水工業網 在美國歐洲日本等國家和地區隨著工業點源和生活污水得到全面管控人們發現城市中的一場降雨竟然也能給受納水體帶來難以承受的沖擊負荷

原本環境功能正常的河流很快變得水質超標湖泊中的氮磷水平發生波動且透明度驟降下游城市的飲用水源地則遭遇了病原微生物濃度上升問題

不同類型的城市降雨徑流污染控制技術

根據城市降雨徑流污染形成的特點及其與排水系統的關系相應的控制技術可簡單分為源頭削減管路控制末端處理等三種類型

城市降雨徑流污染的源頭削減技術主要是指在地表徑流產生的源頭采用一些工程性和非工程性的措施削減徑流量降低進入徑流的污染物總量通常情況下在徑流進入排水管網前對其進行削減和處理不僅簡單經濟而且效果較好常用的工程性措施包括綠屋頂雨水罐透水鋪面植被過濾帶植草溝入滲溝砂濾池和生物滯留池等這些措施控制水量水質的微觀機理非常豐富以俗稱雨水花園的生物滯留池為例對水量的控制機理涵蓋了峰值削減總量削減下滲蒸發蒸騰和雨水收集利用而對水質的改善途徑則包括了沉淀吸收吸附淀析凝聚物理過濾植物新陳代謝有機物降解硝化反硝化和殺菌等多種作用各種措施的污染控制機理不盡相同因此所適宜去除的污染物類型和去除功效也就存在一定差異在選用時需特別注意

還有一些徑流污染的源頭控制技術不是工程性的即非工程措施典型的非工程措施包括控制大氣污染加強城市固體廢物管理合理清掃街道綠化工作中控制化肥和殺蟲劑的使用定期清潔下水道口以及完善相應的法律法規加強宣傳教育和公眾參與等非工程性措施較為簡單易行不涉及工程和技術的設計施工也不需要維護若能合理運用可以有效地降低污染還能進一步減少對工程性措施的需求

城市降雨徑流污染的管路控制措施是指雨污水已進入市政管網系統但尚未排入污水處理廠或者受納水體之前所采取的重點針對管網溢流和雨水口排放帶來的負荷主要作用在管路上的徑流污染控制措施具體的控制對象則包括分流制系統中的初期雨水合流制管網中的混合污水溢流以及分流制系統污水管網的溢流有些措施既適用于合流制系統又適用于分流制污水系統例如通過減少入流入滲或改善水力條件來提高既有管網的存儲能力能預防和應對溢流污染的一些管道維護修復措施等;有些措施既適用于合流制系統又適用于分流制雨水系統例如改造雨水口以強化其污染物攔截和沉淀作用安裝旋流分離器等;有些措施特別針對的是合流制系統例如條件允許時將合流制改造為分流制系統合流污水的調蓄和溢流污水的消毒等;另外一些措施則僅適用于分流制雨水系統例如雨水調蓄池

城市降雨徑流污染的末端處理技術主要是指用在分流制雨水管網末端雨水徑流進入受納水體之前的污染控制措施或者用在分流制雨水管網末端且本身就是徑流最終出路的措施以及在合流制系統的污水處理廠中用來應對雨季污染負荷的措施該類技術包括入滲池干式滯留池濕式滯留池雨水濕地濱水緩沖區以及雨污合流體系中污水處理廠的就地調蓄和雨季專用系統等

為達到城市水污染物減排的整體目標和效果上述各種徑流污染控制措施通常需要組合使用受到用地類型開發強度人口密度管網設施建設情況占地面積景觀和諧程度等因素影響不同措施之間可以有多種方式的組合在空間上也有多種布局的可能性因此相應的污染控制效果和成本會有所不同在設計和應用時需做好單項措施的篩選和總體方案的評估優化工作

