防止污水污染北京市水系几个问题的探讨

1防止污水污染北京市水系问题的探讨【摘要】通过对北京市水系污染的现况和排水系统的分析，提出了防止污水污染水系的对策：坚持分流制、逐步改造合流制系统和提高截流效果的观点。【关键词】水体污染分流制合流制北京是伟大祖国的首都，是全国政治经济和文化中心，是世界上著名的历史文化名城。近年来随着经济和社会的发展，对北京环境质量的要求将越来越高。但从目前北京地区水环境发展状况来看：一方面，全市工农业及城市生活用水的总用水量已接近可供开采水源的能力，供水形势十分紧张；另一方面经济的迅速发展及城市环保建设没有及时跟上等原因，使水资源污染日趋严重。为把北京规划建设成为一个清洁，优美的国际化大都市，加速改善北京市的水环境是十分必要的。最近，我院不断承接与此有关的工程设计任务，如污水截流二期工程，通过污水截流工程的设计任务，拟对防止污水污染北京市水系的问题进行探讨。一．北京市污水污染水系的现况及造成的影响：水污染是北京市面临的严重问题之一，从1971年至1988年河道水质检测来看，水质在逐年下降，请看1985年北京市主要河渠污水量(见表一)和1985排污河道污水量(见表二)。再看1995年污水量总表(见表三)，由此可见1995年比1985年入河污水量增加了1.26倍。北京市1997污水排放量已达250M3/d，入河污水量继续增长，大量未经处理直接排入天然水体，使河流进一部受到污染，也使地下水水资源恶化，给本来就是缺水的北京城带来供水困难。北京市河道总长两千余公里，现在每年接受全市七亿吨生活及工业污水，使受不同程度污染的河道总长度达七百多公里，占河道总的北京市1985年主要河渠污水量表表一2河渠名称污水量万立米/天河渠名称河渠名称通惠河35.48月牙河0.72长河0.13东南郊灌渠0.25东北护盖板河1.14大柳树沟3.96前三门盖板河2.52肖太后河0.18南护城河5.49小龙河1.93西护盖板河3.48清河23.03二道沟0.31万泉水系5.51半壁店明渠7.62小月河1.26永引渠道1.94坝河8.71东直门灌渠0.18长辛店明渠2.22凉水河11.92大兴灌渠0.1莲花河5.17永定河5.42新开渠23.85总计152.52北京市1985年城市排污河道污水量表单位:万吨/日表二河名分类通惠河凉水河清河坝河其他总计入河污水量58.2947.9839.88.717.74152.52泵站处理厂污水量16.1024.620.741.42—42.88总计74.3972.630.5410.137.74195.4北京市1995年污水量总表流量单位：万立方米/日名称污水总量%其中生活污水%工业污水%冷却水%一、入河污水量191.8880.396.1740.268.2028.627.5111.51.污水管直接入河量26.0510.920.998.85.062.12.合流管直接入河管46.8119.635.5714.911.244.73.下水道户线入河量64.0026.86.542.719.9512.627.5111.54.市政处理厂、泵站溢流入河量48.7220.428.2311.820.498.65.市政泵站抽升入河量6.302.64.842.01.4610.6二、入灌渠污水量47.1619.723.779.923.399.81.市政处理厂处理量46.4619.423.569.822.909.62.市政泵站抽升量0.700.30.210.10.490.2合计239.04100119.9350.291.6038.327.5111.5340%以上。全市地表水流量为20亿立方米，受污染的总水量为4.6亿立方米，占全市地表水总流量的35%~85%，污染河段水质深黑，恶臭，有的河里生物绝迹，泡沫漂浮。据计算，要使这些污水稀释到污灌标准需清水80亿立方米，要达到生物标准需清水93亿立方米，对于北京这样一个水资源短缺的城市，用这么多的清水去稀释污水是不可能的。