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城市排水体制改造与工作统筹探析

来源:原创论文网 添加时间:2020-04-09

  摘    要: 水环境提升是我国当前高质量发展的重要目标,就如何高效推进水环境处理工艺,因地制宜地开展排水体制改造,做好统筹排口和管网实施次序等问题,进行针对性分析,提出规范化排口整治等是重点研究方向。

  关键词: 水环境; 排水体制; 排口整治;

  引言

  南京市位于中国东部,城区内河道水网密布,人口众多。按照要求,南京市政府正在抓紧推进水环境提升工作,以实现入江支流河道断面达标,全面消除河道黑臭等刚性目标。应从总体规划、工程措施、监督考核、长效管理等方面着手,下大力气、统筹谋划,文中将从排水体制、排口整治、管网建管、工作次序、工作保障等方面进行逐一分析。

  1 、排水体制改造

  排水体制是收集、输送污水和雨水的方式,一般分为合流制和分流制[1]。合流制排水系统是将生活污水、工业废水和雨水混合在同一管渠内排除的系统;分流制排水系统是将生活污水、工业废水和雨水分别在2个或2个以上各自独立的管渠内排除的系统。为解决污水直排入河问题,在临河岸边建造1条截流干管,在合流干管与截流干管相交前或相交处设置截流井,将晴天和初降雨时所有污水都排送至污水厂,经处理后排入水体,该方式即为截流式合流制排水系统。

  从排水设施建设运营来看,合流制排水系统(截流式合流制,以下同)具有投资省(只要铺设1套排水系统)、无混接错接点、节省道路空间、截流初期雨水等优点,但由于客观存在溢流出水口,会出现雨天或排水系统高水位运行时溢流污染现象,此问题则可通过建设调蓄池或深隧、排口防倒灌等措施,予以解决。分流制排水系统(雨污分流制,以下同)具有雨天无污水溢流(但存在初雨污染)、雨污2套系统、运行分工明确等优点,但存在混接错接、建设管理要求高、投资费用大(需2套排水系统)以及道路空间占用大等问题,这些问题需要采取在建设管理中严防混接错接,发生混接时需在雨水排口设置截流设施(即“大分流、小截流”),防止水体水从雨水排口倒灌等解决方案。

  伦敦的合流制排水系统已运行了120年,随着近年溢流频次的增加,伦敦正在泰晤士河下建深隧,不打算进行分流制改造。德国的合流制排水系统约占60%,已建调蓄池7万个,不打算进行分流制改造。上海市的合流制排水系统约占20%,8年前曾在杨浦区汉阳片区约3平方公里试点雨污分流改造,未达到预期效果,故重新恢复合流制,目前正在苏州河下组织实施深隧。北京市曾打算对合流制进行分流制改造,后放弃。

  南京为全国特大型城市,山水城林,城市风貌变化较大,旧城保护和新区开发兼备,旧城区域人口密度大,交通枢纽纵横交织,土地利用集约节约,地下空间充分利用,在主城实施分流制改造存在以下困难:一是没有管位;二是工作量太大,复杂程度太高;三是破坏原有运行系统;四是投资大,见效难。
 

城市排水体制改造与工作统筹探析
 

  因此,提出以下措施:一是在按雨污分流规划设计并运行的区域,对混接管网(含小区和主次干管)实施雨污分流改造,并强化运行监管,实现“完全的分流制”(完成前实施“大分流、小截流”,强化排口整治和监管,严防水体水倒灌);二是在按合流制规划设计并运行的区域,强化排口整治和监管,有效降低系统高水位,推进调蓄池和深隧建设,减少雨天溢流污染,实现“完善的合流制”(对大面积进行城市改造的区域可配套实施分流改造)。

  2 、统筹好排口和管网实施次序

  住房城乡建设部在城市黑臭水体整治工作中已明确了“关键在排口,核心在管网”,可见排口规范化整治为黑臭水体整治首要目标。

  排口主要分为污水排口、雨水排口、合流排口等。污水排口是因污水主干管建设滞后,污水无出路,近期直接排放河道或雨水管,导致水体污染。雨水排口向水体直接排放雨水的排水口,该类排水口主要因初期雨水会给水体带来面源污染。合流排口在雨水排水口实施了截流措施的排水口,其存在溢流污染与水体水倒灌的问题。

