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排水系统的体制及选择

文章来源:admin 发布时间:2018-07-06

排水系统的体制及选择_1
 
一、排水系统的体制
在城市和工业企业中通常有生活污水、工业废水和降水。这些污水是采用一个管渠系统来排除,污水的这种不同排除方式所形成的排水系统,称作排水系统的体制(简称排水体制)。
 
(一)合流制排水系统
是将生活污水、工业废水和降水在同一个管渠内排除的系统。
根据污水、废水、雨水混合汇集后的处置方式不同,可分为下列三种情况:

1、直泄式合流制:管渠系统布置就近坡向水体,分若干排出口,混合的污水不经处理直接泄入水体。我国城市旧城区的排水方式大多是这种系统,但是,随着现代化工业与城市的发展,污水量不断增加,水质日趋复杂,所造成的污染危害很大。因此,这种直泄式合流制排水系统目前不宜采用。

2、全处理合流制:污水、废水、雨水混合汇集后全部输送到污水厂处理后再排放。这对防止水体污染,保障环境卫生方面当然是最理想的,但需要主干管的尺寸很大,污水处理厂的容易也增加很多,基建费用相应增高,很不经济。因此,这种方式在实际情况下也很少采用。

3、截流式合流制:在街道管渠中合流的生活污水、工业废水和雨水,一起排向沿河的截法干管,在截流干管处设置溢流井,并在干管下流设污水厂。晴天和初降雨时所有污水都排送到污水厂,经处理后排入水体,随着降雨量的增加,雨水径流也增加,当混合污水的流量超过截流干管的输水能力后,就有部分混合污水经溢流井溢出直接排入水体。国内外在改造老城市的合流制作水系统时,通常采用这种方式。

(二)分流制排水系统
将生活污水、工业废水和雨水分别在两个或两个以上各种独立的管渠系统内排除的排水系统。排除生活污水和工业废水的系统称污水排水系统;排除雨水的系统称雨水排水系统。通常分流制排水又分为下列两种:

1、完全分流制:分别设置污水和雨水两个管渠系统,前者用于汇集生活污水和部分工业废水,并输送到污水处理厂,经处理后再排放;后者汇集雨水和部分工业废水,就近直接排入水体。

2、不完全分流制:城市中只有污水管道系统而没有雨水管渠系统,雨水沿着地面、道路边沟上窜下壑明渠泄入天然水体。这种体制只有在地形条件有利时采用。对于机关报建城市或地区,有时为了急于解决污水出路问题,初期采用不完全分流制,先只埋设污水管道,以少量经费解决近期近切的污水问题。待将来配合道路工程的不断完善,增设雨水管渠系统,将不完全分流制改成完全分流制。对于垫平坦、多雨易造成积水地区,不宜采用不完全分流制。

二、排水体制的选择
近年来,为了解决可用水资源减少和水质不断恶化的问题,以及随着污染物排放标准的提高,提出了污水资源化问题,出现了以城市污水的处理水作为工业用水或杂用水新水源再利用系统(或称城市污水回用系统)。不同的再利用途径,其对水质的要求不相同。杂用水的范围很广,包括公共、公用和高层建筑中的厕所冲洗用水、洗车用水、洒水、消防用水、空调用水,以及在工业上用作设备冷却水等。这种系统对解决水源不足、有效利用水资源、减少污水排放量、控制河流水质污染、改善和保护生态环境具有很大作用。城市污水的处理水作为工业用水和杂用水再利用系统的一种方式。这种方式在工厂给排水中用得也越来越多,是他约用水、控制污染的好方法。
合理地选择排水体制,是城市排水系统规划中一个十分重要的问题。它关系到整个排水系统是滞实用,能否满足环境保护要求,同时也影响排水工程的总投资、初期投资和经营费用。对于目前常用的分流制和合流制的分析比较,可从下列几方面说明。

1、环境保护方面:如果采用合流制将城市生活污水、工业废水和雨水全部截流送往污水厂进行处理,然后再排放,从控制和防止水体的污染来看,是较好的,但这时截流主干管尺寸很大,污水厂容量也增加很多,建设费用也相应地增高。采用截流式合流制时,降雨初期的雨水可送到污水处理厂处理,这对保护环境是有利的,但随着降雨量的增加,有部分污水通过溢流井直接排放水体,实践证明,这种排水方式会使河道污染日益严重。对于分流制排水系统,将城市污水全部送到污水厂处理,对保护环境十分有利;但初期雨水径流未加处理直接排入水体,是其不足之处。国外对雨水径流的水质调查发现,雨水径流特另是初降雨水径流对水体的污染相当严重。分流制虽然具有这一缺点,但它比较灵活,比较容易适应社会发展的需要,一般又能符合城市卫生的要求,所以在国内外获得方广泛采用,而且也是城市排水系统体制发展的方向。

