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摘要:合流制区域溢流污染会对城市的水体造成巨大的污染,从而使水体的质量大幅度的下降。必须要采取措施对其进行控制。本文主要对合流制区域溢流污染控制及截流倍数的选择进行了简要的探讨。
关键词:溢流污染控制;截流倍数;措施
v1.引言
采用最多的排水系统是截流式合流制,溢流污染问题比较严重。不仅污染了受纳水体,影响了水生生物的生长,还给人们的生活带来了诸多不利的影响。因此,必须要采取措施对溢流污染进行控制。
2.溢流污染的概述
(1)溢流污染的概念
城市的排水系统主要有两种。一种是合流制的排水,另一种是分流制排水。前者就是把工业废水、生产污水以及雨水混合在一起,然后在同一个管渠内进行排除。目前使用最多的一种排水系统就是截流式合流制排水系统。这种排水系统在应用的过程中,就是首先要设立一条截污干管,并且还要设置一个溢流井和相应的污水厂。这种排水系统有一个显著的缺点就是,有一些混合污水经过溢流之后,就会直接进入到水体当中,从而成为一个污染源,进而让水体受到严重的污染。在一些暴雨的天气下,就会有大量的雨水,这些雨水会进入到排水系统,总的流量一旦超过了污水处理厂的承受能力,那么超出的部分就不会进行污水处理,会直接通过溢流的方式进行排放,从而就导致了溢流污染。
(2)溢流污染的特点
溢流污染主要有以下三个特点。第一,不同的降雨过程,雨量是有较大的差别的,由此所导致的流量也有一定的差异。造成的溢流污染程度不同。第二,不同的地方气候不同,降雨量也就会有一定的差别,所导致的浓度变化较大。第三,对于一些河流沟道系统来说,在降雨的条件下,地表的径流在短时间内会进行大量的累积,之后就会流入到沟道之中,在污水溢流过程的初期,污染物的浓度会大幅度的增加,形成一个最高峰,并且初期的暴雨会对地表的污染物进行不断的冲刷,也会对沟道中的污染物进行冲刷,从而就导致了污染物的浓度达到了最高。但是随着径流量的不断加大,污水就会慢慢的稀释,污染物的浓度也就会随之下降,进而就会达到平均水平。这种情况也被称之为初期冲刷。
3影响合流制管道溢流的因素
(1)降雨条件
降雨条件对合流制管道溢流有很大的影响作用,主要是对地表径流的浓度进行一定程度的影响。降雨条件包括诸多的方面,比如说降雨的强度,降雨量的大小,降雨过程所持续的时间,降雨过程所间隔的时间。这些都会对地表径流的浓度造成影响。对于降雨强度来说,可以从一定程度上影响雨水对地面污染物的冲刷能力,降雨强度越大,冲沙能力也就会相应的提高,污染物的浓度也就会随之增加。降雨量可以从一定程度上影响污染物的稀释过程,降雨量越大,可以用于稀释的水量也就会越多。降雨过程所持续的时间,决定了污染物被冲刷的时间。而降雨过程所间隔的时间,就可以从一定程度上决定了污染物的积累,所间隔的时间越长,那么污染物就会越多,相应的污染物的浓度也就会随之增加。
(2)下垫面情况
下垫面情况也会从一定程度上影响到管道溢流。主要是会影响到污染物的性质以及径流系数等等。下垫面情况也就是土地的利用类型。类型分为多种方面,有商业区、工业区、居住区,除此之外,还有绿化区、建筑施工区等等。土地的利用类型不同,那么相应的污染物的积累速率也就会有所差异。对于商业区,它的污染物的浓度相比较其他的区域较高,特别是包含一些重金属的污染物。不同区域的地表径流的决定因素也是不同的。例如绿化区,它的地表径流主要是由于用到绿化区的化肥和农药来决定的。其次,干净程度以及清扫状况也会影响到污染物的浓度,如果定期的进行清扫,那么就可以从很大的程度上去除掉一部分的地面污染物。
(3)截流倍数
在排水系统当中,我们把被截流的雨水量和晴天污水量的比值称作截流倍数。截流倍数的大小可以对排水系统的排污能力进行充分的反映,截流倍数越大,那么相应的排水系统的管径也就会越大,就可以收集更多的污水量。相反,截流倍数越小的话,那么所收集的污水量也就会随之的变小。在降雨天气时,污水量如果超过了排水系统的承受能力,那么超出的那部分污水就会发生管道溢流的现象,通常是在截流倍数较小的前提下发生,那部分污水会直接排入到河道之中,从而会污染水体。
4.合流制管道溢流污染的控制对策
(一)增设雨水渗透和滞留设施
在我国的当前发展阶段,城市化进程变得越来越快,不透水面积也在逐步的增大,这就直接造成了径流系数的加大。也就是说,在同样的降雨条件前提之下,雨水径流量会在一定程度上增大,洪峰出现的时间也就会相应的提前。这就对排水系统造成了很大的影响。可以通过增设雨水渗透和滞留设施从一定程度上降低管道溢流现象的出现。在降雨的时候,雨水如果想要形成雨水径流,必须要经过一系列的过程才能形成,这些过程包括植物截留、土壤下渗以及蒸发等等。然后在形成雨水径流之后,会流入到管道之中。因此,设置一些雨水渗透设施可以从一定程度上加大下渗的雨水量,从而减少流入到管道中的雨水量。还可以设置一些下凹式的绿地,它可以对雨水径流进行蓄存,其次,一些污染物还可以在一定程度上被净化。还可以设置一些雨水湿地等等。
(二)增大截流倍数
