城市水环境治理的点源控制及截污技术探讨
2021-03-31常月
常 月
(中铁第五勘察设计院集团有限公司,北京 102600)
党的十九大提出将“坚持人与自然和谐共生”作为新时代中国特色社会主义思想和基本方略,并要求树立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念。“十四五”期间生态环保领域的目标之一是推动绿色发展,促进人与自然和谐共生,坚持绿水青山就是金山银山理念,持续改善环境质量,基本消除重污染天气和城市黑臭水体。“水”是人类生存和发展的基础性自然资源,河湖是水流的载体。因此水环境治理是生态文明建设的重要组成部分,是建设现代化国际化创新型城市不可或缺的基础支撑[1]。
1 水环境治理技术
城市水环境治理一般遵循“控源截污、内源治理、水系疏通、活水循环、水质净化、生态修复”的基本技术路线。城市河流环境修复的根本措施就是控制入河污染,因此需要开展流域污染的源头控制和污染减排工程[2]。
“黑臭在水里,根源在岸上,关键在排口,核心在管网”,水污染物是通过沿水体的各类污水排水口、合流污水排水口和雨水排水口异常排放和溢流导致的,所以城市水体黑臭的根源在于城市建成区的水体污染物的排放量超出了水环境的容量,城市黑臭水体整治工作的关键在于对各类排水口的治理,其核心在于城市要有完善和健康的排水管网[3]。
2 点源污染
点源是指那些污染源的产生地点比较集中,以“点”的形式将污染物排放到环境中的污染源,例如,工厂的污水排放、建有下水道系统的城市污水排放等[2]。
追溯源头,造成点源污染的原因可有如下几类:(1)城市、工业污水管道未接入处理厂,污水直接排入河道;(2)城市雨污水管网未分流且污水未被充分截流,污水通过合流管道排水河道;(3)城市雨污水管道混接、错接;(4)城市初期雨水排放。
根据多年的治水经验,重点控制住污染源头,并配合末端截流,可有效控制点源污染,削减入河污染物。
3 源头控制技术
3.1 杜绝污水管道直接入河,进行污水统一收集
对于污水管道直接入河的情况,需将污水管道接入市政干管,将污水输送至污水处理厂,若无条件接入市政污水处理厂,可新建污水总管,对分散污水支管进行收集后,选取合适位置新建污水处理站,对污水进行处理后排放。
3.2 雨污合流管道分流制改造
目前城市的排水干管,新建小区、单位内的排水管道多为雨污分流制,但多数老城区仍为合流制,有些有条件进行改造,有些则改造困难。
针对现存的排水体制,雨污分流改造可分为以下几种形式。
(1)对于市政道路、有条件改造的小区及单位应进行彻底的分流制改造,保留原合流制管道,对管道清淤后作为雨水排出管道,新建污水管道,下游接入市政污水处理厂。
(2)对于无改造条件的小区及单位,但有条件改造的市政道路,应对市政道路进行污水分流改造,对小区排水管网末端进行截污,截污管道接入市政污水管道,原合流管道与改造后的雨水管道相接。
(3)对于无法从源头进行雨污分流改造的城区,则需对管道末端进行截污。
3.3 雨污管道混接、错接改造
针对雨污管道混接问题,需在排水管道混接点处进行改接,使雨污水管道“各行其道”。对于市政污水管道接入市政雨水管道,应封堵所接入的污水管道,并将污水管改接入污水排水系统,所封堵的污水管道应填实处理。对于市政雨水管道接入市政污水管道,应封堵所接入的雨水管道,并将雨水管改接入雨水排水系统,所封堵的雨水管道应填实处理[3]。
3.4 初期雨水收集、调蓄或处理设施
城市初期雨水径流污染按城市下垫面可分为屋面雨水、道路径流和绿地径流雨水三大类。城市地面初期雨水的污染程度较高,如果不对初期雨水进行处理,直接排入到城市水体中,将会对城市水体如河道、湖泊或自然承受水体造成非常严重的污染[4]。
目前,海绵城市的建设是解决城市雨水径流污染的有效措施。小区内设置生物滞留设施、沉淀池,用以沉淀、下渗收集的屋顶、绿地、路面径流雨水,通过此类设施可有效减少初期雨水污染,同时可以有效利用雨水,减少排入市政的雨水量,缓解市政雨水管道压力。
城市道路包括人行道和车行道的径流雨水,污染物浓度较高,包含大量的悬浮固体、有机物、重金属、油脂等污染物,因此需要对初期雨水进行弃流。设置初期雨水弃流装置,将初期雨水收集后排入污水管道。
4 末端截污技术
对于在源头无法改造的合流管道,可在管道末端进行截流,一般沿河道敷设截流污水干管,旱季时对污水进行截流,雨季时根据截流倍数增加一定量的初期雨水截流量,尽可能最大程度上减少污染物浓度较高的污水进入水系。
对于直排的污水管道,直接将排污口封堵,将污水管道接入截流污水干管。
截流污水干管与截流井分开,截流井通过管道与截流干管相接,使上游截流的污水不再经过下游的截流井,从而避免污水被逐级稀释,减少不同合流管道雨水排放之间的干扰。
末端截污的主要措施为沿河道两侧、排水管末端敷设截污管道。因河道两侧的现状条件不同,因此截污管道的布设可分为多种形式,具体布设可根据实际情况进行综合选用或者优化,以达到最大截污效率,施工方便、经济合理的效果。
河道两侧有现状河堤路或河道两侧有足够的施工空间,可将管道直接平行于河道、沿河岸布设,将污水管道直接接入,对于合流管道进行末端截流。
河道两侧无道路,且建筑物离河岸较近的情况下可采取以下三种方式敷设截污管道。
(1)选取离河岸较近而非岸边的,较为宽广,有施工条件的道路进行管道敷设,最大程度的将污水管道接入,同时对合流管道截污。
(2)当所需新建截污管道管径较小时,可采用河岸边架管的形式敷设管道,将管道敷设于固定在河岸的支架上,并增设一些管道保护措施。
(3)在满足河道行洪的前提下,借用河堤基础敷设截污管道,将管道敷设于河堤基础之上,并对管道进行包裹保护。此种方式不宜长距离敷设。
5 辅助技术
单纯的在污水传输过程中以及对污水管道采取措施虽然可以起到关键作用,但是如果污水管道下游处理厂的处理规模不足,导致污水大量溢流,或者处理标准较低,尾水排放不达标,仍然会对城市水系造成一定程度的污染。
因此,当控源截污技术运用到城市水环境治理中后,还需要根据截污量、出水标准对污水处理厂进行提标改造,以满足对污水的处理要求,避免溢流污染及超标排放污染。
6 结 语
城市污水是造成水体水质恶化的主要原因,因此控源截污是改善城市水环境的基础与前提。运用雨污分流改造、雨污混接及错接改造、初期雨水收集技术对各类污水从源头进行收集并处理是最有效的防治水系污染的措施,当无条件建设或改造污水管道,无法从源头对污水污染进行防治时,末端的污水截流便成为控制大量污染物进入水系的主要手段。因此,结合项目的实际情况,有针对性的运用控源截污技术,可更有效地减少污染物排放量,更好地改善城市水环境。