王家卓：東京的合流制溢流污染控制經(jīng)驗及對中國的啟示

時間： 2020-07-08 11:54

來源： JIEI創(chuàng)新實驗室

作者：王家卓

　　近期，針對城市黑臭水體治理推進(jìn)過程中遇到的掣肘——污水溢流導(dǎo)致的面源污染，清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院及生態(tài)環(huán)境部水專項管理辦公室組織召開了“促進(jìn)城市黑臭水體長治久安推動城市面源污染全面管控研討會”。會議邀請到北京建筑大學(xué)教授車伍、生態(tài)環(huán)保部環(huán)境規(guī)劃院水環(huán)境部主任王東、中規(guī)院北京公司生態(tài)市政院院長王家卓、清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授王凱軍、清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院副研究員劉艷臣等業(yè)內(nèi)專家，及來自行業(yè)多家代表企業(yè)的決策力量，共話溢流污染的現(xiàn)狀問題及控制思路。

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　　王家卓：合流制并不落后，如何做好溢流污染控制

　　目前正值夏季雨水多發(fā)期，溢流污染主題系列研討稿件，本篇為系列第2篇。

　　我國城市排水體制的現(xiàn)狀排水體制是城市排水中不可避免的話題，不同的排水體制面臨不同的問題，需要不同的解決方案。從雨污水管網(wǎng)是否用一根管，可以簡單分為合流制和分流制排水系統(tǒng)。

　　中國設(shè)市城市分流制污水管網(wǎng)約26.5萬公里，合流制排水管網(wǎng)約11萬公里。中國不少大城市都有不同比例的合流制排水系統(tǒng)，如北京、上海、武漢等。

　　按管網(wǎng)長度計算，我國658個城市中合流制排水系統(tǒng)約占1/3，如果按照比例來說，我國排水系統(tǒng)合流制的比例比德國、英國、法國等國家要低。

　　目前我國合流制排水系統(tǒng)面臨的問題一是對合流制排水系統(tǒng)的認(rèn)識存在一些誤區(qū)。現(xiàn)在不少管理層人員片面地認(rèn)為合流制不好、分流制好，認(rèn)為必須把合流制改成分流制才能解決黑臭水體問題，其實這是一個認(rèn)識誤區(qū)。

　　英國院士David Butler在他所著的《Urban Drainage》一書中，對合流制和分流制做了全面的比較。根據(jù)實際經(jīng)驗，分流制有優(yōu)勢，也有劣勢，比如在管理上容易造成混錯接，比如降雨徑流污染不好控制等。合流制也存在著很多優(yōu)勢，比如不存在混錯接，比如經(jīng)過合理設(shè)計的合流制排水系統(tǒng)可以在一定程度上解決城市面源污染的問題。

　　二是城市規(guī)劃不到位。很多城市總體規(guī)劃中關(guān)于城市排水體制，都是同樣一句話：近期保持合流制，遠(yuǎn)期改為分流制。到底什么時候改為分流制？現(xiàn)在能不能改？均不明晰。但對合流制沒有實施雨污分流改造之前，我們在規(guī)劃設(shè)置污水處理廠等設(shè)施的時候，卻是將其當(dāng)成分流制來對待的。

　　三是相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范缺失。合流制排水系統(tǒng)既然存在，我們就要承認(rèn)現(xiàn)實，并明確這個系統(tǒng)的正確設(shè)計方法。當(dāng)前關(guān)于合流制溢流污染控制政策、標(biāo)準(zhǔn)都是缺乏的，合流制地區(qū)污水廠雨天排放應(yīng)該采用什么樣標(biāo)準(zhǔn)，污水廠規(guī)模如何配置，都不明確。

　　四是合流制溢流污染總體缺乏控制。現(xiàn)在有些地方是一刀切改分流，改不了的就不去控制溢流，甚至一年溢流六七十次。由于合流制管網(wǎng)管徑較大，平時容易沉積，雨天沖刷出來的污染物較多，因而有些地方溢流到河道里的污染物濃度比污水廠進(jìn)水濃度還要高。

