焦点提醒:【国际案例】麻省合流制溢流整治项目 波士顿采取的是雨污合流的排水系统,在强降雨的前提下,会发生溢流(CSOs),间接排入水体严峻要挟了公共平安。马萨诸塞州水资本治理局成立以来,就一向努力在处理CSO问题。其在1994年制订了一项合流制溢流污水节制打算,经由过程雨污分流,新建CSO处置举措措施,改良水动力等项目办法,每一年削减跨越28亿加仑(约106亿升)的CSO。近20年来,全数项目已完工,93%的CSO经污水处置厂处置后才排放至天然水体,极年夜改良了水情况。 来历:环in圈(微旌旗灯号:WaterDNA) 本文已取得授权 摘要 波士顿是美国最老的城市之一,也是美国革命的发源地。波士顿采取的是雨污合流的排水系统,在强降雨的前提下,会发生溢流(CSOs),间接排入水体严峻要挟了公共平安。马萨诸塞州水资本治理局成立以来,就一向努力在处理CSO问题。其在1994年制订了一项合流制溢流污水节制打算,经由过程雨污分流,新建CSO处置举措措施,改良水动力等项目办法,每一年削减跨越28亿加仑(约106亿升)的CSO。近20年来,全数项目已完工,93%的CSO经污水处置厂处置后才排放至天然水体,极年夜改良了水情况。 项目布景 1 合流制溢流污水概述 [1]:合流制排水系统布局 vs 分流制排水系统布局 分歧的排水系统(雨污)系统具有分歧的布局,固然现代排水系统已在一些处所用自力的管道分手了雨水、糊口污水和工业废水,但像美国波士顿的一些旧排水系统依然是合流制,排水管同时搜集雨水和污水。在好天的前提下,排水管里的污水全数被输送至污水处置厂;在强降雨的前提下,污水与雨水在排水管里夹杂,流量有时会翻倍乃至三倍,此时旧的合流制排水系统就会过载,管内的溢流污水(称为合流制溢流污水或“CSOs”)需经由过程溢流口(查抄井)排放到就近水体中。这固然有用地禁止了污水倒流至衡宇和街道上,可是排放到水体中的污水严峻地影响了河道水质。 2 合流制溢流污水整治项目标需要性 马萨诸塞州是新英格兰地域生齿最多的州。马塞诸塞州的波士顿是新英格兰地域的中间。新英格兰地域位在美国东北部,包罗缅因州,佛蒙特州,新罕布什尔州,马萨诸塞州,康涅狄格州和罗德岛州。它以殖平易近地的汗青、年夜西洋的海岸线、秋季的落叶和丛林茂盛的山脉而著名。这里也是美国革命的发源地。波士顿有一条“自在之路”,串连起了良多在美国成立时起到要害感化的处所。 [2]:美国新英格兰地域各州散布图 虽然波士顿和其他城市已破费数十年的时候、投入年夜量的资金扶植排水系统,但马萨诸塞州发生的“合流制溢流污水”依然是新英格兰地域最多的。2011年,全州年夜约有28亿加仑(约10.6亿升)的污水经由过程181个管道溢出。NECIR展开了初次合流制溢流污水查询拜访工作,统计数据显示,新英格兰地域全年有跨越70亿加仑(约26.5亿升)的污水被间接排入水体。如许的水体包罗波士顿港、查尔斯河,Mystic河流和Alewife 溪。1995年,美国环保署倡议了一项大张旗鼓的工作,努力在净化查尔斯河,使之成为合适垂钓和泅水的水体。 3 合流制溢流污水对公共卫生和情况的影响 合流制溢流污水的排放对新英格兰地域发生了普遍影响,例如致使海滩封闭,限制贝类捕捞,限制打鱼和其他文娱勾当。在某些环境下,合流制溢流污水会将未经处置的夹杂污水间接排入饮用水水源地,污水中的病毒、细菌、病原体和其他相干污染物或有毒物资严峻要挟了公共平安。常常表露在合流制溢流污水污染物的人员,例如泅水和皮划艇活动员,会更轻易得胃肠炎、呼吸道传染、眼睛或耳朵传染、皮疹、肝炎或遭到其他疾病的损害。另外,儿童、老年人和免疫系统懦弱的人们更轻易遭到危险。野生生物和水生生物歇息地也会遭到合流制溢流污水污染物的晦气影响,致使水温升高、浊度增添、毒素增添、水体消融氧含量下降等。 4 合流制溢流污水份布区域 [3]:合流制溢流污水排水区域图 波士顿,剑桥,切尔西和萨默维尔已将合流制排水系统联入马萨诸塞州水资本治理局系统。1987年,合流制溢流污水间接排放到波士顿港、查尔斯河和Mystic Neponset河流的排放口共有84个。截至2015年12月,有34个排污口被完全封闭,有5个被很年夜水平上消减了。 项目概况和近况 1 项目简介 自1985年马萨诸塞州水资本治理局成立以来,处理合流制溢流污水相干问题一向是当务之急。