  因此,提升水环境必须进行排口整治。对污水排口直接封堵,接入污水处理系统,经处理后达标排放。对雨水排口,理论上纯雨水排口在不考虑初期雨水污染前期下可直接入河,但目前实际情况来看,雨水管中基本都有污水接入。对此,可采取以下2种方案:一是实施上游雨污分流改造,确保无一个混接错节点,且要长效保持,工作量巨大,建设管理都要跟上,短期内(5年)不可能分流彻底;二是实施规范化排口整治,有高端、简易两个层次的整治设备。高端设备整治采用智能分流井技术,自动运行,效果很好,费用较高(约200万/套),智能分流井技术如图1所示。简易设备整治采用溢流堰+闸门组,人工控制,效果较好,费用较低(约20万/套),但要有专人全天候维护管理(重点是雨天及河道水位变化时段),溢流堰+闸门组技术如图2所示。最终达到“旱天污水不下河、平时河水不倒灌、防汛排涝不阻水、雨天排口少溢流”的整治目标。对于合流排口,排口整治和目标基本同上述存在污水接入的雨水排口,整治完毕后,上游区域则暂不需进行分流改造,但考虑到上游来水量情况以及削减初期雨水污染目标,可视情增设调蓄池或深隧系统。

  图1 智能分流井技术'
图1 智能分流井技术

  图2 溢流堰+闸门组技术
图2 溢流堰+闸门组技术

  排口整治对水环境提升效果明显:一是投入少、见效快,全市需整治排口估计在1 500个左右;二是有效降低管网系统水位,大大提升污水纳管条件;三是有效提升污水处理厂进水浓度,着力提升污水处理效能。同时,应同步开展以下工作:一是加快对存量排水管网的普查,边普查边整改;二是加快空白区域主次干管建设(2年内基本到位);三是加快雨污分流区域分流制改造(彻底完全分流预计5年)。

  智能分流井技术的特点:雨天时,下开式堰门完全打开,不影响排水管的行洪断面;由下开式堰门的开启方式决定污水截流井的深度设计;下开式堰门门顶标高应结合受纳水体常水位考虑。

  溢流堰+闸门组技术的特点:雨天时,闸门完全打开,不影响排水管的行洪断面;由排水管管道埋深确定启闭机室的设置位置;河道常水位高于排水口管内底标高。

  3 、统筹好总体工作实施次序

  总体工作次序为:排口整治先行、引水补水跟进、主次干管支撑、雨污分流保障(在分流制区域)、新建调蓄池补充(在合流制区域,含深隧建设),实现五位一体系统治理水环境提升工程。同步进行系统统筹(海绵城市与黑臭河道治理、面源污染与点源污染、内源污染与外源污染等)。

  4、 建立强有力的工作保障措施

  (1)组织保障。成立全市水环境提升工作领导小组,负责该工作领导、决策和重大事项协调,定期召开工作例会,全力推进工作实施,协调外部矛盾,并定期督查考核。

  (2)规划保障。聘请国内一流专业设计院,修编完成高水平的城镇污水管网专项规划,专业和系统地指导污水管网建设和运营。

  (3)监管保障。对排口建设与运行、雨污分流工作实施最严格的考核监管,严格排水许可发放,定期检查、考核,严防第三方对管网的破坏,严防已实施“雨污分流”片区的“回潮”,严防泥浆水等不合格水排入污水管网,严防餐饮小商户直排乱排行为。

  (4)执法保障。落实《南京市排水条例》要求,对损害排水管网和设施的行为严格执法。

  5 、结语

  南京市2018、2019年5个主要入江支流控制断面全面消除劣Ⅴ类,水污染防治综合评分居全省第一,为如何有效开展水环境提升工作树立了典范。

  参考文献

  [1]张自杰.排水工程(下册)[M].北京:中国建筑工业出版社,2000.
  [2]宋宜嘉,梅凯,王先明,等.我国城市合流管网雨污分流改造的思考与对策[J].安全与环境工程,2013,20(1):63-64,74.
  [3]王磊波,赵月来,郭生,等.市政雨污水管道分流改造工程探索[J].市政技术,2014(4):133-134,137.

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