城市污水收集管網工程是一項綜合性極強的系統(tǒng)工程,尤其是老城區(qū)排污管網的擴建、改造工程,涉及的學科和相關部門較多,其中任何一個環(huán)節(jié)的不合理都會給工程建設、工程效益、環(huán)境保護帶來影響,造成不同程度的損失。

1、排水體制的類型及選擇

我國老城區(qū)的排水系統(tǒng)均采用了合流制,在其改造、擴建工程中排水體制的選擇是首要問題,它直接影響到排水系統(tǒng)的設計、施工、維護和管理以及工程投資與運行費用,對城市排水規(guī)劃和環(huán)境保護的影響深遠。從理論上講,分流制是比較科學、先進的,有許多優(yōu)點,但事實上,建立理想的分流制或將合流制改造為完全分流制系統(tǒng)比較困難,成功率較小。究其原因主要有以下幾個方面:

①?我國城市污水處理廠建設滯后于排污管網,不少實施分流制城區(qū)的污水因沒有出路而接入雨水管網或直排入水體。

②?由于資料缺乏、監(jiān)管不力,一些施工單位及居民圖方便而將雨污管道錯接亂接,導致雨污混流。

③?一些排污企業(yè)為了偷排漏排,非法將污(廢)水偷排入雨水管網。

④?部分住戶擅自將住房陽臺改為廚房或將洗衣機搬至陽臺,利用陽臺雨水立管排水從而使污水進入雨水系統(tǒng)。

⑤?一些洗車場洗車污水及建筑工地生活污水直接流入雨水系統(tǒng)。

⑥?在現狀合流制排水管網改造成分流制的工程中,需增加一套排水管網,不但牽涉面廣,實施難度大,而且投資高,耗時長,效果難以達到預期目標。成功的分流制系統(tǒng)也有不足之處,一方面分流制雖然減小了污水廠的處理規(guī)模和投資,但需增加一套污水收集系統(tǒng),其工程量及投資較大。20世紀60年代,美國曾對600多個城市的排水系統(tǒng)進行調查,結果表明,把直排式合流制改造為截流式合流制與將其改造為分流制的投資比為1∶3。另一方面分流制中雨水管網在絕大部分時間內未能得到充分利用,造成資源浪費,尤其是在氣候干燥、雨量貧乏的地區(qū),這種浪費更加顯著。另外分流制在雨季時污染嚴重的初期雨水都直接排入水體,在減小合流制溢流污染的同時卻增加了非點源污染問題。

合流制排水系統(tǒng)分為直排式、截流處理式和全處理式。我國老城區(qū)的合流制排水系統(tǒng)均屬于直排式。為了解決雨水徑流對水環(huán)境造成的污染問題,產生了截流式合流制,目前老城區(qū)管網改造工程中多采用該種體制。這種系統(tǒng)對帶有較多懸浮物的初期雨水和旱季污水進行處理,有利于保護水環(huán)境,但另一方面超過設計截流量的混合污水溢流到排放水體造成局部和短期污染。此外進入處理廠的污水,由于混有大量雨水,使原水水質、水量波動大,對污水廠的運行產生沖擊,并對污水廠的處理能力提出更高的要求,需要大量的投資和運行費用。

在一個城市或城市某個片區(qū)中,大多采用復合制排水系統(tǒng),也就是既存在分流制又存在合流制的排水系統(tǒng)。這種排水系統(tǒng)往往是在城市擴建排水系統(tǒng)時形成的,即老城區(qū)采用的是合流制,新建城區(qū)則是分流制。