，污染物隨水體進入管網當中，隨著時間的推移，管內的沉積物會越來越厚，從而導致管網的截面面積減少，影響污水的正常排放，當降雨量超出截污管網的最大負荷時，沉積在管內的沉積物在雨水沖刷下溢出，是溢流污水的重要污染來源。另外，部分管網由于城市建設而引起管道塌陷、損壞，未能及時修復，一定程度上影響污水的正常排放。

2 合流制截污管網溢流污水防控技術

防控技術以減少污染物總量為目標，通過對溢流污水開展初始控制、后期處理的的工程技術措施，分兩個步驟解決城市截污管網溢流污水問題。

2.1 溢流污水的初始控制技術

溢流污水的初始控制方式有三種，第一種方式是將合流制改為分流制，將合流制截污管網系統(tǒng)改為分流式截污管網系統(tǒng)是最直接，效果最顯著的方式，能夠從根本上消除合流制截污管網系統(tǒng)的溢流污染問題，但是工程造價高、施工難度大是我們面對的難題，特別是在老舊城區(qū)。第二種方式是提高原有合流制截污管網的截流倍數(shù)，提高截流倍數(shù)能有效解決雨季污水溢流污染現(xiàn)象，截流倍數(shù)取值越大，越有利于對雨季溢流污水進行收集，但同時，截流倍數(shù)越大，工程造價越高，基于經濟適用的考慮，在設計中應充分考慮地區(qū)遠期和近期用水量、歷史最大降雨量的實際情況，選擇合理的截流倍數(shù)。第三種方式是建造分散式初期雨水處理設施，通過改變地面徑流條件，增加降雨向地下的滲透，減少地面徑流量，結合城市的建設規(guī)劃，將部分地面的鋪砌材料進行優(yōu)化，采用多孔材料替代水泥地面，增加雨水的滲入量和減少徑流量。對普通渠溝內進行優(yōu)化改造，可在渠內填充礫石，有利于雨水的快速下滲，且可祛除90%的SS、55%的TP、50%的TN。

2.2 溢流污水后期處理技術

合流制排水系統(tǒng)溢流污水后期處理技術主要有四種不同的設施，第一種是消毒設置，由于污水中含有大量的病原性細菌和腸道病毒等，這些病原體會通過水體傳播較多的疾病，會影響到人們的身體健康。所以應該采用消毒劑或是其他的消毒手段去除水中的雜物，對水中存在的病毒性微生物適當進行消滅。第二種污水處理技術是沉淀池，這種技術主要是用來減少溢流污水對水體的污染，在大型沉淀池中投入少量混凝劑就會使懸浮的固體顆粒沉淀，初期雨水經過30min處理后，COD祛除率為88%，SS祛除率為85%，對污水處理效果較好。第三種設施是調蓄池，在合流制系統(tǒng)中設置調蓄設施，是國外解決解決雨季污水溢流的一種常用技術手段。通過在是有效應對降雨期間由于降雨量超過截流管網截流能力和污水處理廠處理能力導致污水溢流的工程措施，未能及時排走的雨水先進入調蓄設施作短暫停留，待雨后再輸送到污水處理廠進行處理，調蓄池的容量設計應根據(jù)截污管網的截流能力和污水處理廠的污水處理能力進行合理建造。第四種設施是旋流分離器，這種裝置主要作用是對溢流進行處理，當降雨量較大超過調蓄池的存儲能力時，部分的污水就會進入旋流分離器，通過分流器后，溢流污水在高速旋轉作用下會將部分的固體懸浮物沉入到分流器底部，形成固液分離，使得流入排水管道的雜物減少，一定程度上祛除水體中的COD和SS。

3 結束語

合流制截污管網溢流污水治理是目前我國水環(huán)境綜合治理的難題，部分發(fā)達國家已對截污管網溢流防控技術進行了較深入的研究，已形成較為成熟的技術手段，取得了不錯的治理效果。我們可以借鑒外國成功經驗，結合我國的實際情況，采取相應的措施解決溢流污水污染問題。

參考文獻

[1]柳林，陳振樓，張秋卓，等.城市混合截污管網溢流污水防控技術進展[J].華東師范大學學報（自然科學版），2011（1）.

[2]唐寧鋒.鎮(zhèn)江市排水系統(tǒng)高截污率雨污水管網改造[D].江蘇大學，2012（1）.

[3]任源.基于城市水健康循環(huán)的哈爾濱江段防控體系構建[D].哈爾濱工業(yè)大學，2010（2）.

[4]林萬美.生活用水水質檢驗和污水處理方法研究[J].大家健康（下旬版），2014（3）.