湖南大学教授左健：日本下水道体系建设—制度、技术和思考

时间：2020-06-22 09:26

来源：中国水网

作者：王馨

东京都的污水厂通过管道连通互为备用

2)加强东京都和市镇村的合作

左健表示，除了以上针对硬件的措施，东京都政府还通过“下水道信息交流会”和“下水道台账统合”进行了软实力建设。如多摩地区的下水道，是由各市町村的公共下水道、东京都流域下水道的干线管渠、以及污水处理厂共同组成一个系统来发挥机能的，多摩地区的30个市镇村为了加强合作从2012年开始定期召开下水道信息交流会。此外，按照流域下水道总部的台账系统(GIS公共下水道台账系统 Sewerage Mapping and Information System)，将流域内各行政机构独立建立的不同下水道台账全部统合，将流域下水道和公共下水道一体化，保障整个系统的高效调动。

日本流域水环境改善的两大课题：减污、除污

实现流域水环境改善目标，需要面对两大课题，一是通过合流制下水道的改善减少污染物的排放，二是通过污水处理厂改造提高污染物的去除水平。

左健简单介绍了日本的“合流制”与“分流制”。从1970年开始，出于改善流域水环境质量的目标，日本规定所有的新建区域采取分流制下水道。但日本最大人口规模的12个直辖城市因历史原因中心城区均为合流制，从面积占比来看，12个城市的合流制区域占全部城市区域41%，东京地区由于发展早，合流制区域的面积占比达到82%。针对合流制下水道整治，日本设定了消减总排污负荷到与分流制下水道等同的目标。

合流制下水道在城市中的分布示意图

左健表示，因为财政资金的限制，日本在过去几十年并没有在污水处理厂进行传统的深度处理(能耗提高增加财政支出)改造来提高污染物去除率，而是更加注重合流制下水道整治带来的减污效果，在夹杂物去除、高速过滤、絮凝分离、消毒等各个方面开发和实施了诸多技术，取得了良好的效果。未来，节能型的污水污泥污泥资源化利用将成为下水道领域的重要课题方向。”

流域水环境水质改善两大课题

水环境改善的管理和技术措施

日本制定了关于合流制下水道改善的综合措施，涵盖从控源，到管网以及清洁卫生的方方面面。左健列举了其中几个具有代表性的措施。

1、下水道光缆水位控制系统

下水道光缆水位控制系统用于下水道管渠、河道、检查井的水位监控，优点是不需要电源，通过设置该光缆水位计系统，东京都排水管网系统的73%实现了远程监控。

下水道光缆水位控制系统示意图

2、污水厂节能型深度处理技术

污水厂节能型深度处理技术工艺原理为：好气槽的前半和后半分别进行风量控制;前半风量用硝酸计进行控制，维持消化开始的状态;后半风量用氨氮计进行控制，确保脱氮环境，节省不必要风量。

污水厂节能型深度处理技术工艺原理示意图

3、活用现有污水处理厂大量处理初期雨水(3W处理法)

在雨天，将超过1Q的2-3Q的合流制下水道的雨水直接送入污水厂标准活性污泥处理工艺的最末端通过活性污泥处理雨水，这种方式不会大幅增加最终沉淀池的固形物负荷，对出水水质没有明显影响。3W处理法是活用污水处理厂进行初期雨水处理的高性价比方式，作为减污的最早对策，大阪的全部12个污水处理厂通过改造可实施3W处理。

4、雨水高速过滤技术

雨水高速过滤技术最大的优势是过滤速度快并且不需要药剂，通过物理性吸附除去污染物。

雨水高速过滤技术特点

5、雨水排口无动力除杂技术

雨水排口无动力除杂技术不需要用电，只需将现有排放口简单改造，并且容易维持管理，解决排口用电难的问题。

雨水排口无动力除杂装置示意图

6、非开挖管道修复技术

日本在管网的更新和修复上花费了很大的精力。东京下水道局在2012年花费了约13亿元人民币更新了总长117公里的下水道管线，其中，54%是通过非开挖方式对老管线进行修复(修复后寿命同样可达到50年)，22%是采用开挖方式用新管替换老管，16%是活用已有的健全管线，8%是采用盾构方式铺设的大口径排水管。

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编辑：赵凡