由于地表水的严重污染，已造成了渔业上的减产，农业上的死苗、减产，使国民经济遭到损失。目前，人们在城市污染水系中逐步发现了致癌、致畸、致突病症的三致污染物和上百种有毒物质。我们来看看一九八一年至一九八八年北京市主要污染物排放总量(见表四)。再看1997年北京市排入河渠的污水量每日为194.92万立方北京市1981～1985年主要污染物排放总量表表四年份项目（单位：吨/年）悬浮物五日生化需氧量化学需氧量酚氰总铬铜锌汞198115582034720219168315.74.881.792.89190.01.5198217065011399125658297.19.477.080.8215.80.6119831522088347122520385.510.1347.387.9310.90.6119841414407670418761268.014.2845.56113.56306.70.6819851682319520523127382.057.855.6255.3812.31.1米,占全市污水量77.96%。1997年北京市污水中污染物排放总量,悬浮物为194.3千吨，BOD5为130.50千吨,COD为382.38千吨,酚62.97吨,氰化物29.20吨,总铬80.31吨，铜118吨,锌200.7吨,1997年污染物排放总量同1985年相比,SS,BODS,COD,总铬等项目基本持平或有的减少,其它项目如锌、铜等是增加趋势。全市每年污染造成的经济损失为3.019亿元，占全市总产值的2%，十分可观。一般在发展经济过程中，应该看到保护好环境，对于发展经济具有积极的促进作用。目前,我市污水处理量每日55.10万m3/d,污水处理率22.04%,1997年北京市污水总量是1985年污水量的1.64倍,1986~1997年间污水平均增长2.5%。北京市的污水量预测今后还将从1.7%~2.5%递增，到2010年将会达到320万m3/d左右。4城市水污染的影响是广泛而深远的，如图一所示，这种影响包括直接的和间接的，长期的和短期的。城市水污染的影响地下水过量开采农业灌溉水生生物卫生感官地下水质恶化地面下沉食品污染生态环境污染水产污染健康影响旅游美学价值水源影响产品质量增长给水净化费用饮用水质降低缺水影响工业生产图一二．北京市排水系统的现状及存在的确问题:目前北京市有下水道总长2595.2公里,在城市下水道中,按排水性质分污水管道,占总长度的32.6%,雨水管道占总长度的35.2%,合流管占32.2%，为改善环境,还清河道,完善老城区排水系统,减少汛期积水现象5发生,近年来北京市已投入大量资金来敷设城区排水管道（见表五）。下水道增长情况表单位（km）表五年份分类198619871988198919901997合计1870.719402002.92018.72165.42595.2污水管500.9538.2568.2600.6640.2845.1雨水管511.1537.0567612.3657.2913.9合流管858.7964.8867.7868.8868.0836.2管网基本形成了通惠河系(高碑店污水系统)，凉水河系(西南部污水干线)，清河系(文教区污水系统及万泉河污水系统)，坝河系(北小河系统及酒仙污水系统)四大系统。在城市污水处理厂中,酒仙桥污水处理厂为一级处理,在1956年建成,在1990年建成北京第一座城市二级污水处理厂北小河污水处理厂,日处理能力4万立方米,高碑店污水处理厂二级处理工程已于1993年投产运行,日处理能力50万立方米,方庄污水二级处理厂1995年下半年建成试运行,日处理能力为4万立方米。北京市目前的排水系统为合流制与分流制并存，下面就具体的分析一下这两种排水体制各自的特点：1.分流制的特点及存在的问题：分流制是将污水与雨水用两个独立管道系统分别排除，污水输送到污水处理厂进行处理，而雨水通过管道就近入河。分流制的特点是将城市污水通过污水管道全部送至污水厂进行处理，各修一条雨水管和污水管，这样增加了投资造价，这是它的缺点。