2012城市雨水资源化处理与水环境改善研讨

合流制与分流制都应对雨水径流进行处理和利用
长期以来，我国对排水系统的合流制和分流制存在着片面的认识和工程实践，普遍认为分流制是先进的，而合流制是落后的，而且认为分流制排水系统，只需要对城市污水(包括生活污水和工业废水)进行处理，而无需对雨水径流进行处理。这与国际尤其是发达国家城市排水体系的普遍观念与实践背道而驰。在国际上的普遍做法是，为了保持城市或排水系统所服务区域的水环境洁净和水资源的开发利用，无论是分流制还是合流制排水系统，都要对雨水径流进行处理净化和资源化利用。例如，德国鲁尔河管理协会所属的污水处理厂共有83座，而建造和运行的雨水径流处理厂则多达512座（2002年），而且雨水处理设施逐年呈正比迅速上升（见图10），经处理净化后排入鲁尔河及其支流的水库或河道中，作为饮用水和景观用水的补给水源之一。
欧洲和北美，其合流制下水道雨季不仅截流相当于污水流量1-3倍的雨水径流并予以处理，而且还对溢流出水进行处理与回收利用。外国尤其是发达国家一些城市的河流和湖泊洁净与美观，不仅依靠高的污水处理率，还要依靠高的雨水径流处理率。我国许多城市即使污水处理率已高达90%以上，甚至出水达到1A或1B标准，但市区水体污染仍较严重，原因主要在于对雨水径流未做任何处理。由于我国城市的地面、屋顶和大气污染都比国外发达国家严重，雨水径流的污染负荷要比国外发达国家高出数倍。污染严重的雨水径流不经处理排入城区河流或湖泊必将造成严重的污染。因此，我国城市的排水系统，无论是分流制还是合流制，都要对雨水径流进行认真的处理、净化与回收能利用。
雨水径流的最适宜处理技术是雨水径流沉淀池（或沉淀塘）、雨水净化塘、地表径流人工湿地。装填生物膜载体填料的雨水净化塘和种植芦苇、蒲草、香蒲等挺水植物的地表径流人工湿地，都能高效地处理从含较高浓度污染物的初期雨水径流到低浓度的后期雨水径流。活性污泥工艺与系统只能有效处理浓度较高污水，如BOD5≥100mg/L， COD≥150mg/L等，而净化塘和人工湿地则可处理BOD5≤20mg/L、COD≤50mg/L的后期雨水径流，并使最后出水达到地表水环境质量标准（GB3838-2002）的III-IV类标准，并可作为生态景观、浇洒绿地、工业用水、甚至饮用水源等多用途的水资源予以利用。
3.结论
雨水径流应作为城市水体的主要污染源和主要的水资源之一来对待和处理。无论是分流制或还是合流制排水系统，都应对雨水径流（尤其是污染重的初期雨水径流）进行处理、净化和利用，实现雨水的资源化。雨水径流的有效处理技术是：雨水沉淀池或沉淀塘、雨水净化塘和地表径流人工湿地。
在有条件的地方，应尽量建造塘-湿地生态系统来对污水处理厂的二级出水和雨水径流进行深度净化。这既可生产高质量的出水（其水质达到地表水环境质量IV-III类标准，又能减少温室气体的产量和排放量，因为塘-湿地处理系统通过藻类和其他水生植物的光合作用能使CO2转化成初生态氧。因此，多级塘和人工湿地组合系统，能同时去除污水的COD（BOD）和CO2温室气体，这与活性污泥和生物膜等常规污水处理系统运行时在去除COD的同时产生大量的CO2不同，是环境友好的污水和雨水处理系统。
城市河流、湖泊和水库，其主要污染有二；一是有机物降解的生物耗氧污染，导致厌氧腐败使水体发黑发臭；二是营养物导致的富营养化，导致水体水华变绿发臭。目前对有机物（COD和BOD）去除易于实现，而营养物的去除相对困难。目前许多污水处理厂在运行中其出水的总氮、氨氮和总磷很难同时达标。而城市淡水水体的富营养化的限制营养物是磷而不是氮，因此，城市水体富营养化的防治和污水处理厂出水应把重点放在磷的控制上；只要水体中的TP≤0.01mg/L，即是氨氮和总氮浓度各在10mg/L左右，水体也不会发生富营养化。北京奥林匹克湖的再生水和雨水补给的实践就是最好的证明。如果污水处理厂出水直接排入近海，则限制性营养物是氮而不是磷，则该处理厂的运行应重点控制总氮和氨氮的排放浓度，使指达标排放，否则就会发生赤潮。
表1、各国雨水径流中污染物含量统计