2.3 小結(jié)
日本由國土交通省長期負責(zé)國家層面合流制溢流控制的研究、總體策略的制定,以及各城市合流制系統(tǒng)改善情況的跟蹤與評估。通過修訂《下水道法》將合流制系統(tǒng)納入國家法定管理要求,提出明確的控制目標,并通過要求各城市制定針對合流制系統(tǒng)改善的專項長期計劃,落實相關(guān)控制要求,并在過程中不斷進行修正和調(diào)整。日本在對合流制溢流問題的長期研究、納入法律進行管控、編制長期規(guī)劃/計劃等方面與美國合流制溢流控制有很多共通之處。
此外,由于日本國土面積較小,各城市發(fā)展水平、氣候條件、排水系統(tǒng)差異相比美國較小。而且,日本城市管理水平普遍更高,雨水徑流污染負荷較低。第三,日本人口密度極高,城市用地空間更為緊張。在充分吸收美國合流制溢流控制經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,日本基于自身特征對合流制溢流控制策略也做出調(diào)整:①日本針對各城市合流制溢流控制提出了更為具體且一致的控制要求;②更為普遍地建設(shè)大管徑截流與調(diào)蓄干管或深隧,綜合發(fā)揮截流、調(diào)蓄、調(diào)節(jié)、排放的綜合功能;③在技術(shù)策略中重視對溢流口的改造與就地處理技術(shù)的創(chuàng)新,以及對污水處理廠等“末端”處理設(shè)施雨季運行工藝的改進。
3. 德國合流制溢流控制的發(fā)展歷程與控制策略
3.1 發(fā)展歷程
德國現(xiàn)有合流制排水系統(tǒng)多分布于南部城市,且形成了德國特有的“合流制赤道線。據(jù)2016年的統(tǒng)計數(shù)據(jù),德國合流制管網(wǎng)長度占全境管網(wǎng)總長(含合流制管道、分流制雨水及污水管道)的53.5%,而1990年左右該比例約為71.2%,合流制管網(wǎng)占比下降的主要原因并非大范圍實施了“合改分”,而是增加的所有新建區(qū)域均采用了分流制排水體制,原有城市的合流制區(qū)域仍基本保留,并對溢流污染進行綜合控制。德國多個城市在其排水總體規(guī)劃中提出利用50年左右的時間內(nèi)實現(xiàn)全面“合改分”,但實際實施難度較大,進展緩慢,例如,北威州首府杜塞爾多夫市在過去20年左右的時間完成“合改分”的區(qū)域占比不足5%。
德國的合流制溢流控制主要開始于20世紀70年代,CSO調(diào)蓄池開始大量建設(shè),據(jù)1987年統(tǒng)計資料,當(dāng)時德國已有8000座CSO調(diào)蓄池投入運行,1992年,德國污水協(xié)會發(fā)布合流制系統(tǒng)控制設(shè)施的設(shè)計標準(ATV-128e),規(guī)定了不同類型調(diào)蓄設(shè)施的設(shè)計方法與參數(shù)。如今,德國已成為世界上雨水與合流制調(diào)蓄設(shè)施分布最為密集的國家之一,據(jù)2016年統(tǒng)計數(shù)據(jù),德國不同類型雨水調(diào)蓄設(shè)施總量共計54069個,調(diào)蓄容積共計6078.9×104 m3,人均0.738 m3。
3.2 合流制溢流典型控制策略
德國合流制區(qū)域的污水排放需要依據(jù)相關(guān)要求申請排放許可,要求合流制排水系統(tǒng)排入水體的污染物負荷(即污水廠尾水與溢流排放雨污水年平均污染負荷的總和)不大于相同區(qū)域假定分流制排水系統(tǒng)排入水體的年平均污染物負荷(以COD計)。德國城市在其排水總體規(guī)劃中需要提出合流制區(qū)域的系統(tǒng)控制策略與實施計劃,且一般情況下,在規(guī)劃實施的中期,需對其實施情況進行評估并對相關(guān)內(nèi)容進行更新修訂。