分流制对污水污染水系起决定作用，能符合城市卫生的要求，所以在国内外获得广泛采用，而且也是城市排水系统体制发展的方向。2．合流制的特点及存在的问题：合流制管道是将污水与雨水用同一条管道系统排除，合流制排水系统按混合污水的处理与排放方式，可分成直泄式合流制管渠和截流式管渠系统。为了保护水体不受污染，在管道入河口前修建雨水溢流井或叫污水截流井，其作用是在晴天保证污水或雨天初期雨水经溢流井，被截6入污水管道送往城市污水处理厂或水体下游。而在雨天，当降雨强度达到一定程度后，一部分雨污水混合水经该井就近溢流到水体，因此，合流制排水管道中的截流井具有两个主要作用：即保证日常污水和雨天初期雨水的全部截流，又要保证大雨时水的顺畅排泄入河避免积水。但从目前来看北京市河流管道中污水截流井存在着一些问题。北京市为了解决污水流入城市水体污染水质，从五十年代开始到六七十年代沿河岸修建了很多的污水截流管，并在城区原有河流制管道末端入河口处修建了近二百座污水截流井，经过多年运转实践，归纳有以下几个方面的问题：第一，缺乏设计依据，排水设计规范和设计手册中均无明确规定参考，设计的截流井因人而宜，种类繁多，数据计算不正规统一，有的计算，有的是估算，普遍的截流倍数偏小，水力计算也无明确规定。第二，截流井构选型式较多，如有槽式、堰式、跌落式、子勾式、漏斗式等十余多种，极不统一，没有一个统一合理规定型模式，且截流井结构尺寸不合理。第三，虽然合流管末端入河口处建有截流井，但有的仍往城市河中流污水，根据1982年调查统计107座污水截流管道和截流井完全通畅的情况下，仍有67座往水体中流污水，流污水量29.74万吨/天，流污水量占总排污水量的26.2%。截流式排水系统可以将城市污水及污染较严重的降雨送至污水处理厂进行处理，在一定程度上减轻对自然水体的污染程度，满足环境保护要求，但在雨天时，如果雨水的径流量很大，则有部分混合污水通过溢流井排入水体，对人体造成一定程度的危害。另外，在晴天，城市的污水量较少，流速较低，管渠内容易形成污物及杂质的沉积，在雨天，管渠内的流量猛增，大量的沉积物被冲刷起来带进水体。再有，部分污水截流管的出水口在常水位以下，下大雨时，随着河水位的升高，截流管不仅没有起到截流污水的作用，反而会造成河水倒灌。三．防止污水污染水系的对策：最近通过污水截流二期工程的设计任务，体会很深，下面就谈谈防止污水污染北京市水系我任为应采取的对策：71.坚持分流制，增强水体保护意识。要想还北京市一片碧水清波，不再让污水污染河道，彻底解决污水进河问题，需实行分流制，彻底的将雨污水分开，污水进污水处理厂，雨水直接排入河湖。近年来，国外对雨水径流的水质调查发现，雨水径流特别是初期雨水径流对水体污染相当严重，当前，社会上有一种观点，考虑到初期雨水对污水的污染，提出了不搞分流制，只搞合流制，就这一问题，我们要针对北京市的具体状况进行分析，请看图二：图二上图表明，美国亚特兰大市因市政污水得到大量处理，致使径流污染负荷所占比重很大，已上升为进一步治理的重点对象；从北京市的地面径流水质看，其污染很严重，但在未处理的污水中所占比重却很小，说明目前治理的重点仍在市政污水，因此，要治理好市政污水，就要坚持分流制。目前对于我市新设计的排水管道，都能达到雨污分流，实施雨污分流，另外，对雨污分流的复杂性和长期性我们要有充分的认识，采取严格的管理措施。排水管道是地下隐蔽工程，一旦形成雨污合流，要从城市街美国亚特兰大美国休斯顿美国查尔斯顿中国北京未处理的污水负荷径流污染负荷000081.22063100%100%100%100%8区管道、小区管道、每幢住宅管道进行分流是非常困难的，要做到雨污分流，就要抓住规划、设计、施工、验收日常管理及居民教育各个环节，首先要城市管道建设先于居住区、公建及工厂建设，做到先地下后地上，并抓住隐蔽验收工程这一环节，把乱接管道当作违章建设来处理，经过长时期努力才有可能建成和保持一个完好的雨污分流系统。2．逐步改造合流制：(1).逐步进行合