Multi-Level Approach of the Ecotoxicological Impact of a Combined Sewer Overflow on a Peri-Urban Stream

In periurban zones, urban wet weather discharges have been recognized as the most significant vector of pollution in aquatic environments. The discharge of this water without treatment into the aquatic environment could present an ecotoxicological risk for biocenosis. The aim of the INVASION project is to assess the potential ecotoxicological impact of a combined sewer overflow (CSO) on a peri-urban stream. A comparative study between upstream and downstream areas of the CSO allowed observing significant effects of this overflow on the river. We studied three layers of stream: surface water, benthic layer and hyporheic layer. To characterize the potential ecotoxicological risk of water and sediments, we used a battery of 4 bioassays: Daphnia magna, Vibrio fischeri, Brachionus calyciflorus and Heterocypris incongruens. In parallel, we measured the physico-chemical parameters: ammonium (NH4+), chromium (Cr), copper (Cu) and lead (Pb). An ecological risk is greatest for the hyporheic zone in downstream river, particularly for the solid phase. These results corroborated with the physico-chemical data obtained.

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。

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。

小城镇排水系统现状与问题研究

由于我国小城镇排水系统建设比较滞后,导致城镇水体污染问题日益突出,其排水系统亟待完善。如何有效控制城镇水污染,提高城镇人居环境质量,已成为小城镇建设和可持续发展的重要内容。通过对小城镇排水系统的现状进行剖析,找出其存在的主要问题,并以此为基础,以切实提高污水收集率、保证污水管网建设效果为目标,分别从排水系统规划的制定、建筑排水立管的改造、市政雨污混接的改造、合流系统的改造、合流制溢流污染的控制、污水收集的新技术等多层面多角度提出了相应的解决办法和对策,以期为小城镇排水系统的建设和改造提供参考。

城市画像下大城市初雨污染治理策略分析

初雨污染作为河道水质恶化的主要原因之一,是我国许多城市尤其是一些大城市水环境治理中亟待解决的重大难题。详细阐述了国外典型大城市东京、纽约、伦敦、巴黎、柏林和国内典型大城市北京、广州、深圳、上海初雨污染的现状和管控措施。将调研城市的数据分为基本属性数据、措施偏好数据、服务偏好数据,并聚焦源头、过程、末端等重要环节,针对不同类型下大城市选择的初雨污染治理模式,开展了自然禀赋、降雨特征、面源污染特征、河道水环境等情况评估,形成城市的基础画像,在此基础上重点对比分析了典型大城市与初雨污染治理模式之间的相关性,以期为大城市初雨污染治理策略研究提供支撑。

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。

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。

合流制管道溢流水质分析及特性研究

以陕西省宝鸡市为例,对市区的合流制管道溢流水质特性进行分析.研究认为:随着降雨历时的增加,水体中的SS、CODCr、氨氮和TP的浓度变化范围分别为1352-154.5 mg.L-11、930-210 mg.L-1、57.6-9.4 mg.L-1和8.66-1.7 mg.L-1;这些污染物浓度的变化趋势表现为先迅速增加然后逐渐降低,直至径流结束.结果表明:合流制管道溢流水质指标中的SS和CODCr受地表径流的影响较大,而氨氮和TP受旱季合流制管道水质影响较大.

强化混凝—高效沉淀工艺控制城市溢流污水研究

介绍了一套合流溢流污水处理装置的工艺流程、单元设计及其主要特点;对SS、CODCr、TP和浊度分别为170～700mg/L、130～650 mg/L、1.2～6 mg/L和150～330 NTU的合流溢流污水的中试研究表明,该装置对合流溢流污水具有良好的处理效果,SS、CODCr、TP和浊度平均去除率分别超过84%、68%、78%和79%.

