城市雨污水管網(wǎng)溢流污染預(yù)報研究分析

鄭賢龍

摘 要：對于城市水污染控制而言，其重要部分是城市雨水、污水排水體制和整個排水管道系統(tǒng)。較為落后的城市雨污水處理系統(tǒng)將很可能引發(fā)各種社會和環(huán)境問題。遇到暴雨等惡劣天氣，由于排水設(shè)施建設(shè)落后、及時排放處理能力不夠，常造成交通堵塞，舊的落后的城市雨污水處理系統(tǒng)已經(jīng)不適應(yīng)城市發(fā)展的具體要求。而面對大量、繁雜的城市雨污水，落后的城市排水系統(tǒng)將引發(fā)一系列社會和環(huán)境問題。本文擬通過對雨污水管網(wǎng)溢流污染預(yù)報進行研究，結(jié)合國內(nèi)外研究和實際情況，為完善城市雨污水管網(wǎng)溢流系統(tǒng)提供相應(yīng)的對策和建議。

關(guān)鍵詞：城市雨污水；處理系統(tǒng)；污染預(yù)報研究

目前世界上主要發(fā)達國家通過對城市雨污水排水系統(tǒng)的完善，雨水資源的合理利用，整個城市雨污水管網(wǎng)系統(tǒng)實質(zhì)上已經(jīng)有了極大改觀。而我國落后的排水系統(tǒng)不僅制約了國家經(jīng)濟建設(shè)，同時也造成了嚴(yán)重的社會問題。隨著我國城市化步伐速度的不斷加快，城區(qū)新建面積的不斷增加，城市排水系統(tǒng)壓力逐漸擴大。部分污水未經(jīng)過有效處理就直接排放到自然水體中，嚴(yán)重污染了水體。近年來，雖然加大了對雨水、污水排水系統(tǒng)的建設(shè)工作，但是并沒有從根本上解決水體污染的變化態(tài)勢。至今，點源污染控制依舊是解決的焦點和重點。

1 雨污水管網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)缺失的危害

雨污水管網(wǎng)系統(tǒng)是指在一套排水管網(wǎng)內(nèi)，將工業(yè)廢水、生活污水和雨水混合在一起的排水系統(tǒng)，通常污水處理廠建立在尾端。在未出現(xiàn)強降雨時，管網(wǎng)將污水直接送到污水處理廠處理。但當(dāng)出現(xiàn)強降雨天氣時，隨著降雨量的不斷增加，雨污水的混合流量超過了管網(wǎng)的輸送能力就會出現(xiàn)溢流，從而產(chǎn)生城市雨污水管網(wǎng)溢流污染。

當(dāng)雨污水管網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)缺失時，往往會造成以下危害：首先，常影響到水生生物的生長繁殖，大量污水未能有效處理，直接排入水體，造成大量水生物死亡，同時在這一過程中往往造成水體富營養(yǎng)化。同時水和土壤的污染會給人體健康帶來一定傷害。城市雨污水排水管網(wǎng)系統(tǒng)的終點一般是河流，而雨污水管網(wǎng)溢流污染時，將會制約到整個城市的綜合發(fā)展。

2 城市雨污水管網(wǎng)溢流污染預(yù)報國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

關(guān)于城市雨水、污水的控制、利用和研究，國外很早就開啟了研究歷程。但更多的是對排水管道和明渠建設(shè)的研究，直到最近才開始把雨污水溢流污染的影響和控制作為研究對象。

2.1 國外雨污水溢流研究狀況

美國早在上個世紀(jì)中期就開始進行城市雨水徑流和排水管網(wǎng)溢流污染控制研究。在1995年美國制定了關(guān)于有效解決溢流污染控制的相關(guān)文件。通過制定合適的合流排水系統(tǒng)和溢流操作程序?qū)φ麄€雨污水管網(wǎng)系統(tǒng)進行維護和最大效用。歐洲國家對雨污水溢流研究開始于上個世紀(jì)八十年代，由德國率先開始，至今德國已經(jīng)形成了完整的城市雨水徑流管理和污染控制體系，整個雨污水溢流控制較為成熟。而瑞典則是放棄了合流的處理方法，改為分流處理。重點控制污染源頭和雨水徑流污染控制技術(shù)。

