董亞軍 安穎
(沈陽市市政工程設(shè)計中心,遼寧 沈陽 110005)
目前我國眾多城市已經(jīng)興建或正著手籌建集中污水處理廠及配套管網(wǎng)收集系統(tǒng)。這些城市,除開發(fā)區(qū)及一些新建區(qū)采用雨、污分流排水體制外,其余地區(qū)大都采用舊合流制排水管渠系統(tǒng),通過直排式合流管渠,直接將雨水和生活污水就近排入城市水體。污水直排造成水體嚴重污染,并由此影響城市居民的生存環(huán)境,因此,要興建城市污水治理工程,必須對老城區(qū)舊合流制排水管渠系統(tǒng)進行改造。
沈陽市核心區(qū)建成區(qū)面積為370平方公里,目前建成區(qū)內(nèi)老城區(qū)大部分為合流制地區(qū),還有一部分為分流不徹底區(qū)域;新區(qū)基本為分流制地區(qū);同時還有部分邊緣地區(qū)和城市綠地由于缺少排水設(shè)施處于散排狀態(tài),其中:完全分流地區(qū)面積110平方公里,面積率30%;分流不徹底地區(qū)面積127平方公里,面積率34%;合流制地區(qū)面積93平方公里,面積率25%;散排地區(qū)面積40平方公里,面積率11%。
現(xiàn)階段,對舊合流制排水管渠系統(tǒng)改造的方式主要有四種,分述如下:
分流制是指將城市污水全部送至污水處理廠進行處理,但初雨徑流未加處理就直接排入水體,對城市水體也會造成污染,有時還很嚴重,這是它的缺點。但它比較靈活,比較容易適應(yīng)社會發(fā)展的需要,從根本上杜絕了污水直接排放對水體的污染。沈陽市新建城區(qū)嚴格控制雨污分流,建立分流制排水系統(tǒng)。
但是要實施分流制,對于現(xiàn)狀條件的要求較高,不論是住宅區(qū)還是工業(yè)企業(yè),其內(nèi)部的管道系統(tǒng)必須健全,要求有獨立的污水管道系統(tǒng)和雨水管道系統(tǒng),便于接入相應(yīng)的城市污水、雨水管網(wǎng);同時要求城市街道的橫斷面有足夠的位置,允許新增管道的敷設(shè)。沈陽市由于建設(shè)年代久遠,地下管線基本成型,地面建筑擁擠,如若將合流制改為分流制,存在投資大、施工困難等諸多現(xiàn)實問題,很難短期內(nèi)做到。
大部分城市,如果水體環(huán)境足夠的自凈能力,基本上采取截流合流制排水體系統(tǒng),保留老城區(qū)部分合流管,沿城區(qū)周圍水體敷設(shè)截流干管,對合流污水實施截流,并視城市的發(fā)展狀況,逐步完善管網(wǎng),改為分流制。這種過渡方式,由于工程量相對較小、節(jié)約投資、易于施工、見效快,已得到廣泛應(yīng)用,并取得良好效果。
旱季時,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,通過截流設(shè)施,只能將部分合流污水輸送至污水廠處理,超出截流水量的污水排入附近水體,不可避免會對水體造成局部和短期污染,而進入處理廠的污水,由于混有大量雨水,使原水水質(zhì)、水量波動較大,勢必對污水廠各處理單元產(chǎn)生沖擊,這就對污水廠處理工藝提出了更高的要求。
沈陽市的合流制地區(qū)主要位于沈陽市南部地區(qū),區(qū)域面積約93平方公里,該地區(qū)分地下管線基本成型,地面建筑擁擠,不適宜做徹底的分流制改造,可是具體情況實行截流式合流制,或采用雨水利用技術(shù),采用雨水滲溝、滲塘及透水地面等雨水收集方式,增加地面透水性,減少雨水徑流量,通過建設(shè)雨水泵站及管道,徹底解決該地區(qū)污雨水混流的問題。
有些城市,周圍水體稀疏,環(huán)境容量有限,自凈能力較差,不允許合流污水直接排入,這種情況下,可在截流干管適當位置設(shè)置合流污水調(diào)蓄構(gòu)筑物,將超過截流干管轉(zhuǎn)輸能力及污水廠處理能力的合流污水引入調(diào)蓄構(gòu)筑物暫時儲存,待暴雨過后再通過污水泵提升至截流干管,最終入污水廠進行處理,基本上保證水體不受或少受污染。
但這種調(diào)蓄構(gòu)筑物往往占地面積很大,并且雨水量不是一個定值,合理確定合流污水調(diào)蓄構(gòu)筑物容積有較大難度;再者,調(diào)蓄合流污水量最終再通過污水泵提升至截流干管(極少數(shù)有高差利用的城市除外),造成日常運行、維護、管理的不便,同時也嗇了污水處理廠的負荷及運行費用,所以不提倡采用,只有充分論證無實施分流制的可能性后才予以考慮。
如果城市周圍水體自凈能力有限,水體環(huán)境相脆弱,采用截流式合流制排水管渠系統(tǒng),在溢流合流污水排入水體前,必須進行處理。針對合流污水水量大、濃度低的特點,可采用一級處理,選擇篩濾、混凝沉淀、投氯消毒的處理工藝。合流污水經(jīng)處理后,污染物濃度可顯著降低,從而大大減輕對水體的污染。
該措施由于考慮雨水的處理,與前種情況存在類似的不足:日常運行費用高,且分散處理設(shè)施遠離城市集中污水處理廠,在運行、維護、管理是均存在諸多不便。
對于城市舊合流制排水管渠系統(tǒng)的改造措施,應(yīng)優(yōu)先考慮分流制,但基于沈陽市排水現(xiàn)狀,合流制在一定時期內(nèi)還會存在,加之城市市政基礎(chǔ)設(shè)施較薄弱,受資金的制約,在目前舊合流制排水管渠系統(tǒng)改造中一味強調(diào)分流制不是很現(xiàn)實,而截流式合流制排水系統(tǒng),具有工程量小、節(jié)約投資(約比分流制減少40%)、易于施工、見效快、可操作性強等優(yōu)點,在現(xiàn)階段采用,比較符合中國國情。當務(wù)之急是,如何在工程實際中彌補其不足,完善設(shè)計,使其具有更高的使用價值。
[1]排水工程上冊.中國建筑工業(yè)出版社,1999.7.
[2]楊根權(quán).淺談舊合流制排水管渠系統(tǒng)的改造.
[3]劉欣鎧.國內(nèi)外城市污水處理現(xiàn)狀及展望[J],水利天地,2005(8).