城市降雨徑流污染控制工程性措施在國內的研究實踐

綠屋頂

SSCODTN的去除率分別在80%~90%50%~70%50%~70%;當進水TP<0.1mg/L沒有去除作用當進水TP>0.1mg/L去除率為40%~70%

周賽軍任伯幟鄧仁健

雨水濕地

雨水濕地總面積為1158m2平均水深0.4m在恒定流量下CODNH3-NTPTN的去除率EMC分別在69.5%86.2%61.0%67.9%左右

肖海文翟俊鄧榮森等

砂濾系統

CODBOD5SSNH3-NTP的去除率EMC分別在68.7%67.2%91.7%13.0%31.4%左右出水可用于生活小區內人工湖的補給

翟俊肖海文金龍等 ｜

滯留池和復合潛流人工濕地組合生態系統

對污染物的去除率COD84.0%~85.4%TP89.6%~91.8%TN92.2%~94.4%SS95.8%~97.1%尹煒李培軍葉閩等

植草溝

污染物平均去除率分別為TSS69.4%BOD543.8%TP41.6%NH3-N19%

章茹周文斌金可禮

植草溝

模擬雨水試驗中水質凈化效果為CODBOD5SSNH3-NTP的去除率分別在68.5%74.1%92.5%45.7%25.4%左右出水水質能滿足GB/T18921-2002中觀賞性景觀用水湖泊類水質的要求

肖海文翟俊鄧榮森等

雨水花園

對SSCOD重金屬PbZnCuFe濁度等均有較好的去除效果出水pH為6.5~7.2但對TNNO3--NTPPO43--P的去除效果較差

李俊奇向璐璐毛坤等

滯留池濕地緩沖草帶

串聯式BMP措施洪峰流量削減率達80%TSSBOD5和TN去除率分別為90%74%和61%

王嶸李建萬金寶

入滲溝

TSSTP和NO3--N的去除率分別達到50%52%和10%

楊勇操家順

植草溝

TSS和NO3--N的去除率可達到43%10%~15%

楊勇操家順

旋流分離器

設備對初期溢流污水的CODSS平均去除率分別可達35.2%和47.4%

李玲霞黃顯懷喬建生

旋流分離器

隨著旋流分離器進口壓力的增加SS和COD的去除率總體上呈增長趨勢SS的最高去除率可達80.9%COD的最高去除率可達64.7%

湯艷黃顯懷劉紹根

水專項十一五期間課題關于城市降雨徑流污染控制的研究案例

道路初期雨水旋流快濾處理

江蘇省常州市

建成了處理能力70m3/h的晉陵泵站初期雨水快速處理示范工程污染物去除率為SS95%COD50%氨氮80%總氮30%總磷70%工藝兼顧固形物和溶解物的去除功能具有快速穩定占地面積小負荷削減高效不額外增加排水系統壓力等優點.

管道儲存-攔截棄流-調蓄沉淀工藝

江蘇省常州市

建成了處理能力90m3/h的聚景園初期雨水調蓄沉淀示范工程工藝對初期雨水的SS去除率為88%該工藝除能分離初期雨水外還能有效地解決河水倒灌調蓄池沉積物清洗錯接污水收集處理等問題適合在高水位濱河帶綠化程度較高的居民區推廣

道路雨水截流滲濾系統

江蘇省無錫市

服務面積約為10000m2對污染物總量排放的削減在85%以上 ｜

綠地雨水徑流處理系統

江蘇省無錫市

服務面積為0.8~1.1km2對污染物總量排放的削減在85%以上

雨水土壤快速滲濾與生物滯留技術

河北省廊坊市

對TSS色度和濁度的去除率均在90%以上對COD的去除率達35%~91.4%對PbZnCu的去除率可達80%以上對Fe去除率為30%~90%該技術既可用于徑流雨水集蓄回用的凈化設施也可作為雨水滲蓄涵養淺層地下水的技術措施對道路停車場建筑屋面等雨水徑流處置減排的應用價值較大目前已示范用于廊坊市大皮營水系濱水道路徑流雨水的控制與利用

濱水道路徑流雨水綜合控制與利用系統

河北省廊坊市示范區匯流面積共計20000m2其中生態滲渠-滲井系統匯流面積260m2生態滲渠-雨水花園系統匯流面積380m2旋流沉砂-土壤快速滲濾系統匯流面積1000m2雨水管道截污系統19000m2徑流總量和污染物減排量達70%以上處理后的雨水大部分補充進景觀河渠部分滲入地下補充淺層地下水

高密度澄清器技術處理初期雨水

安徽省合肥市高密度澄清器沉淀單元的表面水力負荷12m3/m2&dot;h水力停留時間0.5h裝置最大處理量為70m3/h正常運行流量為60m3/h

生物滲濾設施

安徽省合肥市

TSS的去除率達到90%COD的去除率超過65%TN的去除率在65%~80%