Thursday, 22 November 2012

排水和生活污水处理


国外大城市如何排水
  东京:建世界最先进排水系统
  日本是个台风多发国家,台风季节首都圈地区也经常降暴雨,但东京却很少出现内涝。首先,东京设有先进的降雨信息系统来预测和统计各种降雨数据,再进行各地的排水调度。其次,暴雨后东京路上不积水得益于人工建造的“川”。类似壕沟的“川”密布东京都,排涝作用非常大,所有细小水道都通往“川”,再通过比“川”更深更宽的地下水道通入东京湾进海。
  此外,东京投资2400亿日元(约合人民币200亿元),耗时14年(1992年—2006年)建成了堪称世界上最先进的下水道排水系统——首都圈外围排水道,整个排水系统的排水标准是“五至十年一遇”,全长6.3公里,包含5根直径30米、深60米用管道联通的竖井和1个调压水槽,系统总储水量达67万立方米。
  伦敦:河流下方建排水隧道
  英国首都伦敦的排水系统建于19世纪中期维多利亚时代,距今超过150年历史。1865年,伦敦共修建了超过20000公里的排水工程,构成了伦敦排水系统的基础。
  2007年,伦敦政府投入17亿英镑实施“泰晤士隧道”方案,即在泰晤士河下方建设一条长35公里、最深处达75米的“深层排水隧道”。隧道将连接34条位于“污染最严重”地带的下水道,有效阻止未经处理的污水在降雨的时候流入泰晤士河。
  2011年,伦敦泰晤士河水务公司又投资36亿英镑修建一条近40公里长的超级污水排水沟,据称能有效吸纳污水,并能解决泰晤士河100年的污染问题。
  巴黎:排水系统复杂多样
  突如其来的暴雨是对城市排水系统的重大考验。经过100多年的发展,法国巴黎的地下排水系统总长近2400公里,成为世界上排水系统最为复杂的城市之一。
  巴黎的排水系统总体上分为5级排水管道,从下水道到主渠道可供维修人员进入检查、维修、排污。维护人员可持终端设备到现场进行维护,每年至少两次。近年来,巴黎市还兴建了3条地下蓄水隧道和8个蓄水池,蓄水能力达到80多万立方米,从而缓解暴雨来袭时城市排水的压力。
  柏林:推行“雨水费”制度
  从1873年兴建第一条下水道开始,德国柏林至今已建成总长9300公里的下水道系统,其75%的下水道采用雨水和污水分别处理的独立排水系统。
  柏林在全国较早实施了“雨水费”制度。无论是私人房屋还是工厂企业,直接向下水道排放雨水必须按房屋的不渗水面积,交纳每平方米1.84欧元的费用,采取雨水处理措施的用户可获得减免优惠。柏林市中心的波茨坦广场,19栋高层办公楼的屋顶雨水都被收集起来,储存在五个地下水库,每年储水量可达2.3万立方米。
  鹿特丹:水广场一举三得
  欧洲最大的海港城、荷兰第二大城市鹿特丹的海拔低于海平面,却鲜有“水漫金山”式的泽国景象,这得益于其完善的排水系统。为了从源头上对降雨进行分流和吸收,该城铺设了透水性能好的砖块,并根据一定坡度向周围绿地透水。实施多年的“屋顶绿化计划”更是让屋顶发挥“吸水海绵”的作用,减缓雨水进入地表的速度。该城正计划新建“水广场”。水广场顺地势而建,由水池和沟槽组成,相连形成一个巨大的可循环网络。水广场大部分时间是干燥的,供民众休闲娱乐。下小雨时,沟槽中的水会流至水池,形成天然水景,遇到暴雨时即刻变身为高效的防涝系统。