　　五是由于外水大量進(jìn)入，合流制系統(tǒng)截污效率不高。合流制系統(tǒng)設(shè)計的時候是要考慮截流倍數(shù)的，這是要給雨天的雨水留出空間的。但是現(xiàn)在由于大量的河水、地下水的倒灌或入滲、施工降水排入等問題，加之管網(wǎng)維護(hù)不善部分管段淤積嚴(yán)重，導(dǎo)致很多合流制系統(tǒng)旱天處于滿管狀態(tài)，截流倍數(shù)失效。這種情況下，只要下一點雨就會出現(xiàn)溢流；即便不下雨，污水廠進(jìn)水濃度也很低下。我國南方很多城市污水廠進(jìn)水濃度都不高，總體來說，合流制地區(qū)這一問題更為突出一些。

　　日本溢流污染控制經(jīng)驗合流制排水系統(tǒng)在國外普遍存在。紐約、倫敦、巴黎、東京等大城市也都是以合流制為主的排水系統(tǒng)。

　　以東京為例，東京的年降雨量較多，約1540毫米，且地下水位比較高。東京都23區(qū)人口940萬左右，合流制排水系統(tǒng)的比例占82%。但該區(qū)域的進(jìn)水濃度并不低，根據(jù)2018年的數(shù)據(jù)，全年平均進(jìn)水BOD5達(dá)171mg/L，比國內(nèi)類似情況下進(jìn)水濃度高得多。東京應(yīng)對合流制排水系統(tǒng)溢流污染的經(jīng)驗可以總結(jié)為幾條：

　　一是不折騰，合流制區(qū)域劃分相對穩(wěn)定。對比東京近幾年的城市排水體制圖，可以看到，東京現(xiàn)在合流制的區(qū)域比較穩(wěn)定。對于這些區(qū)域，東京沒有簡單地推行雨污分流改造，而是出臺了相關(guān)技術(shù)指南，日本較早就發(fā)布了《合流制下水道溢流對策與暫定指南》，提出合流制的溢流控制標(biāo)準(zhǔn)為等同于分流制的污染水平；之后又發(fā)布《下水道法施行令》，進(jìn)一步明確雨天合流制污水溢流排放的標(biāo)準(zhǔn)。

　　二是有明確的合流制溢流污染綜合控制對策。包括源頭雨水徑流控制（包括滲透和調(diào)蓄）、管網(wǎng)截流、排放口和泵站處設(shè)置的調(diào)蓄池、溢流口漂浮物控制措施和污水廠雨天處理能力等，通過這些綜合措施，確保合流制排水系統(tǒng)的污染能降低到分流制排水系統(tǒng)的效果。

　　對于雨水徑流管控，東京都23區(qū)有著完善的“雨水流出抑制”的要求（類似于中國海綿城市的源頭雨水管控），大于500平米的開發(fā)建設(shè)行為，都需要有雨水徑流管控。每公頃控制容積從500立方米到950立方米不等，包括屋頂、樓棟間、公園等各個地方都有相應(yīng)設(shè)施。這一標(biāo)準(zhǔn)比中國目前在推行的降雨年徑流總量控制率的標(biāo)準(zhǔn)要高很多。除了有利于減緩城市內(nèi)澇之外，“雨水留出抑制”很大程度為了控制和減緩合流制溢流污染。

　　在23區(qū)中，目前有9個區(qū)目前可以享受雨水源頭控制補貼，一戶大概最多能補貼40萬日元，大概相當(dāng)于2.5萬人民幣，但是這僅僅是針對私人住宅的開發(fā)建設(shè)行為，對于公共建筑，是必須無條件落實雨水流出抑制要求的。23區(qū)中其他的區(qū)在開發(fā)建設(shè)中也必須要落實雨水管控措施。

　　在末端處理環(huán)節(jié)，東京十幾個污水廠幾乎都引入了雨水處理改造工藝，引入了高速過濾系統(tǒng)，對一級處理系統(tǒng)進(jìn)行強化，確保雨天能增加處理量。如芝浦污水廠，雨天能夠處理旱天的3倍流量，其中有1倍進(jìn)入生化系統(tǒng)，2倍通過高速過濾系統(tǒng)處理后允許排放。

編輯：趙凡

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