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王家卓:合流制并不落后,如何做好溢流污染控制

时间:2020-06-03 09:07

来源:环境保护

作者:王家卓 胡应均 张春洋 王晨

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  2019年,合流制排水系统在我国和世界其他地方都普遍存在,相对分流制排水系统,其主要弊端是雨天的溢流污染问题。控源截污是我国当前黑臭水体治理的核心内容,而控源截污中一个重要的挑战是排水体制的选择。当前,我国不少城市对合流制排水系统的认识存在误区,片面地认为合流制排水系统是落后的排水系统,只有改成分流制才能解决问题。为此,本研究对合流制与分流制之间的差异与优劣进行了分析,对国外部分城市合流制的状况及溢流污染控制对策进行了梳理,最后结合我国正在大力推进的城市黑臭水体治理工作,提出了我国采用合流制排水系统的地区改善水环境状况的建议。

  合流制排水系统作为主要的排水系统之一,在我国和世界其他地区都普遍存在。合流制和分流制排水系统互有优劣势。2015年,国务院颁布《水污染防治行动计划》(以下简称《水十条》)以后,全国各地迅速行动,在黑臭水体的治理方面取得了积极的成就,在社会上引起了很好的反响。在黑臭水体的治理过程中,控源截污是所有工程措施的核心。在控源截污的过程中,不可回避的一个问题就是排水体制。尤其是针对建成区已经是合流制的排水系统怎么办,是保持合流制还是要完全雨污分流,这是很多城市都面临的艰难选择。有些人错误地认为,只要是合流制排水系统都必须进行雨污分流改造,有些地方主管部门不顾实际情况,“一刀切”要求雨污分流,不仅花费高,实施难度大,而且效果也不好。实际上,合流制排水系统并不是导致我国水体黑臭的根本原因。放眼世界,伦敦、巴黎、东京、汉堡、西雅图、纽约、华盛顿等很多城市都是以合流制为主的排水系统[1],这些城市的水环境都治理得较好。因此,有必要对合流制排水系统做出深刻的、新的认识,以科学指导我国城市排水工程建设和城市水环境治理工作。

  合流制与分流制:不存在谁更好的简单答案

  众所周知,根据雨水排放系统和污水排放系统的关系,可以简单地将城市排水系统分为合流制排水系统和分流制排水系统。如果雨水和污水共用一根管道排放,这种排水系统就称为合流制排水系统。

  世界上很多城市最早建设的大多是合流制排水系统。如英国伦敦在1860年左右建设的,一直沿用至今的排水系统都是合流制排水系统[2]。合流制排水系统有一个很明显的优点,那就是只用建设一根管道,投资小,地下管位空间需求小。如果考虑水环境的问题,合流制排水系统还有管理简单、不存在雨污水混错接等优点。而且在降雨时,面对中小降雨,如果系统设计得当的话,初期降雨也有可能被收集进入到污水处理厂进行处理,不会存在初期雨水污染的问题。然而,合流制的弊端也很明显。在面临较强降雨的时候,可能会有未经处理的雨污水混合水,通过溢流口溢流排入受纳水体,从而污染水环境。

  合流制排水系统有一个很明显的优点,那就是只用建设一根管道,投资小,地下管位空间需求小。如果考虑水环境的问题,合流制排水系统还有管理简单、不存在雨污水混错接等优点。而且在降雨时,面对中小降雨,如果系统设计得当的话,初期降雨也有可能被收集进入到污水处理厂进行处理,不会存在初期雨水污染的问题。然而,合流制的弊端也很明显。在面临较强降雨的时候,可能会有未经处理的雨污水混合水,通过溢流口溢流排入受纳水体,从而污染水环境。

  另一种排水系统是分流制排水系统,即雨水和污水分别走不同的管网系统,污水经过污水管网收集后进入污水处理厂,雨水径流经过雨水排放系统收集以后就近排放进入受纳水体。分流制排水系统的优点很明显,那就是不存在雨天溢流污染的问题。但分流制排水系统也并不是完美的排水系统。首先,冲洗空气,然后又冲刷房顶、马路,再冲刷管网的雨水,尤其是初期雨水,并不是干净的,其污染物浓度,包括SS和COD经常会超过一般污水处理厂的进水浓度,这种水实质“污水”,直接排放也会污染水环境,这就是城市降雨径流污染问题。此外,分流制排水系统还有建设投资大,地下空间需求大,管理难度大,容易出现雨污水混错接等弊端。

  关于合流制好还是分流制好,这是个简单的问题,也是全世界很多地方工程界都曾经面临的问题,但是并不存在简单的答案。因为世界上没有一种排水体制是完美的,只有适合城市实际的、能够实施的、技术经济合理的,才是最好。

  关于分流制排水系统与合流制排水系统的优劣势比较,详见表1。

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合流制排水系统不是导致水体黑臭的根本原因

  2015年,国务院发布《水污染防治行动计划》以后,我国295个地级及以上城市,除了74个没有黑臭水体外,其他城市共有2100条黑臭水体纳入生态环境部和住房城乡建设部的名单[4]。《水污染防治行动计划》明确要求,2020年地级及以上城市黑臭水体控制在10%以内,2030年城市建成区的黑臭水体总体得到消除。

  要治理好黑臭水体,必须搞清水体黑臭的根本原因。水体黑臭的表面原因是水中因为缺氧,水体呈现厌氧状态,较为严重时表现为发黑、发臭。其实质问题是入河污染物量超出了水体自净能力。进入河道的污染物有工业、农业面源、城镇生活、城镇面源、农村生活废水、废弃物等,此外还有内源污染,必须全面排查,科学评估,不可上来就把水体黑臭的原因归结为合流制排水系统。

  “黑臭在水里,根源在岸上,核心在管网,关键在排口”,这是当今已经公认的观点。水体黑臭的根本原因在于污水(包括工业废水、生活污水、农业生产废水等)没有能够彻底截留从而进入河湖水体中。使用合流制排水系统的地区,如果存在黑臭水体,一般在旱天水体会表现为黑臭,甚至是非降雨期,连续数月不降雨,水体也表现为黑臭。主要原因一般也是旱天污水没有完全截留导致直排入河,加上内源污染没有治理。

  黑臭水体的问题实质是城市环境基础设施存在短板的问题,这个短板是几十年的历史欠账形成的,不可能两三年之内就完全补齐这些短板。切实可行的目标,就是先消除旱天污水直排,先解决旱天水体黑臭的问题,这是当今的主要矛盾。先解了这个问题,下一步才是解决雨天合流制溢流污染的问题,再进一步提升水体质量,确保稳定消除水体黑臭。所以合流制溢流污染治理,不是消除水体黑臭阶段的主要矛盾和主要问题,而是基本消除水体黑臭之后,下一阶段进一步提升水环境质量需要重点关注的问题。

编辑:王媛媛

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