現階段,對舊合流制排水管渠系統改造的方式主要有四種,分述如下:
(壹)改舊合流制為分流制
將舊合流制改為分流制,是壹種徹底的改造方法。由於實施雨、汙分流,可以將汙水全部引至汙水處理廠進行處理,從根本上杜絕了汙水直接排放對水體的汙染。同時,由於雨水不進入汙水處理廠,處理水的水質水量可維持較小的變化範圍,保證出水水質的相對穩定,容易做到達標外排。
要實施分流制,對於現狀條件的要求較高,不論是住宅區還是工業企業,其內部的管道系統必須健全,要求有獨立的汙水管道系統和雨水管道系統,便於接入相應的城市汙水、雨水管網;同時要求城市街道的橫斷面有足夠的位置,允許新增管道的敷設。壹般城市由於建設年代久遠,地下管線基本成型,地面建築擁擠,路面狹窄,如若將合流制改為分流制,存在投資大、施工困難等諸多現實問題,很難短期內做到。
(二)保留部分合流管,實行截流式合流制
大部分城市,如果水體環境足夠的自凈能力,基本上采取截流合流制排水體系統,保留老城區部分合流管,沿城區周圍水體敷設截流幹管,對合流汙水實施截流,並視城市的發展狀況,逐步完善管網,改為分流制。這種過渡方式,由於工程量相對較小、節約投資、易於施工、見效快,已得到廣泛應用,並取得良好效果。不久前我人設計完成的巢湖市汙水廠配套管網工程,其中老城區建成多年,地面建築及地下設施已經成型,不宜大規模實施分流制改造,而城區內有環城河、天河等豐富的水體可利用,根據當地實際情況,在老城區內即采用了截流式合流制排水系統。
旱季時,截流式合流制排水系統可將汙水全部送入汙水處理廠。雨季時,通過截流設施,只能將部分合流汙水輸送至汙水廠處理,超出截流水量的汙水排入附近水體,不可避免會對水體造成局部和短期汙染,而進入處理廠的汙水,由於混有大量雨水,使原水水質、水量波動較大,勢必對汙水廠各處理單元產生沖擊,這就對汙水廠處理工藝提出了更高的要求。
(三)在截流式合流制的基礎上,設置合流汙水調蓄構築物
有些城市,周圍水體稀疏,環境容量有限,自凈能力較差,不允許合流汙水直接排入,這種情況下,可在截流幹管適當位置設置合流汙水調蓄構築物,將超過截流幹管轉輸能力及汙水廠處理能力的合流汙水引入調蓄構築物暫時儲存,待暴雨過後再通過汙水泵提升至截流幹管,最終入汙水廠進行處理,基本上保證水體不受或少受汙染。
需要指出的是,這種調蓄構築物往往占地面積很大,並且雨水量不是壹個定值,合理確定合流汙水調蓄構築物容積有較大難度;再者,調蓄合流汙水量最終再通過汙水泵提升至截流幹管(極少數有高差利用的城市除外),造成日常運行、維護、管理的不便,同時也嗇了汙水處理廠的負荷及運行費用,所以不提倡采用,只有充分論證無實施分流制的可能性後才予以考慮。
(四)在截流式合流制的基礎上,對溢流混合汙水進行處理
同上壹種情況類似,如果城市周圍水體自凈能力有限,水體環境相脆弱,采用截流式合流制排水管渠系統,在溢流合流汙水排入水體前,必須進行處理。針對合流汙水水量大、濃度低的特點,可采用壹級處理,選擇篩濾、混凝沈澱、投氯消毒的處理工藝。合流汙水經處理後,汙染物濃度可顯著降低,從而大大減輕對水體的汙染。
同樣,該措施由於考慮雨水的處理,與前種情況存在類似的不足:日常運行費用高,且分散處理設施遠離城市集中汙水處理廠,在運行、維護、管理是均存在諸多不便。
根據我國城市水汙染控制技術政策要求,應加強城市市政排水管網的改造、調整和建設,做到雨水、汙水分流,為城市汙水集中處理創造條件。因此,對於城市舊合流制排水管渠系統的改造措施,應優先考慮分流制,在實施難度較大的情況下,可考慮采用截流式合流制排水管渠系統。第三、第四種情況,是在截流式合流制的基礎上加以改進,針對環境有較高要求而提出的,具有壹定的特殊性。事實上,我國大部分城市,其舊城區建設壹般處在合流制盛行的年代,被打上深深的時代烙印,很難在短期內改變現狀,因此現階段,我國對老城區舊合流制的改造,截流式合流制排水體系是最常用的方式。