合流制溢流污染的影响及其控制技术发展

合流制溢流即未经处理的雨污废水直接流入受纳水体,是造成受纳水体污染和城市内涝的主要来源。首先,对合流制溢流的污染特征及其影响因素进行了总结,简要梳理了源头控制、处理设施、调蓄设施、雨天合流雨污水处理最新技术及其控制效果,以及合流制溢流控制实时控制、监测和预测的智能控制方法。合流制溢流灰色和绿色基础设施都是必要的,随着监测、降水预报、城市水文和水力模型及实时控制技术的成熟,合流制溢流系统向实时控制和模型优化预测策略发展。

海绵城市背景下合流制改造及溢流污染控制路径研究

我国合流制排水管渠数量多、建设情况复杂、运行问题突出,已成为当前制约城市水环境质量提升的关键,在系统化全域推进海绵城市建设的背景下,合流制系统改造及溢流污染控制成为许多城市的重点任务。根据多年城市建设统计年鉴数据对我国城市合流制排水管渠数量、分布及逐年变化情况进行分析;梳理我国城市合流制管渠系统状况、存在问题及当前海绵城市建设、黑臭水体治理、内涝综合整治、污水提质增效工作对合流制系统的相关要求,在此基础上提出适用于我国城市合流制系统的界定与评价方法;结合当前各城市在推进相关工作过程中存在的问题,提出海绵城市建设背景下合流制系统改造及溢流污染控制路径,即因地制宜制定合流制改造及溢流污染控制系统化方案,并明确系统化方案编制流程及技术要点。

基于监测与模型的典型合流制排水系统溢流污染来源解析

以北京中心城区某典型合流制分区为研究区,开展自“地表-管网-排口”的全过程监测,基于MIKE URBAN软件构建数值模型,构建一套结合监测与模型的溢流污染解析方法,量化分析不同降雨量级下溢流污染来源。结果表明:管道沉积物、地表径流和生活污水对COD的贡献率分别为43.4%~53.9%、27.4%~27.5%和18.6%~29.2%。中雨流量峰值晚于浓度峰值,大雨反之;两场降雨溢流水质浓度峰值差异小于流量峰值。随着降雨量级及强度增加,地表径流和管道沉积物的污染负荷增加,后者增加量更大。管道沉积物是合流制溢流污染的主要来源,应优先对其进行控制。

长江流域平原河网地区合流制排水系统溢流污染特征研究

在平原河网地区丹金溧漕河金坛段选取3个典型合流制溢流排口及管道检查井进行溢流污染监测,分析溢流水质水量变化。以合流制管道沉积物为试验材料进行冲刷模拟试验,探究沉积物冲刷规律。结果表明,累积降雨量≥2 mm就会产生溢流现象;溢流水量变化主要受降雨等级、降雨强度及居民用水量影响,且溢流量峰值较降雨强度峰值滞后;溢流污染物浓度与前期干旱天数、排口性质、降雨等级和降雨强度有直接联系,其变化基本均呈先上升后下降趋势,且无论哪种降雨等级溢流口在产生径流后约20~30 min后污染物浓度会较高。沉积物对溢流污染贡献占比较大,管道冲刷过程中沉积颗粒物呈阶段交替式运动,各污染指标在降雨形成径流一段时间后出现峰值。

玉带溪流域合流制片区截污方案溢流污染特征分析

为明确玉带溪流域合流制片区不同截污方案的溢流污染特征及溢流控制效果,选择玉带溪北支上游合流制片区为研究区域,构建排水系统模型,在全年各等级降雨情景下,对合流制片区末端截污和截流式分流两种工程方案的合流制溢流污染特征指标进行对比研究。结果表明,截流式分流改造方案在溢流频次、溢流总量、溢流历时、溢流量均值、溢流量峰值和溢流污染负荷方面总体优于末端截污方案。其中,在全年各等级降雨情景下,末端截污方案的溢流量削减率为12.9%~77.5%,而截流式分流改造方案的溢流量削减率为40.6%~98.8%。在溢流污染负荷削减方面,降雨等级为中雨或大雨时,末端截污方案对3种污染物(化学需氧量、氨氮、总磷)的溢流污染负荷削减率均达到64%以上,而截流式分流改造方案的削减率均达到89%以上;降雨等级为暴雨及以上时,末端截污方案的溢流污染负荷削减率均小于50%,而截流式分流方案的削减率均达到60%以上。因此,通过溢流污染特征分析研究有利于掌握不同截污方案的污染物排放规律及溢流削减效果,对经济有效地控制合流制溢流污染具有指导性意义。

山地城市合流制溢流污染控制措施研究

聚焦山地城市合流制溢流污染问题,以实际工程为例,梳理山地城市排水特点,明确工作目标,详细分析问题与成因,全面对比完全雨污分流与截流调蓄方案,因地制宜采取简单高效的治理措施,形成合理的CSO控制技术路线。给出近远期结合的治理方案,结合模型模拟验证方案的可行性,实现减少溢流频次和削减入河污染物的目的,最终达到控制目标。

