合流制排水系统溢流调蓄技术研究

合流制排水系统溢流调蓄技术研究

摘要：通过某些国家关于合流制排水系统雨天时合流污水对水体的研究，针对合流制排水系统的污染物控制研究问题，本文阐述了合流制排水系统溢流调蓄池的技术问题，为工程措施的实施提供了技术支持。

关键词：合流制溢流调蓄

自20世纪60年代起，欧、美、日等发达国家就对合流制排水系统雨天时合流污水对水体污染进行了大量的研究，相关的研究发现：合流制排水系统雨天时合流污水BOD5浓度与晴天时污水BOD5浓度非常接近，甚至在发生溢流初期溢流水质较晴天污水水质更高的情况。国内对合流制排水系统的污染物控制研究尚待开展，本课题研究的合流污水调蓄池是控制溢流污染负荷的重要手段。

调蓄池基本原理

合流制系统采用溢流调蓄池工作原理：在降雨期间收集部分初期雨水，然后在降雨停止后，该部分收集的雨水缓慢的输送至排水管道、泵站、或者污水处理厂。因此合流制调蓄池的主要作用是截流初期雨水，提高合流制系统截流倍数。

溢流调蓄池的类型

2.1接收池

在面积较小的排水系统内，因汇水时间较短(指汇水时间在15~20分钟时)，通常降雨形成的冲击流量较大，可设置接收池。冲击流量出现在降雨开始后不久，冲击流量会被储存在接收池中，后续水量不再进入接收池，接收池雨水在降雨停止后被缓慢地输送至污水处理厂。

2.2通过池

随着排水系统面积增大，汇水时间增长，进水流量和污染物浓度的冲击负荷将趋缓，会越来越稳定。在这种情况下可设置通过池，在通过池中可以进行合流污水的沉淀净化。与接收池不同的是通过池带有沉淀净化功能，在通过池充满后，将沉淀后的合流污水溢流至水体。通过池在充满之前类似接收池，为储存作用，在充满后为沉淀净化作用，多余水量溢流至水体。

2.3连接池

当同时出现既有水量冲击负荷，又有较稳定的污染浓度的情况时，应采用连

接池。连接池是接收池和通过池的结合体，由一个接收部分和一个净化部分组成，合流污水首先进入一个按接收池建造的接收部分，它充满之后，随后来的合流污水再进入按照通过池建造的净化部分。

调蓄池的布置方式

按照管道与调蓄池的连接方式，用于控制合流下水道溢流的调蓄池主要分成两种布置方式：串联蓄水和并联蓄水。

3.1串联布置

a) 串联的接收池

当接收池充满后，其余来水不进入接收池，在上游溢流井中溢流至河道，污染较严重的初期雨水被调蓄储存后输送至污水厂处理，而溢流的雨水不作任何处理。

b) 串联的通过池

当进水超过通过池的储存容量时，多余进水经通过池沉淀后溢流至河道。其中，进入通过池的水量取决于通过池的沉淀时间。

c) 串联的连接池

串联的连接池由一个接收部分和一个净化部分组成，在旱季条件下以及降雨量较小时，只需使用接收部分即可。在较大的暴雨过程中，接收部分的容量充满，然后多余的水流引入净化部分。当两个蓄水池都装满的时候，额外的流量将通过净化部分沉淀后溢流至河道。当进水流量超过进入连接池的流量时，超过部分将通过上游的溢流井溢流至河道。

3.2并联布置

a) 并联的接收池

并联的接收池是将蓄水池与管道并行连接，旱流污水从位于蓄水池外的旁通管道流过，在降雨工程中，管道内水位上升，当水位超过预先设定的高度时，经溢流井1流入接收池，当接收池充满后，后续来水自溢流井2溢流至河道（见图1）。

图1 并联的接收池

b) 并联的通过池

并联的通过池见图2，蓄水池与管道并行连接，旱流污水从位于蓄水池外的旁通管道流过，在降雨工程中，管道内水位上升，当水位超过预先设定的高度时，经溢流井1流入通过池，当通过池充满后，后续来水经通过池沉淀后溢流至河道，若来水量超过通过池处理量，超出水量自溢流井2溢流至河道。

图2 并联的通过池

c) 并联的连接池

并联的连接池见图3所示，由一个接收部分和一个净化部分组成，旱季污水从连接池的旁边经过，在降雨过程中，随着管道内水位上升，水量先经溢流井1进入接收部分，接收部分的容量充满，然后多余的水量经截流井2进入净化部分。当两个蓄水池都装满的时候，额外的流量将通过净化部分沉淀后溢流至河道。当进水流量超过进入连接池的流量时，超过部分将通过上游的溢流井3溢流至河道。

图3 并联的连接池工作方式

选择原则

在合流制系统中，无论采用串联方式还是并联方式，均可以均衡系统上下游流量，削减高峰流量，减少溢流量，采用何种布置方式需考虑以下的原则：

a) 当进水管和出水管落差较小，必须使用水泵排空调蓄池时，应采用并联方式。

b) 当进水管和出水管落差较大，应采用串联方式，串联方式运行管理较简单，建造费用相对较低。

c) 通过池应尽可能采用并联方式，与采用串联方式相比，溢流至河道的污染物总量较低。理论上在降雨开始时，仅有少量雨水和污水混合，合流污水浓度较高，这部分浓度较高的合流污水可从旁通管道流至下游，直到来水量增加形成溢流时，合流污水才进入通过池，因此流至下游的合流污水总量较串联方式少一些。

d) 如果受到下游管道或污水厂流量限制，调蓄池排空时间较长的情况下，应采用并联方式。若采用串联方式，则储存的合流污水与后续的旱流污水混合在一起，在后续再降雨时，浓度较高的合流污水会溢流至水体。