2、基建投资方面:据国外有的经验认为合流制排水管道的造价比完全分流制一般要低20%—40%,可是合流制的泵站和污水厂却比分流制的造价要高。由于管渠造价在排水系统总造价中占70%—80%,影响大,所以合流制的总造价一般还是比完全分流制的低。从节省初期投资考虑,采用不完全分流制具有较大的经济意义,因为初期只建污水排除系统而缓建雨水排除系统,这样可分期建设,节约初期投资费用,同时不完全分流制施工期限短,发挥效益快,随着城市发展,可再逐步建造雨水管渠。我国过去很多新建的工业基地和居住区均采用不完全分流制排水系统。

3、维护管理方面:晴天时污水在合流制管道中只是部分流,雨天时才接近满管流,因而晴天时合流制管内流速较低,易于产生沉淀。但据经验,管中的沉淀物易被暴雨水流冲走,这样,合流管道的维护管理费用可以降低。但是,晴天和雨天时流入污水厂的水量变化很大,增加了合流制排水系统污水厂运行管理中的复杂性。而分流制系统可以保持管内的流速,不致发生沉淀,同时,流入污水厂的水量和水质比合流制变化小得多,污水厂的运行易于控制。

4、施工方面:合流制管线单一,减少与其他地下管线、构筑物的交叉,管渠施工较简单。但在建筑物有地下室情况下采用合流制,遇暴雨时有可能倒流入地下室内,合流制安全性不如分流制。
总之,排水系统体制的选择是一项很复杂很重要的工作。应根据城镇及工业企业的规划、环境保护的要求、污水利用情况、原有排水设施、水质、水量、地形、气候和水体等条件,从全局出发,在满足环境保护的前提下,通过技术经济比较,综合考虑确定。由于截流式合流制对水体污染严重,危害环境,所以新建地区排水系统一般应采用分流制。但在附近有水量充沛的河流或近海,发展又受到限制的小城镇地区;在街道较窄地下设施较多,修建污水和雨水两条管线有困难的地区;或在雨水稀少,废水全部处理的地区等,采用合流制排水系统有时可能是有利和合理的。

三、排水系统的主要组成部分

(一)城市污水排水系统的主要组成
城市污水包括生活污水和工业废水两大部分,将工业废水与生活污水采用同一排水系统就组成了城市污水排水系统。它是由下列几部分组成:

1、室内污水管道系统和设备;

2、室外污水管道系统;

3、污水泵站及压力管道;

4、污水处理与利用构筑物;

5、排入水体的出水口。

(二)工业废水排水系统的主要组成
根据企业性质及其行业不同产生废水的性质也不同,当废水所含物质的浓度不超过国家规定的排入城市排水管道的允许值时,可直接排入城市污水管,当浓度超标时必须经收集处理后排入城市污水管,当浓度超标时必须经收集处理后排入城市污水管或排放水体,也可再利用,工业废水排水系统主要由以下几部分组成:

1、车间内部的管道系统和设备:主要用于回收各生产设备排出的工业废水,并将其送到车间外部的厂区管道系统中去;

2、厂区管道系统:埋设在工厂内,用于收集并输送各车间排出的工业废水的管道系统。

3、污水泵站及压力管道,用来输送废水。

4、废水处理站:主要是处理和利用废水;

5、出水口。

(三)天然降水排水系统的主要组成
该系统承担排除城镇雨水、雪水,包括冲洗街道和消防用水。其主要组成部分包括:

1、房屋雨水管道系统和设备:其作用是收集建筑物屋面的雨雪水,并将其排入室外管渠中去,主要包括建筑物屋面上的天沟、雨水斗和水落管,同时包括雨水室内排水系统;

2、室外雨水管道系统:包括街坊、庭院或厂区雨水管道系统和街道雨水管道系统,由雨水口检查井和管道组成。

3、排洪沟:其作用是将可能危害居住区及厂矿的山洪及时拦截并将其引到附近的水体;

4、雨水原站;

5、雨水出水口。

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