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城市管道系统径流污染成为城市水环境污染问题的重要因为。随着我国城市污水处理率和人们对生活环境要求的不断提高,管道系统径流污染问题将引起越来越多的关注和重视,并将成为我国城市水环境污染控制的重点之一。
本文通过广泛的查阅文献,对国内城市排水管道系统径流污染的现状和成因进行了系统梳理和分析,并对国内外现有的主要管道系统径流污染控制措施进行系统的总结,以期为我国城市管道径流污染控制研究提供借鉴。在目前条件下,由于城市空间条件和工程投资的限制,调蓄池、源头控制措施等国外典型径流污染控制措施在我国城市推广应用还存在困难,因此这里重点对小管截流措施、基于土工织物的径流截污净化以及污水厂内雨天径流污染处理技术等简单易行的控制技术进行分析和探讨。
小管截流(在雨水利用系统中也称为小管弃流)方法通过设置连接雨、污水管渠的小管径管道,将雨水管中污染严重的小流量径流(包括管道混接进入雨水管的污水)截流至污水管中,以降低雨水管道排放的污染负荷。该方法结构简单,空间需求小,建设、运行费用低,在雨水管道径流污染控制方面有着独特的优势。本文基于我国管道系统设计理论,对小管截流方法的可行性进行了分析,并在对典型城市降雨资料统计分析的基础上,对小管截流方法中关键问题:小管与雨、污水管道之间的关系,设计截流量和小管管径的确定方法进行了探讨和研究。
在实验室和现场条件下进行了土工织物对径流净化效果的试验研究。试验发现,土工织物对径流中SS的去除效果非常稳定,去除率达到46~97%,浊度去除率达37~88%。对于SS浓度为100~450mg/L的雨水径流,单位面积土工织物的初始过滤周期约为1.8m3/(m2),过滤饱和时土工织物的过滤速率大约为0.3~0.36L/(s*m2);经过一次人工清污后,土工织物后续过滤能力约为0.8~1.2m3/(m2),人工清污虽然会引起出水水质出现短时波动现象,但并不显著影响土工织物对径流中污染物的总体去除效果。
根据我国污水厂的特点,对几种提高污水厂雨天径流处理能力的方法进行了探讨,减少污水厂处的雨天径流溢流污染负荷;最后对我国城市排水管道系统径流污染问题进行了剖析,并探讨了源头控制措施对集中式控制措施(如调蓄池等)的影响,在此基础上对我国城市管道系统径流污染控制措施组合形式及其效果进行了分析和探讨。