EPA制定的九項(xiàng)溢流控制必要治理措施

　　緊接著在1995年，EPA又發(fā)布了應(yīng)對(duì)溢流污染的 “永久對(duì)策”，總預(yù)算近2000億美元，至今紐約和洛杉磯等大城市仍在執(zhí)行中。其中針對(duì)城市雨水徑流污染的控制與管理可總結(jié)為兩大方面:

　　（1）通過技術(shù)性措施來控制污染

　　對(duì)源頭控制，將雨水徑流污染物從源頭上控制在最低限度；

　　對(duì)污染物擴(kuò)散途徑的控制，通過研究雨水徑流污染物輸送和擴(kuò)散機(jī)理，采取適當(dāng)?shù)拇胧?，減少污染物排入地下或地表水體的數(shù)量；

　　終端治理，通過自然生態(tài)技術(shù)或人工凈化技術(shù)來降解帶入水體的徑流污染物。

　　（2）非技術(shù)性的管理措施

　　采取的控制策略有三大突出共性：

　　強(qiáng)調(diào)源頭控制；

　　強(qiáng)調(diào)自然與生態(tài)措施；

　　強(qiáng)調(diào)過程管理。

　　03

　　提升污水管網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)對(duì)溢流的措施

　　源頭控制

　　排水系統(tǒng)的源頭控制主要是為了提升對(duì)污染物的收集與去除效率，包括消除污水收集處理設(shè)施空白區(qū)，逐步控制污水管網(wǎng)的I/I、實(shí)現(xiàn)清污分流，降低外水比例，降低管道運(yùn)行液位，進(jìn)一步提升管網(wǎng)的流速和污染物的濃度，提高脫氮除磷效率，以減少碳源、除磷等藥劑的投加量。

　　雨水滲透帶

　　另外，這幾年海綿城市建設(shè)實(shí)踐表明，通過“滲、滯”等源頭控制設(shè)施在雨季對(duì)排水系統(tǒng)削峰、錯(cuò)峰方面也有明顯作用，還能削減污水處理過程溫室氣體的排放并降低污水廠的運(yùn)行能耗。

　　綠色設(shè)施在城市徑流和下水道聯(lián)合溢出中的控制過程

　　擴(kuò)散途徑的控制及徑流分擔(dān)

　　將合流制改建為分流制，是減少污水直接進(jìn)入天然水體的最佳辦法，是美國很多城市的首選措施，也是我國近年一直在做的工程。但是在人口密集的城市，將合流排水系統(tǒng)改建為分流制系統(tǒng)，往往工程浩大，難以選用。

　　我國的老城區(qū)治理，也存在同樣問題。這就需要中途徑流分擔(dān)機(jī)制來實(shí)現(xiàn)對(duì)雨季峰值流量的管控，通過發(fā)揮管線的在線存儲(chǔ)能力，讓下水道系統(tǒng)騰出空間，或通過綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較構(gòu)建經(jīng)濟(jì)合理、規(guī)模適度的集中式或分散式調(diào)蓄設(shè)施。

　　在人口密集土地緊張的美國城市，主要措施是加大下水道管徑，提高下水道儲(chǔ)水能力，增設(shè)調(diào)蓄池。

　　香港跑馬地運(yùn)動(dòng)場(chǎng)下的地下調(diào)蓄池

　　中途調(diào)蓄可以建設(shè)在線或離線調(diào)蓄設(shè)施（調(diào)蓄池、深隧等），也可利用管網(wǎng)在線調(diào)蓄。調(diào)蓄池或者具有處理功能的高效調(diào)蓄處理池（RTB，Retention Treatment Basin）在歐美等發(fā)達(dá)國家得到比較廣泛的應(yīng)用，不僅可以在雨季峰值流量期間進(jìn)行調(diào)蓄，減少CSO頻次或溢流總量，而且將處理功能與調(diào)蓄功能相結(jié)合，可以有效削減污染物。