2.2 國內(nèi)雨污水溢流研究狀況

我國對這一方面研究起步較晚，上海在我國率先通過建立模型從而對雨水、污水溢流系統(tǒng)進行有效研究，而無錫地區(qū)通過開展污水截留，建立污水截留泵站，有效保障了河流水質(zhì)。通過建立雨水、污水聯(lián)合調(diào)蓄系統(tǒng)，有效截留暴雨期間產(chǎn)生的雨污水合流，從而確保了整個排水系統(tǒng)維持在合理的調(diào)蓄容積范圍之內(nèi)。有效減少向自然水體排放的污染，確保整個生態(tài)系統(tǒng)平衡。

3 雨污水管網(wǎng)系統(tǒng)溢流污染的來源和種類

雨污水管網(wǎng)溢流污染的類型和形式是復(fù)雜的，主要來源有三個，分別是：天氣干燥時產(chǎn)生的廢水、污水，陰雨天氣時的地表徑流，以及排水系統(tǒng)內(nèi)的沉淀物。關(guān)于雨污水管網(wǎng)溢流污染研究主要是指病原體、需氧物質(zhì)、有毒物質(zhì)、TSS等。其中，寄生性原生動物和長蠕菌素是溢流污水中最主要的寄生蟲。而溢流污水中有大量的耗氧物質(zhì)，比如COD等。污水中大量COD將直接導(dǎo)致溶解氧含量急速降低，引發(fā)大量耗氧生物死亡。高濃度的固體顆粒污染物排入雨污水處理系統(tǒng)中，將會影響水生生物的生長和繁殖，同時沉積在水中會極大限制水生生物的生存空間。大部分雨污水管網(wǎng)溢流中含有大量貴重金屬和有機化合物。

4 城市雨污水管網(wǎng)溢流污染預(yù)報系統(tǒng)設(shè)計

目前，我國大多數(shù)城市雨水、污水處理系統(tǒng)采用的都是合流制的排水系統(tǒng)，在雨季經(jīng)常出現(xiàn)污水溢出的情況，道路積水的出現(xiàn)，不僅妨礙了正常的交通秩序，同時溢流的雨污水水質(zhì)較差，未經(jīng)過任何有效處理，直接排放，嚴(yán)重污染了供水系統(tǒng)。而鑒于此，建設(shè)有效的城市雨污水管網(wǎng)溢流污染預(yù)報系統(tǒng)就會顯得尤為重要，

首先，要依據(jù)中國氣候差別大、變化幅度大、降雨不均勻的特點，建設(shè)適合我國具體情況的調(diào)蓄池。要與我國的具體氣候相結(jié)合。其次要利用Excel VBA等軟件系統(tǒng)對排水管網(wǎng)進行計算，從而有效提高工程設(shè)計的效率和質(zhì)量，同時要結(jié)合雨污水管網(wǎng)本身容易出現(xiàn)淤泥沉積和污染物沉降的情況，要及時對雨污水管網(wǎng)進行清理。再者，通過使用Web采集技術(shù)設(shè)計天氣預(yù)報系統(tǒng)，同時結(jié)合適當(dāng)?shù)默F(xiàn)場天氣測量設(shè)備，為雨污水預(yù)警系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的天氣信息，同時有效減少誤差。而通過及時掌握天氣信息，能夠為雨污水管網(wǎng)溢流危險預(yù)測提供重要參數(shù)，從而合理調(diào)節(jié)水量避免污水溢流污染。最后，根據(jù)支持向量機的方法對污水處理廠進行處理，通過最小二乘支出向量機的預(yù)測污水出水COD的方法，有效提高污水、雨水處理COD預(yù)測效果，有效利用整個雨污水管網(wǎng)溢流污染預(yù)報系統(tǒng)。

5 總 結(jié)

溢流的污水和雨水將對整個城市的供水系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重的污染，不僅威脅到供水系統(tǒng)，更會對人的基本生活產(chǎn)生影響，所以對雨水、污水的合理控制和使用有著重要的作用，通過結(jié)合城市排水現(xiàn)在情況分析，不難發(fā)現(xiàn)，我國城市雨污水管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計普遍存在問題，溢流現(xiàn)象嚴(yán)重，因此，建設(shè)好城市雨污水管網(wǎng)系統(tǒng)是當(dāng)前的重點。而在建設(shè)城市雨污水管網(wǎng)系統(tǒng)過程中，一方面要從城市自身情況出發(fā)，結(jié)合人口分布、工業(yè)用水情況合理配置雨污水管網(wǎng)，而另一方面要積極建設(shè)雨污水預(yù)報系統(tǒng)，有效應(yīng)多強降雨天氣，減少不必要損失。

參考文獻

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