截流倍数的选择会对所要建造的工程的规模产生直接的影响,同时也会从一定程度上影响到环境效益。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通常来说,截流倍数越大,那么所要投入的资金数目也就越大,相应的获得的环境效益就会比较高。反之,投资就会比较少,但是有可能会对环境产生一系列的负面影响。在《室外排水设计规范》中对截流倍数进行了明确的规定,一般都采用1到5。截流倍数增大之后,管道的溢流量就会相应的减少。当截流倍数增大到一定程度时,就不会出现管道溢流的问题。这样也就可以把污染降到最低。但是在实际的工程当中,截流倍数的确定需要综合考虑多方面的因素。不仅要考虑环境因素,还应该考虑经济方面的影响。从而确定出最合理的截流倍数。
(三)雨污分流
雨污分流的解决方法,就是把合流制的排水系统进行一系列的改造过程,使之变成分流制的排水系统。这样可以从根本上解决管道溢流污染的问题。进行改造之后,污水可以通过污水管网进入到污水厂当中,然后就可以对污水进行一系列的处理,在达标之后再进行排放。这样就有效的防止了污水直排的问题出现,也不会对受纳水体造成污染。其次,应用雨污分流的方法之后,污水的水质和水量都会在一定程度上变得更加的稳定,这就有助于之后对污水的处理,更容易实现达标排放。但是实现雨污分流需要许多的条件,首先是必须要有污水和雨水排水系统,并且这两个排水系统是要相互独立的。其次道路横截面必须有足够大的空间,可以用来设置一些新的管道。但是对于一些地下管道已经成型的城市来说,实施起来难度是非常大的。
(四)调蓄池
当混合污水的量比较多,超出了截流能力,并且污染物的浓度又非常大的时候,那么就可以建造一个调蓄池。调蓄池可以发挥非常大的作用,可以对初期的混合污水进行一定程度的截流,并且还可以从一定程度上加大截流倍数,从而可以降低溢流量,防止对水体造成污染。在降雨的过程当中,把那部分能够被处理的混合污水送到污水处理厂进行处理,对于那些超过排水能力的混合污水,就排入到调蓄池当中。这样在之后的晴天中,就可以把调蓄池当中的混合污水送到污水处理厂进行处理。在布置调蓄池的过程中,通常和截流设备组合起来进行布置。调蓄池还有一个明显的作用,就是可以对贮留的污水进行一定程度的净化。但是设置调蓄池需要较大的空间,还需要投入非常多的资金,这就从一定程度上限制了它的使用。 5.截流倍数选择研究
(一)截流倍数选取的原则
1.受纳水体的保护标准及要求
如果受纳水体的保护标准比较高的话,那么在选取截流倍数时,就应该选择数值比较大的截流倍数。反之,就可以选择数值比较小的。相应的政府部门会制定《地表水水环境功能区分》,可以以这个准则为基础和前提去参考受纳水体的保护标准。
2.已有的工程经验
在对截流倍数这些工程参数进行选择的过程当中,会受到许多因素的影响。从理论的角度来说,对截流倍数进行推测之后,可能会与实际的情况有一定的偏差。因此,在实际的选择过程中,可以对其他已经成功建立工程的数值进行一定的参考,这样更有助于确定出最合适的截流倍数。
3.投资是否合理
在选择截流倍数时,也必须要对投资进行一定的考虑。因为如果选择比较大的数值时,就会对受纳水体进行最大程度的保护,会从一定程度上促进环境保护目标的实现。但是如果截流倍数较大,那么就必须要采用大管径的截流系统,工程的规模也要相应的增大,这就会导致工程的投资增加。相反,如果选择的截流倍数数值较小,工程的投资就会相应的降低,但是就会造成更大的污染,不利于环境的保护。因此,在对截流倍数进行确定时,必须要考虑投资是否合理。
4.降雨情况和地表条件
降雨量比较小的地区,通常来说,降雨频率也比较低。因此,地面就会储存比较多的污染物。在此种情况下,选择截流倍数时,取值就应该大一些,这样才能减少对水体的污染。反之,如果降雨频率比较高,降雨量也比较大,那么截流倍数的取值就可以小一点。但是由于地区之间存在的差异,需要根据地区的实际情况,对降雨量和降水频率进行统计,收集相关的材料数据,比如说降雨强度、降雨过程经历的时间、降雨量等等。根据实际的情况进行研究分析,最后确定出合理的截流倍数。
(二)截流倍数的确定
合流制区域排水系统的改造过程中,选择合适的截流倍数是非常重要的一个方面。截流倍数是截流的雨水量与污水量两者的一个比值。污水量受多方面因素的影响,比如人口密度、排水设施是否科学完整等等。雨水量受到地表条件、天气条件等的影响。因此,在选取截流倍数时,不应该仅仅只考虑与水量,也应该充分的考虑污水量。其次,在确定截流倍数时,也应该充分考虑截污主管的规格、受纳水体的保护标准及要求等等各方面的因素。在《室外排水设计规范》当中,对截流倍数有一个明确的规定。截流倍数应采用1.0到5.0。然后根据实际情况,对降雨情况和汇水区地表的相关数据信息进行准确的计算,推算出截流倍数。再充分考虑经济情况、已有的工程经验等其他因素,从而获得一个较为合理的截流倍数取值。
6结束语
通过对溢流污染的研究,可以采用增设雨水渗透和滞留设施、加大截流倍数、雨污分流、设置调蓄池来对溢流污染进行一定程度的控制。希望可以减少污染,促进经济健康快速的发展,
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论文作者:冯强
论文发表刊物:《防护工程》2018年第26期
论文发表时间:2018/12/17
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