　　根據(jù)加拿大Stantec公司的研究，RTB在上升流速達(dá)到11m/h時(shí)，通過投加聚合物經(jīng)過物化處理對(duì)SS的去除率可達(dá)到80%（見下圖）。我國近些年也對(duì)功能性調(diào)蓄池進(jìn)行了不斷研究和技術(shù)革新，如將調(diào)蓄功能與生物處理功能相結(jié)合，不但能夠削減SS、TP，還能進(jìn)一步削減BOD5和氨氮，實(shí)現(xiàn)CSO或者初雨的原位處理排放。

　　高效調(diào)蓄處理池對(duì)CSOs 控制效果

　　管網(wǎng)在線調(diào)蓄通過歐美多年的實(shí)踐應(yīng)用已被證明是最經(jīng)濟(jì)的方式之一，可以有效降低溢流頻次。但國內(nèi)很多地區(qū)的現(xiàn)狀大多是“滿管流”的情況，導(dǎo)致管內(nèi)流速降低的同時(shí)，也失去了雨季峰值流量的在線存儲(chǔ)空間。因此可以通過削減入滲入流量、防止倒灌等客水進(jìn)入管網(wǎng)，控制城市外河道運(yùn)行水位等綜合措施的實(shí)施進(jìn)一步降低污水管網(wǎng)運(yùn)行液位控制，可以為雨季峰值流量騰出在線存貯空間，以“空間”換“時(shí)間”，發(fā)揮管網(wǎng)的基礎(chǔ)調(diào)蓄能力。

　　歐美許多城市還開發(fā)了大型的深層隧道系統(tǒng)，以存儲(chǔ)和保持溢流，這些溢流將隨著時(shí)間的流逝而被送至污水處理廠處理或定向到單獨(dú)的下水道。

　　美國密爾沃基市用于雨季儲(chǔ)水的深層隧道

　　廠-網(wǎng)聯(lián)調(diào)聯(lián)控技術(shù)（RTC）應(yīng)對(duì)峰值流量

　　應(yīng)對(duì)城市雨季峰值流量，僅靠綠色設(shè)施或灰色設(shè)施（調(diào)蓄池等）不僅投資大，運(yùn)行成本也不經(jīng)濟(jì)，發(fā)揮設(shè)施之間的聯(lián)動(dòng)性是最經(jīng)濟(jì)可行的。

　　自20世紀(jì)90年代開始，美國、德國等國家就如何發(fā)揮排水管網(wǎng)、調(diào)蓄設(shè)施與末端污水廠之間的聯(lián)動(dòng)，進(jìn)行了大量研究和實(shí)踐，基于“廠-網(wǎng)”一體化的管控角度，采用實(shí)時(shí)控制（RTC，Real Time Control）技術(shù)進(jìn)行聯(lián)調(diào)聯(lián)控，利用軟件模型計(jì)算實(shí)時(shí)水量與時(shí)間，將系統(tǒng)的被動(dòng)運(yùn)行轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)控制，有效提高系統(tǒng)空間容量和處理能力的使用率，在同等條件下減少合流制溢流污染和內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)、提高污水處理率。

　　采取RTC前后各個(gè)城市的溢流頻率變化

　　實(shí)踐證明了RTC技術(shù)對(duì)提高城市排水系統(tǒng)彈性的優(yōu)勢(shì)，在不增加現(xiàn)有主要設(shè)施的基礎(chǔ)上，可實(shí)現(xiàn)對(duì)CSO溢流量減少23%～100%的目標(biāo)（見上圖）。

　　為更好地規(guī)范和指導(dǎo)RTC項(xiàng)目的實(shí)施，德國水協(xié)會(huì)于2005年發(fā)布的《排水管網(wǎng)實(shí)時(shí)控制規(guī)劃框架》中包括了排水管網(wǎng)實(shí)時(shí)控制項(xiàng)目規(guī)劃的步驟、可行性評(píng)估的要求和關(guān)鍵環(huán)節(jié)的具體要求等內(nèi)容。美國EPA于2006年發(fā)布了《城市排水管網(wǎng)的實(shí)時(shí)控制》，提出要依據(jù)采集的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)調(diào)整設(shè)施設(shè)備的開關(guān)狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)，以達(dá)到晴天（提高污水處理率）和雨天（減少CSO和內(nèi)澇）的運(yùn)行目標(biāo)。

編輯：王媛媛