膜曝气生物膜反应器处理合流制溢流污水的实验研究

以聚丙烯复合材料经熔融拉伸制成的帘式超薄微孔中空纤维膜为载体,构建膜曝气生物膜反应器装置处理合流制溢流污水,研究在不同水力停留时间、曝气压力、水流流速条件下,膜曝气生物膜反应器对水体中污染物COD、NH_(4)^(+)-N、TN的去除率。结果表明:膜曝气生物膜反应器对水体中各项污染物均有较好去除效果。水力停留时间为12 h时,COD、NH_(4)^(+)-N、TN去除效果较好,去除率分别为80.8%、82.4%、65.4%;水力停留时间为8 h时,TP去除效果达到34.2%,后期逐渐趋于平缓。溶解氧浓度随曝气压力增加而增加,曝气压力达到25 kPa之后COD、NH_(4)^(+)-N达到较佳的去除率,平均去除率分别为82.2%、84.1%;而TN去除的最佳曝气压力为15 kPa,去除率为70.0%。水流流速为0.03 m/s和0.05 m/s时,反应器整体运行效果较好,对COD、NH_(4)^(+)-N、TN的平均去除率分别为81.8%、83.5%、67.8%。

贵阳市南明河流域合流制溢流污染防治方案探讨

为避免生活污水直排引起河水污染,贵阳市已经采取多项措施进行水环境污染治理。目前,南明河截污沟基本实现旱季不溢流,但主干流雨季仍然存在合流制溢流污染风险。在分析贵阳市降雨特征的基础上,以“流域统筹,系统治理”为原则,采用“源头削减(海绵城市)+管渠控制(沟口精确限流)+调蓄处理”的溢流污染治理思路,探讨了南明河沿线调蓄设施布局与下游污水厂产能联动处理模式。基于“南明河小雨(降雨量≤5 mm)不溢流”的目标,按照“集约用地、分散布置”等原则布局6座调蓄池,同时联动污水处理厂按设计值的10%增加产能,调蓄池在降雨期间蓄满后,3天内排空,将调蓄池雨污混合水输送至南明河沿线联动污水处理厂处理后达标排放。旨在为南明河流域主干流合流制溢流污染问题提供解决思路。

老城区合流制溢流污染控制及优化调度研究

针对老城区截流式合流制溢流(CSOs)污染问题,以长沙市桂花祠泵站服务区域为例,基于实测降雨数据、水质水量监测和数值模拟手段,以年均溢流频次控制率为考核指标,进行排水系统改造和CSOs调蓄池优化设计。工程采用“高低区单独截污+截污干管2倍截流+末端CSOs调蓄池建设”组合工艺来达到年均溢流频次控制率不低于50%,结合降雨特性和Infoworks ICM模型模拟分析,确定截污系统截流倍数、CSOs调蓄池容积,并精准确定相关设计参数,为老城区合流制排水系统改造和优化运行以及溢流污染控制工程设计提供参考和借鉴。

合流制溢流(CSO)污染削减率评估方法探讨

随着污水治理技术的进步,点源水污染在得到较好控制的同时,面源水污染的问题越来越突出,特别是合流制地区的雨季溢流污染问题,已成为进一步提升城市水环境质量的主要障碍。鉴于溢流污染治理工程的特殊性,科学合理地确定工程效果评价方法至关重要。结合广州市的相关研究成果,介绍溢流污染治理工程最主要的评价指标——溢流污染削减率的评估方法和思路,为其他城市开展相关工作提供参考。

调蓄池控制合流制溢流污染的作用及设计要点分析

合流制溢流污染作为导致水体黑臭的重要原因之一,结合我国具体国情,合流制溢流污染可采用修建“截污管线+合流制调蓄池”的方式进行控制。调蓄池在控制合流制溢流污染过程中应用广泛,通过结合南宁市那平江流域治理的工程实例,总结设计经验,从降雨特点、现状管网、实施环境及工程投资等方面入手,总结调蓄池池容、单层及双层调蓄池形式、池体冲洗方式以及气体除臭方式的比选与确定。监测该工程调蓄池的运行情况,分析调蓄池对合流制溢流污染的削减作用,表明调蓄池的建设可增加截流系统整体截流倍数,降低溢流频次,减少合流制溢流污染的发生,增强整个排水系统的韧性。

苏南地区合流制管网溢流污水水质特征分析

合流制排水系统对受纳水体的污染已经成为面源污染的重要来源。研究采用PROMETHEE分析等方法对常州市合流制溢流口进行了现场采样监测分析。结果表明,溢流污水的水质受到降雨历时、降雨强度、干旱期等降雨特征的影响,大雨强降雨对颗粒态污染物如COD和SS影响显著且污染物浓度变化幅度最大,小雨强降雨则与溶解性污染物NH3-N相关性较强,中雨强降雨水质介于大雨强和小雨强之间。此外,溢流水质的变化对降雨强度的响应有一定的滞后。