马萨诸塞州水资本治理局在1994年制订了一项合流制溢流污水节制打算。该打算已经由过程情况审查,并取得了联邦和州当局的核准,作为波士顿港扶植项目标主要部门,该项目依照联邦法院划定的设想和施工打算不竭推动。时代为下降本钱并充实操纵改进手艺,合流制溢流污水节制打算履历了屡次修订。 总费用: 效益: [4]合流制溢流污水节制打算效益图 2 项目近况 从1987年到2015年,所有合流制溢流污水整治项目的扶植项目都已完成。合流制溢流污水每一年削减量跨越28亿加仑(约106亿升)。原本的84个溢流直排口中有34个已被封闭,5个直排口的设想尺度提高至提防25年一遇的暴雨。93%的合流制溢流污水经污水处置厂处置后才排放至天然水体。 马萨诸塞州水资本治理局还对进一步的系统改良项目展开了计划评估,内容包罗: 3 合流制溢流污水整治举措措施运作模式 马萨诸塞州水资本治理局经由过程新扶植备对废水(污水和雨水)进行过滤和氯化处置,然后再排放或进一步处置。位在波士顿联邦公园、Cottage Farm和剑桥Prison Point的举措措施能够存储和抽取合流制溢流污水。颠末过滤和氯化处置后的废水能够贮存并泵送回系统,以便在鹿岛污水处置厂进一步处置。当处置后的废水跨越举措措施贮存容量时,经由过程合流制溢流口排放至收纳水体。在萨默维尔边沿举措措施中,合流制溢流污水操纵重力流入和流出举措措施,无需泵抽。废水在装备中进行过滤,氯化和脱氯处置。消毒后的废水一旦到达贮存容量就会敏捷溢出到受纳水体中。 完工项目项目 1 雨污分流 [5]:Constitution 海滩雨污分流系统 该项目新建了长约14,000英尺(约4.3km)的雨水管道以便实现雨污分流。雨水从污水管道平分离出来,不但消弭了污水溢流现象,并且无需扶植污水处置举措措施。该项目由马萨诸塞州水资本治理局财务拨款,由波士顿供水和排水委员会进行设想和施工。 □ 费用: 3,768,888 美元 □ 水质效益:消弭污水溢流现象,到达B类水质尺度 □ 合流制溢流污水削减量体积分数: 100% 2 已有的合流制溢流污水处置举措措施进级革新 进级氯消毒系统,增添了脱氯系统,进程节制和平安改良。 □ 费用: 22,261,200美元 □ 水质效益:进级处置举措措施以知足B类水质尺度 □ 合流制溢流污水削减量体积分数:本项目改良了管理结果,但不改变排水频次或排水量 3 合流制溢流污水归并/存储管道 [6]合流制溢流污水存储管道 在Chelsea St.和Charlestown的Mystic Tobin桥之间新建了两座10'×17'储水池,可姑且容纳670,000加仑的离线污水。新建一座地上排水泵站。 □ 费用: 14,287,800 美元 □水质效益:最年夜限度地削减在BOS019的合流污水排放,以知足B(CSO)类水质尺度(B类尺度达标率年夜在95%) □合流制溢流污水削减量体积分数:100% 4 新建合流制溢流污水处置举措措施 [7]:增建合流制溢流污水处置举措措施 在原本的波士顿给排水委员会(BWSC)联邦公园泵站根本上增添了合流制溢流污水处置举措措施,包罗邃密过滤装配,氯消毒装配,脱氯装配,容量达200万加仑(约757万升)的蓄水池。 □费用:49,583,406美元 □水质效益:春联邦公园泵站排放至FortPoint通道BOS 070的污水进行处置,以知足B类水质尺度,包罗残存氯尺度,利用原位滞留池下降排水频次和排水量。 □合流制溢流污水削减量体积分数:46% 5 革新排水管道 用30英寸(76.2公分)直径管道替代18英寸(45.72公分)直径的城市干线排水管道,扩建48英寸(121.92公分)到66英寸(167.64公分)直径的管道,减轻马萨诸塞州水资本治理局的切尔西分支和里维尔扩大区的排水管道负荷,修复了排水口CHE008,并在所有排水口安装了用在节制漂浮物的下溢挡板。 □ 费用:29,779,319 美元 □ 水质效益:最年夜限度地削减合流制溢流污水排放,到达B级水质尺度(达标率年夜在95%) □ 合流制溢流污水削减量体积分数:93% 6 局部革新水动力 CAM005位置:在剑桥CAM005调蓄池和MWRA北查尔斯年夜城市污水管之间长40英尺(约12.2米)、直径24英寸(约61公分)的露天管道,扩建一根54英寸(约137.2公分)直径的毗连管。 