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排水系统的处理方法及形成原因
作者:莱特森阀门 发布日期:2019-02-27 17:18 点击:
水资源是基础自然资源,是生态环境的控制性因素之一,同时又是战略性经济资源,是一个国家综合实力的有机组成部分。随着城市化和经济的高度发展,资源不足的矛盾和城市生态问题在我国
  水资源是基础自然资源,是生态环境的控制性因素之一,同时又是战略性经济资源,是一个国家综合实力的有机组成部分。随着城市化和经济的高度发展,资源不足的矛盾和城市生态问题在我国许多地区愈显突出。目前,全国669座城市中,有400多座城市缺水,其中110多座城市严重缺水。在缺水的同时,城市的高速发展导致城区暴雨洪峰流量逐年增加,每年雨季时城区大量雨水外排,严重浪费了水资源,而降雨初期由于地表污染物被冲刷携带入水体,造成径流中的污染物负荷量严重超标,给水体自净带来了很大的困难,造成湖泊、河流的严重污染。针对上述情况,世界各国开始研究新的处理方法。
  传统观念上的排水系统是以防止雨洪内涝、排除和处理污水、保护城市公共水域水质为目的,认为污水是有害的,应尽快排除到城市下游。这种观念导致的结果往往是保护了局部的生活环境,危害了广大流域地区。实际上,良好的水环境不是局部地域的,它的范围是整个流域的。21世纪排水系统的定位应从以前的防涝减灾、排污减害逐步转向污水的资源化,给水系统和排水系统好比是城市水循环的动脉与静脉,排水系统起到回收城市污水和净化再生,畅通城市水循环的作用,从而恢复健康水循环和良好水环境,维系水资源可持续利用。
  传统的排水体制一般分为合流制和分流制两种类型:合流制排水系统是将生活污水、工业废水和雨水混合在一个管渠内排除的系统;分流制排水系统是将生活污水、工业废水和雨水分别在两个或两个以上各自单独的管渠内排除的系统。混合排水系统是既有合流制也有分流制的排水系统,一般是在具有合流制的城市扩建排水系统时改造的,其优缺点介于合流制和分流制之间。
  1、合流制排水系统
  合流制排水系统管线单一、造价低、占用地下空间小,减少了与其他管线交叉的机率,有利于其他地下管道的布置,并且有部分雨水被处理。但是合流制排水系统存在致命的缺点,首先是排水管道在输送污水时产生的沉积问题,由于管道在旱季时输送的水量较小,导致合流制管道内发生固体物沉积;其次是旱季处理污水和雨季处理雨污合流污水,二者水量、水质的差别很大,特别是水中TSS,SOD,COD浓度的变化悬殊,增加了雨季污水处理厂的管理难度,这就要求污水处理工艺设计和管理适应这种变化情况,保证污水,尤其是雨季污水的排放达到国家环保的排放标准,因此,合流制污水处理厂的规模、运行成本、投资费用等都要高于分流制;再次,在暴雨或特大暴雨时,大量雨水流入排水管道,当雨污合流量超过管道的输送能力和污水处理厂处理容量时,会有一部分雨污合流溢流排放,导致合流制排水系统溢流,大量污染物不经处理厂处理直接进入受纳水体。由于雨污合流中汇集了生活污水、工业废水、雨水以及初期雨水冲刷地表带来的大量污染物,使得合流制污水溢流中污染物浓度远高于城市生活污水,造成受纳水体的严重污染。
  2、分流制排水系统
  分流制排水是将污水、雨水分别在污水管和雨水管两种管渠里排放,一方面减少了雨水处理费用,另一方面污水的集中处理也减少了污水处理对城市环境的影响。分流制不受雨水水量和水质的影响,稳定的生活污水水量相对较小,节省处理厂的投资和运行成本,能够最经济、有效地处理污水,达到国家规定的污水排放标准。但是分流制也存在不利的因素:①分流制排水系统管线多,纵横交错,雨、污水管相互交叉的几率增加,与城市地下建筑的竖向规划矛盾较大;②雨水未经处理直接排入受纳水体,对水体造成一定的污染,长期以来,人们一直认为雨水比较干净,所以在分流制排水中直接将雨水排入受纳水体,但近年来的研究表明,雨水冲刷地表,在形成径流的过程中将地表的废弃物、垃圾、漏油、农田化肥等污染物带入径流中,使得初期雨水污染物浓度较高,成为污染河流、湖泊等水体的主要污染途径;③由于设计、施工等方面的原因,大多数分流制排水系统因为分流不彻底存在较严重的雨污混流现象,雨污混流使得初期雨水没有得到有效的处理,分流制排水系统也就失去了其本身的效益。
  3、混合排水系统
  混合排水系统即既有合流制又有分流制的排水系统。混合排水系统通常是在具有合流制排水系统的城市中,扩建部分采用分流制排水而出现的。在很多大城市,因为其自然条件和地理位置等情况的不同,因地制宜地采用合理的排水体制也是合理的。如美国的纽约以及我国的上海等城市便是这样形成的混合排水系统。
  也有很多城市将已有的合流制改为分流制,认为是一种可以杜绝溢流混合污水对水体污染的方法。但是就我国城市排水事业的发展来看,至今尚未见合流制成功改为分流制的。究其原因,主要有以下几点:①动静大。要实现雨污分流,势必涉及千家万户,干扰甚至打乱正常生产、生活秩序,同时要大量处理与地下各种管线错综复杂的交叉矛盾。②代价高。除投资新建污水管道系统外,尚有合流系统变为分流系统的改造费,又必须支付破路恢复费,还可能需要支付为埋管而增加的赔偿费等等。③时间长。城市长期不得安宁,环境效益和社会效益差。另外,改成完全分流制后,又会出现一些十分污浊的初降雨水对水体环境的污染问题。经权衡利弊,现在一般认为以不改为分流更可取。
  弹性座封闸阀管道连接后可能发生的环境变化管道使用过程中外部环境发生大的变化时,会给管道接口造成损伤。主要表现在两根管轴心偏移,管口歪曲,严重的管口破裂,使原来正常使用的管道接口出现渗、泄等漏水现象。这主要是管道基础沉降、管顶荷载增加造成的。形成的原因有:①其他管线单位对管基础扰动;②管位上新建了构筑物;③城市新规划实施时使管道搜土厚度减小,动荷载使管道受影响。对于这几种原因,应在设计阶段和施工前期尽量多做相应的调研,超前考虑将来会发生的变化,采取相应的措施。或者,在管道环境发生变化时及时采取保护措施也可以维持正常使用。无法保护时就拆除重新敷设,去除存在的隐患。
 
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