德國根據(jù)對污水處理廠污染處理效率及水力效能的長期分析,嚴格控制合流制區(qū)域截流干管的最大流量及污水廠處理量,盡量通過上游(特別是源頭)的雨水收集及處理設(shè)施對雨水進行分散控制,減少進入合流制系統(tǒng)的雨水量,同時,部分分散溢流排口主要通過設(shè)置格柵、過流凈化池(如調(diào)蓄池內(nèi)懸空安裝水力顆粒分離器等設(shè)備)或生物濾池等就地處理設(shè)施,對雨季溢流的雨污水進行處理后排放,重點去除大型的顆粒物與漂浮物。
3.3 小結(jié)
德國大部分城市保留了其合流制排水系統(tǒng),從20世紀70年代開始,大量不同類型雨水調(diào)蓄設(shè)施開始建設(shè),在保障污水處理效能的情況下,對雨水及溢流污水的分散調(diào)蓄,以及過流凈化處理,成為德國合流制溢流控制的重要技術(shù)策略。
4. 結(jié)語
對比美國、日本、德國對城市合流制排水系統(tǒng)溢流控制的發(fā)展歷程和主要策略,其在對合流制系統(tǒng)特征的認識和總體治理思路上有一定的共性。但實施過程中,由于既存基礎(chǔ)系統(tǒng)完善程度、維護管理水平、城市間發(fā)展水平和改造條件及自然條件差異等原因,不同國家在目標設(shè)定、技術(shù)手段側(cè)重上也呈現(xiàn)出一定的差異。
① 充分認識合流制溢流控制的艱巨性
鑒于合流制溢流控制的復(fù)雜性,美國從20世紀60年代至今,經(jīng)歷了50余年的長期發(fā)展,至今仍在開展大量相關(guān)工作。即便日本國土面積小,合流制區(qū)域總體面積比例相對更低,也經(jīng)歷了近40年的時間,通過大量投資和系統(tǒng)性的重要工程建設(shè),才比較有效地控制了合流制溢流污染。
② 專項研究和政策引導(dǎo)的重要性
合流制溢流控制勢必面臨對城市空間、建設(shè)投資、城市正常秩序以及城市居民日常生活的復(fù)雜影響。美國、日本、德國在其溢流控制發(fā)展過程中,也都曾經(jīng)歷國家與城市政府、各職能部門之間對溢流控制的廣泛討論和意見反復(fù)。最終,上述國家都對合流制系統(tǒng)問題開展了大量專項的系統(tǒng)性研究,并通過多職能部門、多利益相關(guān)方的廣泛深度研討,就普遍達成的共識以政策法規(guī)、專項規(guī)劃、規(guī)范標準等多種途徑予以落實,逐步構(gòu)建較為完善的控制體系。
③ 以污染物負荷削減為整體控制目標
從上述國家目標分析,CSO控制均圍繞削減合流制系統(tǒng)外排污染負荷作為基本目標和總體原則。其中,日本與德國國土面積較小,城市發(fā)展水平和自然條件相似度高,在國家層面都提出了比較具體的合流制系統(tǒng)外排污染負荷的控制要求;美國由于國土面積大,城市差異明顯,在國家層面提出了基于技術(shù)的“九項基本控制措施”,并要求各城市在CSO長期控制規(guī)劃中根據(jù)具體的水環(huán)境保護要求與可實現(xiàn)的溢流控制水平等,綜合提出近遠期控制目標。
④ “合改分”作為手段之一而非目標
美國、日本、德國有合流制排水系統(tǒng)的城市大部分選擇保留原有的合流制系統(tǒng),并對溢流污染進行控制,對局部“合改分”改造條件相對較好的區(qū)域,結(jié)合城市更新改造進行局部分流,這往往是作為區(qū)域溢流控制系統(tǒng)方案中的一項技術(shù)措施,并需與其他措施進行統(tǒng)籌考慮。只有極少數(shù)合流制區(qū)域,由于城市大規(guī)模重建或合流制區(qū)域較小等原因,在對改造投資、污染負荷削減情況等系統(tǒng)評估后,選擇全面推行“合改分”,但通常也經(jīng)歷了較長的實施周期,改造后也需要對雨水徑流污染進行單獨控制。
編輯:王媛媛
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