BOS017:在查尔斯城沙利文广场新建了长190英尺(约58米)直径36英寸(约91公分)的管道,将本地两根合流管道的污水份流至剑桥分支管道。另外,在比邻沙利文广场的位置,撤除了查尔斯城和剑桥分支之间的长约10英尺的阻水装配。 □费用:2,294,549 美元 □水质效益:最年夜限度地削减合流制溢流污水排放量, CAM005,BOS017排水口位置到达B类水质尺度(达标率年夜在95%) □合流制溢流污水削减量体积分数: CAM005(78%), BOS017(99%) 7 排水口修复 扩建直径为48英寸(123公分)至66英寸(167.6公分)的排水管道,修复排水口CHE008,并在所有排水口安装了下溢挡板,以节制漂浮物。 8 区域规模的漂浮物节制 马萨诸塞州水资本治理局用主动节制堰替代了本来的静态溢流堰;用直径为48英寸(121.9公分)的虹吸管替代了Rindge 街直径为30英寸(76.2公分)的溢流虹吸管;安装了一个用在漂浮物节制的下溢挡板。 项目成效和瞻望 1 查尔斯河 1988年以来,这些项目已使查尔斯河道域的年均合流制溢流污水排放量削减了98%。查尔斯河已变得加倍洁净,能够表示在以下方面: 革新后的其他污水处置系统能有用地向鹿岛处置厂输送更多的污水,年夜年夜削减了合流制溢流污水排放进入查尔斯河。 另外,马萨诸塞州水资本治理局也对位在查尔斯河年夜桥的溢流口举措措施进行了进级革新,以优化处置系统机能,并将排水对水生生物的潜伏风险降至最低。 2 合流制溢流污水持久节制和绩效评估 截至2015年12月,马萨诸塞州水资本治理局核准的35个持久节制项目已全数落成并投入运营。四个合流制的区域(BWSC、剑桥、切尔西和萨默维尔)继续推动雨污分流工作和雨水源节制工作(例如绿色根本举措措施),从而削减雨水流入下水道系统。 [8]:查尔斯河道域合流制溢流污水节制效益图 在波士顿港案例中,马萨诸塞州水资本治理局完全遵循了联邦法院制订的合流制溢流污水节制项目进度表的两个时候截点,在2017年11月发出通知布告,提案签定为期3年的扶植后监测项目和机能评估项目标专业办事合同,以确保近况排水合适核准的LTVP和法院号令中的节制程度。工作规模包罗合流制溢流污水放哨,溢流计量,水力建模,系统机能评估和水质达标评估。 研究员:马琦 情况项目硕士,现在迈阿密处置水资本设想相干工作 研究员:陈诗艺 芝加哥某征询公司处置场地和其雨水系统设想 传译员:王思莹 卒业在新泽西理工学院 Junior Water Engineer 就职在Jacobs Engineering 纽约和新泽西办公室 传译员:鲍子薇 现在南京工作,团队努力在流域水情况分析管理项目标征询办事工作 审核员:杨少杰 武汉年夜学情况科学硕士卒业,现居深圳,处置水情况管理工作 图片来历 [1]:https://www.researchgate.net/figure/Combined-sewer-overflow-source-EPA_fig1_303665373 [2]:https://www.williams-syndrome.org/sites/williams-syndrome.org/files/NewEnglandFINAL.jpg [3]:http://www.mwra.com/cso/mainimages/2014csomap.jpg [4]http://www.mwra.com/cso/csoplan2005.pdf [5]:http://www.mwra.com/03sewer/html/sewcso.htm [6]:http://www.mwra.com/03sewer/html/sewcso.htm [7]:http://www.mwra.com/03sewer/html/sewcso.htm [8]:http://www.mwra.com/03sewer/html/sewcso.htm 参考文献 ·http://www.mwra.com/03sewer/html/sewcso.htm 文章内容仅代表小我不雅点,【国际案例】麻省合流制溢流整治项目
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