英国污水治理经验:污水处理 循环利用
英国在污水治理方面走过先污染,后治理的道路。19世纪中期,英国开始改变直接向河流排放废水的做法。1864年在伦敦城内由西向东沿泰晤士河各修了一条巨大的下水道,把废水引到泰晤士河入海口处排放,让海潮带走废水。目前仅泰晤士河沿岸9018个排放点皆获得了排放许可证,英国环境署根据每个排放点水流稀释程度和污水流入密度不同,为每一个排放点量身制定了特定的水质排放标准。
    1973年,英国根据当年通过的《水资源法》设立了10个公立水业管理局,负责制定水资源法规、管理水资源利用、提供清洁饮水、处理污水、保护水体。1989年通过的新版《水资源法》拉开了英国水业私有化序幕,实现管理和经营分家:组建国家河流管理局,负责水资源管理、污染控制、防洪、渔业、航运、环保等;在英格兰和威尔士成立了10家水业集团,不仅负责提供清洁饮水,还负责处理污水,这10家集团都是上市公司,其下水道总长35万公里,每天的废水流量为1000万吨。2003年,通过最新修订的《水资源法》,该法对污水处理标准的规定更加严格。
    英国主管污水处理的政府部门是环境、食物和农村事务部,具体负责监管水业公司污水排放情况、记录水污染事件等。采取执法行动的部门是环境署,而水业领域的行业协会是英国水业协会。目前英国共有12家水业集团,还有13家只提供清洁饮水,不处理污水的小型自来水公司,这13家自来水公司的供水量占全国供水量的四分之一。英国水业每天给市民提供160亿升清洁饮水,处理污水100亿升。

    英国法律规定,工业废水由企业自行处理,在达到规定排放标准后才能排入河流。没有能力自行处理废水的企业可将废水排入污水处理厂集中处理,但要交纳排污费。英国的生活污水由水业集团负责处理,居民缴纳的水费包括清洁自来水使用费,以及相等水量的污水处理费。英国水业管理局预测,2007—2008年度,英国户均水费支出为312英镑,其中清洁自来水使用费150英镑,污水处理费162英镑。
    位居英国12大水业集团之首的泰晤士水业集团,是全球第三大水业公司,下属有三大污水处理厂,负责处理1300万人的生活污水以及大量工业废水,共有污水处理点349个,下水管道总长67000公里,有2478个加压站。其中贝克顿污水处理厂是英国乃至欧洲最大的污水处理厂,每天处理伦敦340万人的生活污水,每小时处理的污水量可灌满34个奥运会标准游泳池,其年度淤泥沼气发电量能满足7000多个家庭一年的用电需求,是大伦敦地区最大的绿色能源生产者。
    贝克顿污水处理厂的污水处理流程大致是这样的:首先是对流入的污水进行固液体分离,先分离出大宗固体,再通过下水管道中的细网过滤出小型固体,这些固体物经过处理后被送往垃圾填埋场;其次,经过第一个沉淀池,分离出污水中的砂砾,质量较重的沙子、尘土、碎石等物质则沉入沉淀池底部,被送往垃圾填埋场或用于修筑公路的路基;再次,经过第二个沉淀池,分离出污水中的淤泥,有专门的淤泥处理车间,提高淤泥稠度,将其加热至35摄氏度,并在淤泥池发酵12到14天,细菌将分解淤泥,使其成分更稳定,淤泥池产生的沼气可用来发电,经过无害处理的淤泥最后以固体形式提供给农民做肥料;然后经过加氧池,通过提高氧气浓度促进细菌繁殖,从而消化污水中的有害物质;最后,来到第三个沉淀池,污水中尚存的沉积物沉入池底,这些沉积物再次被送回加氧池,从第三个沉淀池流出的污水基本接近河流水质,达到排放标准。
    值得一提的是,英国有专门法规来规范污水处理过程中产生的淤泥的再利用。以前淤泥的主要去向是大部分撒入农田,小部分倒入大海,但英国《城市污水处理条例》规定,从1998年底开始,禁止向大海倾倒淤泥,于是淤泥基本上作为肥料撒入农田,而人口密度大的地区也会焚烧或通过厌氧微生物的分解方法来获得能源或减少淤泥体积。1989年通过的《淤泥法规》对撒入农田的淤泥做出具体规定。行业自律性质的《安全淤泥法则》规定,淤泥只能用于某些特定的农作物和蔬菜地。
    水业公司投资巨大,尤其是污水处理标准的提高给水业资金需求带来巨大压力。英国水业在1980年到2010年间的投入预计将高达880亿英镑,仅水费收入是不够的,水业公司需要像房屋按揭一样的长期贷款,才能分摊投资成本。
    自1990年以来,英格兰和威尔士水业每年需要10亿英镑外部投资,到2006年3月英格兰和威尔士水业的外部投资已高达235亿英镑。自1989年英国水业私有化以来,泰晤士水业集团已投入10亿英镑处理污水,取得较好成效。2000年以来,该集团的废水排放水质达标率一直保持在99%以上。集团计划在未来9年里再投入4亿英镑,履行企业社会责任,治理包括贝克顿在内的三大污水处理厂,增强污水处理能力,提高污水处理质量,减少向河流排污。 

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