基于SWMM截流式合流制管网溢流水质水量模拟

采用暴雨管理模型(Storm Water Management Model,SWMM)对柳州市竹鹅溪片区截流式合流制管网溢流进行了水质水量模拟,并将模拟结果与实测数据进行了比较分析。结果表明,虽然TSS模拟结果与实测值偏差较大,但模型的水量模拟具有较高的可靠性与准确性,TN、TP、COD三种污染物模拟结果也与实测数据偏差较小。SWMM模型可以成为城市面源污染研究的有效工具,并为合流制溢流污染控制提供科学参考。

国内外对合流制管道溢流污染的控制与管理

随着城市化进程的加快,城市雨水问题以及合流制排水管道的溢流污染问题变得日益严重。合流制管道的溢流污染已成为部分城市改善水体水质的主要制约因素之一。若未经有效处理的溢流污水直接排入水体中,不仅会严重地破坏水环境功能,还将危及人类健康。介绍了国内外部分城市控制合流制管道溢流污染的概况,分析了我国目前控制合流制管道溢流污染存在的问题和不足,讨论国外经验对我国的启示并提出一些建议,为我国对合流制管道的溢流污染控制提供借鉴。

合流制溢流污水污染控制技术研究进展

合流制溢流污水未经处理进入城市河湖水系,造成水体严重污染,合流制溢流污染控制是我国许多城市面临的水环境综合整治的重大课题之一。分析了合流制溢流污水水质特征、污染的影响因素,概述了合流制溢流污水污染控制技术进展,以期为我国城市排水系统的改造和水环境治理提供借鉴。

合流制溢流调蓄池污染控制研究进展

目前,合流制溢流(CSOs)污染仍是我国大多数城市老城区排水系统的一个顽疾,并已成为环境水体污染物的主要来源之一,CSOs调蓄池作为控制CSOs污染的一种有效措施,在国内外诸多城市得到越来越多的应用。从CSOs水质水量特征、调蓄池规模设计方法、调蓄池模型及实时控制等方面对CSOs调蓄池在控制CSOs污染方面的国内外应用及最新研究进展进行了综述,以期为中国CSOs调蓄池污染控制策略的制定、合流制排水系统升级改造、调蓄池优化设计、科学系统的决策等提供参考。

合流制溢流污染控制系统决策

合流制溢流(CSO)污染控制以削减溢流进入受纳水体的污染物总量为目标。由于合流制排水系统的复杂性以及污染物传输、溢流过程的随机性和多变性,CSO污染控制涉及一系列错综复杂的理论与工程实际问题,因而需要进行科学的系统决策,以降低投资、提高效益。首先分析我国城市CSO污染控制存在的主要问题;再从解析合流制及其溢流污染控制系统的组成关系入手,从宏观、系统的角度分析CSO污染的产生与传输过程,构建CSO污染控制系统,并对几个主要子系统进行分析;最后提出CSO污染的系统控制原理,探讨子系统的合理衔接、匹配和控制方案的优化选择问题,为我国城市CSO污染控制提供一个清晰的思路。

水泵强制排水系统合流制溢流的污染源解析

在对上海市某截流式合流制系统服务范围内的地表径流、生活污水、雨天截流、溢流的水质与水量进行同步监测的基础上,根据排水管网水力模型确定系统储存的生活污水量,采用输入输出质量平衡法初步分析了该系统雨天总出流（溢流加截流）与溢流过程的SS,NH4＋-N来源,结合降雨特性比较分析了雨天总出流、溢流的污染源解析结果的差异,与雨天总出流的污染负荷构成相比,2012年6场降雨溢流事件的溢流SS,NH4＋-N负荷中,地表径流的贡献率分别下降了10.2％～25.1％,4.5％～11.0％,生活污水贡献率分别降低了0.3％～1.5％,6.0％～30.7％,管道沉积物贡献率则分别增长了11.2％～25.4％,6.8％～37.2％.研究成果直接确定了对水体造成危害的溢流污染的来源,为合流制溢流污染控制、城市水环境保护策略的制定提供了依据.

合流制溢流初期冲刷及其控制策略研究

对影响合流制溢流(CSO)水质水量变化及初期冲刷的主要因素进行了深入、系统的分析。结果表明,由于受降雨条件、管道系统特征、管道沉积物及截流设施等因素的综合影响,CSO水质水量变化随机且复杂,每个管道系统在不同降雨事件中所表现出的冲刷规律都可能不同;合流制系统汇水面积较大、管网拓扑结构复杂、管道沉积物较多、设置截流设施等特点都在一定程度上削弱了CSO的初期冲刷;在不少情况下,甚至不存在初期冲刷现象。因此,CSO污染控制不能简单基于初期冲刷存在的假设,而应基于对本区域CSO的监测与研究,或通过科学地把握CSO冲刷规律的本质及特点有针对性地制定控制策略。

中国城市合流制改造及溢流污染控制策略研究

0前言 近年来,我国许多大城市的污水处理率大幅提高,但是城市水环境质量却没有显著改善。例如北京城区污水处理率从20世纪90年代初的20%提高到2009年的94%,但是从近年《北京市水资源公报》所公布的水质数据看,城市河湖水体的污染问题并没有得到彻底解决，水质较差的水体所占比例甚至有升高的趋势。