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。

分流制雨水与合流制溢流水质的比较

排水管道系统是城市基础设施的重要组成部分,它的完善程度影响着整个污水处理和水污染控制系统的运行状况和效率。而排水体制的选择需要结合当地的地形、降雨类型、管理情况等实际情况出发,综合分析确定。从实测数据和理论计算两个方面对分流制雨水和合流制溢流的浓度和污染负荷量进行了初步的比较,简要地讨论了两种排水系统的适用条件,为排水体制的选择和城市水污染控制的战略决策提供参考。

广州市中心城区典型合流制排水口污染负荷排放规律分析

随着广州市中心城区河道水环境治理力度的加大,合流制溢流污染问题越来越突出,对城市河道水体构成了日益严重的威胁。本文选取广州市中心城区典型合流制排水口进行了18场降雨的径流污染监测,总结了在典型小雨、典型中雨及典型大雨场次下排水口各水质指标随降雨历时的变化规律,同时分析了18场降雨的排水口最高浓度、平均浓度与总降雨量的关系,研究成果可为合流制污染控制工程的设计提供参考。

上海高密度居民区合流制系统雨天溢流水质研究

城市面源污染已成为上海城区河道的主要污染源.为此,研究了上海市合流制排水区域SA雨天溢流的水质特性,并探讨了溢流水质的主要影响因素.结果表明,该区域雨天溢流COD、BOD、SS、NH3-N、TN、TP事件平均浓度的均值分别为614mg/L、208.5 mg/L、684 mg/L、17.6 mg/L、29.8 mg/L、3.0 mg/L,远高于国外的一些研究结果;分析事件平均浓度的对数正态概率分布表明,BOD的对数正态分布性最好;此外,研究还发现COD和SS溢流浓度和前期晴天数与降雨历时的比值呈现出较高的正相关性.

截流式合流制降雨径流污染模拟研究

截流式合流制溢流(CSOs)污水及污染负荷往往发生在较大降雨和暴雨过程中,基本无监测数据积累,CSOs负荷量的核定十分困难.本文选择辽宁省营口市西部污水处理厂服务范围内的截流式合流制排水体制区域为研究区域,在收集整理排水管网数据、气象数据、土地利用数据等资料的基础上,应用基于污染物堆积和冲刷过程的机理模型——SWMM模型模拟和分析了研究区域降雨径流污染过程.模型使用西部污水处理厂进水水量、水质实测数据进行参数率定和模型验证,模拟了降雨径流污染负荷产生过程和溢流过程.研究表明,降雨量是城市降雨径流污染负荷的重要影响因素,但不是唯一的决定因素.降雨历时、降雨强度、干期天数等都会影响城市降雨径流污染负荷量.溢流口CSOs污水量和负荷与降雨量之间有较好的线性关系,同时降雨强度对溢流口CSOs的污染物负荷也有较大影响.

合流制排水系统溢流污染就地调蓄处理控制技术研究

在对高效混合絮凝斜板沉淀工艺进行现场中试的基础上,将化学强化处理工艺与调蓄池相结合,针对上海市某合流制排水系统,进行调蓄/沉淀池的概念设计,提出主要设计参数,利用计算流体力学(CFD)模型对调蓄/沉淀池进行优化设计。试验和模拟结果表明,调蓄/沉淀池与单纯的调蓄池相比具有更好的溢流污染控制效果和效益/造价比。

合流制溢流控制指标与标准制定研究

合流制溢流(combined sewer overflow,CSO)控制是城市水环境质量改善的关键一环,相关指标及标准制定尚显薄弱。基于技术的排放控制指标主要包括溢流频次、溢流体积控制率、污染物排放浓度限值、CSO效率及稀释度等,因这些指标缺乏对CSO水质水量控制效果的综合评价,进而提出雨季CSO污染负荷占比的指标;基于受纳水体水质保障的控制指标包括急性氨中毒、溶解氧浓度及细菌标准等。总结CSO控制标准确定依据,主要分为类比分流制污染负荷确定CSO污染物排放标准、依据工程实践效果制定CSO效果标准以及依据水体用途对CSO制定不同控制水平的标准。在此基础上,提出在“摸清本底,明确目标,系统治理”的理念指导下构建以受纳水体水质达标为目标导向的CSO控制标准体系及治理技术路线,为我国CSO标准制定提供参考。

化学强化一级处理工艺处理上海合流污水溢流水的中试研究

针对上海合流污水溢流水污染的问题,探讨化学强化一级处理工艺处理溢流污水的可行性,中试装置总体积18.45 m^3。试验针对三种污水进行了研究,包括旱天污水、中小强度降雨的合流污水、暴雨合流污水。研究结果表明采用化学强化一级处理工艺可以有效地处理雨天合流污水溢流(combined sewer overflows,CSOs)。对COD和TP的去除率在50%～80%,对SS的去除率高达70%～90%。中试装置的启动时间在15 min左右,可以满足处理雨天溢流的要求。