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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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  国外合流制排水系统的运用状况

  日本:大城市合流制比例高

  日 本 合 流 制 下 水 道 覆 盖 的 城 市 有 1 9 2 个(8.7%),覆盖面积2270km2(20%),服务人口约30%。1982年日本发布了《合流制下水道溢流对策与暂定指南》,没有强制要求合流制改为分流制,而是提出对合流制排水系统进行溢流控制,标准为等同于分流制的污染水平。

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  东京都地区更是以合流制为主的排水系统,合流制的比例占到82%。东京采用了源头雨水抑制(类似于我国海绵城市建设中的源头雨水控制,或者是美国的低影响开发)、调蓄管渠建设、调蓄池建设、高速过滤系统处理和溢流口改造等多种措施控制合流制溢流污染,取得了明显的成效。东京都虽然82%的排水系统都是合流制,但是水环境总体质量较好,并没有出现水体黑臭问题。

  特别值得一提的是,东京都收纳合流制排水系统污水的污水处理厂,大多进行了一级处理改造,以应对雨天合流制排水系统流量变化大的特点。具体来说,就是污水处理厂的一级处理部分采用了高速过滤系统,雨天的处理能力可以达到旱天的3~4倍,其中旱天同等设计流量污水进入生化池进行生化处理,而其他污水则是一级强化处理之后排放,二者并不执行同样的排放标准。如芝浦污水处理厂,旱天处理能力14.25万吨/日,雨天采用快速过滤技术的一级处理,处理能力可达到42万吨/日,而生化处理部分还是14.25万吨/日。

  英国:沿用150年的合流制排水系统

  欧洲很多国家都是以合流制为主的排水系统,英国、法国合流制排水系统比例约为70%[3],德国合流制比例约为54%。这些国家这些年已经不再推行雨污分流改造,而且通过雨水源头控制、管网截留、调蓄等措施相结合的办法,控制溢流污染。

  以英国伦敦为例,伦敦沿用至今的排水系统主干管网仍然是1860年左右建设的合流制排水系统。但是当时伦敦人口仅有200万人,今天伦敦人口超过800万人。由于人口增加,地面过度硬化,城市建设面积增大等多重原因,伦敦的合流制排水系统面临经常溢流问题,基本每周都要溢流一次[2]。

  为了解决伦敦市合流制溢流污染问题,伦敦市2007年启动了一个旨在解决此问题的研究。研究中比选了雨污分流,源头改造,河道原位治理,保持合流制但是采用包括深隧建设在内的措施控制溢流污染四个方案。其中,雨污分流改造因为花费巨大(超过140亿英镑)、时间过长(25年以上)而被否定。最后采用的是保持合流制排水系统,但是建设一个深层排水隧道储蓄溢流污水的解决方案。该解决方案预计2023年完工,工程总投资约42亿英镑。工程完工以后,伦敦市每年合流制溢流污染的次数将由现在每年50次左右削减到每年4~6次,平均年溢流污水量将由现在的3950万米3削减到235万米3,泰晤士河的污染将被大大减轻[2]。

  美国:提倡合流制溢流污染控制

  美国合流制排水系统服务人口4000万~5000万人,主要分布在西北部和五大湖地区。纽约、华盛顿特区、费城、波特兰、西雅图等都是以合流制为主的排水系统。目前美国共有32个州存在合流制排水系统,共有9438个溢流口,每年溢流污水量约为8500亿加仑(约合32亿米3)[6]。

  历史上曾经有一些美国城市提出彻底雨污分流改造,但是大多都放弃了。美国近年新建的排水系统基本都是采用雨污分流制的排水体制,但是对于现状合流制排水系统不再进行雨污分流改造。

  为了控制合流制溢流污染,美国联邦环保局在1989年发布了合流制溢流污染控制战略,确认合流制溢流污染(CSO)是点源污染,适用于国家污染物排放削减系统(National  Pollutant Discharge Elimination System, NPDES)[7]。

  1994年,美国联邦环保局发布合流制溢流污染控制政策并确定9种最低控制措施(NineMinimum  Control),要求各城市最迟于1997年1月1日之前,都要实施9种最低控制策略[8]。1995年,美国联邦环保局发布了9种最低控制措施指南,提出美国要完成合流制溢流污染削减计划,需要412亿美元的投入。

  1995年,美国联邦环保局发布了合流制溢流污染控制长期规划(Long-term  Control  Plan, LTCP)编制指南[9]。目前美国合流制为主的城市都在按照绿色基础设施与灰色基础设施相结合的办法控制溢流污染。纽约、费城、华盛顿特区、西雅图做得较好,较为典型的是纽约市。

  纽约合流制排水系统约占60%。为了控制合流制溢流污染,2010年纽约编制了《纽约市绿色基础设施规划》,规划中经过详细的经济技术比选和论证,提出纽约要采用绿色基础设施加必要的灰色基础设施相结合的办法,控制合流制溢流污染,20年需要投入53亿美元,这比传统的灰色基础设施控制合流制溢流污染少15亿美元[10]。

  对合流制排水系统的几点基本判断

  我国没有法律法规和政策文件要求强制实施雨污分流

  迄今为止,我国没有法律法规或者政策文件,提出现状合流制地区必须进行雨污分流改造。2013年国办发23号文件《国务院办公厅关于做好城市排水防涝设施建设工作的通知》中提到,力争用5年的时间完成雨污分流改造。但在这个文件的关于加快设施的建设的部分,也有这样的要求:在雨污合流区域加大雨污分流排水管网改造力度,暂不具备改造条件的,要尽快建设截流干管,适当加大截流倍数,提高雨水排放能力,加强初期雨水的污染防治。前后文联系起来看,不难看出,国务院并没有要求所有的合流制管网都进行雨污分流改造。

  合流制和分流制各有优劣势

  合流制存在雨天溢流污染,分流制存在雨天降雨径流污染,两种排水体制都不是绝对完美的排水体制,不能简单地理解为将合流制排水系统改为分流制就可以解决一切问题。合流制、分流制各有优势,各有弊端,关键是要用好其优势,避免其缺点。具体来说,对于合流制排水系统,要控制其溢流污染到一个可以接受的水平;对于分流制排水体系,要分彻底,分干净,并通过海绵城市建设,控制雨水径流污染。

  合流制排水小流在我国还将长期

  存在合流制排水系统在全球很多城市和地区都普遍存在,也必将在我国长期存在。城市再怎么发展,也不可能在所有的城市里消灭现状合流制管网,将其完全改造为分流制排水系统,这既不科学,也不现实,更不经济。

编辑:王媛媛

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