城市降雨径流污染控制技术的发展与实践-北极星水处理网

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在美国、欧洲、日本等国家和地区，随着工业点源和生活污水得到全面管控，人们发现城市中的一场降雨竟然也能给受纳水体带来难以承受的冲击负荷：原本环境功能正常的河流很快变得水质超标，湖泊中的氮磷水平发生波动且透明度骤降，下游城市的饮用水源地则遭遇了病原微生物浓度上升问题。

不同类型的城市降雨径流污染控制技术

根据城市降雨径流污染形成的特点及其与排水系统的关系，相应的控制技术可简单分为源头削减、管路控制、末端处理等三种类型。

城市降雨径流污染的源头削减技术，主要是指在地表径流产生的源头采用一些工程性和非工程性的措施削减径流量，降低进入径流的污染物总量。通常情况下，在径流进入排水管网前对其进行削减和处理不仅简单经济，而且效果较好。常用的工程性措施包括绿屋顶、雨水罐、透水铺面、植被过滤带、植草沟、入渗沟、砂滤池和生物滞留池等。这些措施控制水量水质的微观机理非常丰富。以俗称“雨水花园”的生物滞留池为例，对水量的控制机理涵盖了峰值削减、总量削减、下渗、蒸发蒸腾和雨水收集利用，而对水质的改善途径则包括了沉淀、吸收吸附、淀析、凝聚、物理过滤、植物新陈代谢、有机物降解、硝化反硝化和杀菌等多种作用。各种措施的污染控制机理不尽相同，因此所适宜去除的污染物类型和去除功效也就存在一定差异，在选用时需特别注意。

还有一些径流污染的源头控制技术不是工程性的，即非工程措施。典型的非工程措施包括：控制大气污染、加强城市固体废物管理、合理清扫街道、绿化工作中控制化肥和杀虫剂的使用、定期清洁下水道口以及完善相应的法律法规、加强宣传教育和公众参与等。非工程性措施较为简单易行，不涉及工程和技术的设计施工，也不需要维护。若能合理运用，可以有效地降低污染，还能进一步减少对工程性措施的需求。

城市降雨径流污染的管路控制措施是指，雨污水已进入市政管网系统但尚未排入污水处理厂或者受纳水体之前所采取的，重点针对管网溢流和雨水口排放带来的负荷，主要作用在管路上的径流污染控制措施。具体的控制对象则包括：分流制系统中的(初期)雨水、合流制管网中的混合污水溢流、以及分流制系统污水管网的溢流。有些措施既适用于合流制系统，又适用于分流制污水系统，例如通过减少入流入渗或改善水力条件来提高既有管网的存储能力、能预防和应对溢流污染的一些管道维护修复措施等;有些措施既适用于合流制系统，又适用于分流制雨水系统，例如改造雨水口以强化其污染物拦截和沉淀作用、安装旋流分离器等;有些措施特别针对的是合流制系统，例如条件允许时将合流制改造为分流制系统、合流污水的调蓄和溢流污水的消毒等;另外一些措施则仅适用于分流制雨水系统，例如雨水调蓄池。

城市降雨径流污染的末端处理技术主要是指用在分流制雨水管网末端、雨水径流进入受纳水体之前的污染控制措施，或者用在分流制雨水管网末端且本身就是径流最终出路的措施，以及在合流制系统的污水处理厂中用来应对雨季污染负荷的措施。该类技术包括入渗池、干式滞留池、湿式滞留池、雨水湿地、滨水缓冲区，以及雨污合流体系中污水处理厂的就地调蓄和雨季专用系统等。

为达到城市水污染物减排的整体目标和效果，上述各种径流污染控制措施通常需要组合使用。受到用地类型、开发强度、人口密度、管网设施建设情况、占地面积、景观和谐程度等因素影响，不同措施之间可以有多种方式的组合，在空间上也有多种布局的可能性，因此相应的污染控制效果和成本会有所不同，在设计和应用时需做好单项措施的筛选和总体方案的评估优化工作。

城市降雨径流污染控制工程性措施在国内的研究实践

绿屋顶

SS、COD、TN的去除率分别在80%~90%、50%~70%、50%~70%;当进水TP<0.1mg/L，没有去除作用，当进水TP>0.1 mg/L，去除率为40%~70%

周赛军、任伯帜、邓仁健

雨水湿地

雨水湿地总面积为1158 m2，平均水深0.4 m。在恒定流量下，COD、NH3-N、TP、TN的去除率(EMC)分别在69.5%、86.2%、61.0%、67.9%左右

肖海文、翟俊、邓荣森等

砂滤系统

COD、BOD5、SS、NH3-N、TP的去除率(EMC)分别在68.7%、67.2%、91.7%、13.0%、31.4%左右，出水可用于生活小区内人工湖的补给

翟俊、肖海文、金龙等

滞留池和复合潜流人工湿地组合生态系统

对污染物的去除率：COD84.0%~85.4%、TP 89.6%~91.8%、TN 92.2%~94.4%、SS 95.8%~97.1%尹炜、李培军、叶闽等

植草沟

污染物平均去除率分别为：TSS 69.4%、BOD5 43.8%、TP 41.6%、NH3-N 19%

章茹、周文斌、金可礼

植草沟

模拟雨水试验中，水质净化效果为COD、BOD5、SS、NH3-N、TP的去除率分别在68.5%、74.1%、92.5%、45.7%、25.4%左右，出水水质能满足GB/T18921-2002中观赏性景观用水湖泊类水质的要求

肖海文、翟俊、邓荣森等

雨水花园

对SS、COD、重金属(Pb、Zn、Cu、Fe)、浊度等均有较好的去除效果，出水pH为6.5~7.2，但对TN、NO3--N、TP、PO43--P的去除效果较差

李俊奇、向璐璐、毛坤等

滞留池、湿地、缓冲草带

串联式BMP措施洪峰流量削减率达80%，TSS、BOD5和TN去除率分别为90%、74%和61%

王嵘、李建、万金宝

入渗沟

TSS、TP和NO3--N的去除率分别达到50%、52%和10%

杨勇、操家顺

植草沟

TSS和NO3--N的去除率可达到43%、10%~15%

杨勇、操家顺

旋流分离器

设备对初期溢流污水的COD、SS平均去除率分别可达35.2%和47.4%

李玲霞、黄显怀、乔建生

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