管网模型,源分离,化粪池

管网数学模型法：（参考城市排水管网非恒定流模拟技术的实用意义与应用前景）非恒定流模拟技术在城市雨水管网设计过程中的应用;非恒定流模拟技术在城市排水管网运行管理中的应用;非恒定流模拟技术是城市排水系统水量水质模拟的基础.（参考城市排水系统非恒定流模拟模型研究）（参考城市小区雨水管网非恒定数学模型的对比研究）采用水力学和水文学相结合的途径,建立了三种排水系统管网的数学模型，动力波法、非线性运动波法、改进的马斯京根法。改进的马斯京根法中的参数是随流量的变化而变化，更加符合实际流动情况。通过对一单一管道和北京百万庄小区小巴区域的雨水管网进行模拟,应用文献的资料进行对比,可以看出计算结果和文献的计算值及实测值吻合比较好，表明三种方法均可用于城市雨水排水管网的设计和应用研究,可为城市雨水管网的设计研究提供了一个较为简便实用的工具。三种方法中，非线性运动波法和马斯京根法需要的资料比较少,但是模型的简化较多，动力波模型未对圣维南方程进行简化，需要较为详细的资料，但是可以得到精度较高的解。（参考带有加压泵站的污水管网系统的优化计算）利用本文提出的模型优化方法及编制的程序，可以对管网改造中新建加压泵站的个数、位置及管道的直径、流速、充满度等进行优化使设计的加压泵站个数及投资与管网的投资费用之和最小化，这对提高铺设管道效率、提高经济与社会效益具有较大的实用价值。同时，管道优化分析也是管网决策支持系统（DSS）及计算机自动化SCADA（SupervisoryControlandDataAcquisition）技术的基础，所以本文的方法为此铺平了道路。（参考复杂管网数学模型及其分析方法）复杂管网分析方法有多种，近年新出现的有图论法和有限元法［3,4］。两种方法各有所长，图论法将复杂的管网处理为相应的“网络图”，并建立相应的数学模型以适用范围各不相同管网水力计算。有限元法通过局部的管元分析得出管网的数学模型。管网水力分析的基础是管段的水力学模型，常用的数学模型有Darcy-Weisbach公式和Hazen-Williams公式。这两个公式原用于管道沿程水力损失的计算，公式来源于理论研究和实验得到的结果,其应用基础是大量实验统计得出的参数。Dar-cy-Weisbach公式一般采用Colebrook-White、Swamee-Jain实验公式和Moody图表来求出沿程损失系数f［2］。文献［1］论述了水力模型的基本形式和管网中管件的定理，该理论统一了局部损失和沿程损失的数学模型。本文进一步讨论在复杂管网中，基于该定理并利用节点分析方法给出Kirchhoff第一定律和第二定律的表示方法及其应用。（参考基于SWMM的排水管网系统模拟分析技术）道路积水是排水管网系统功能失效的宏观反映。为了防止并减轻此类灾害,应用系统建模仿真以及情境分析方法对排水管网系统进行分析。以镇江市中心城区解放南路雨水排放子系统为实例，采用排水管网建模仿真软件SWMM和典型情境分析对该系统运行的总体性能和瓶颈进行了模拟分析，为排水管网系统的改造策略提供科学参考。（参考排水管网平面布置的优化设计与计算）改进Dijkstra算法多步寻优算法采用多步寻优算法对广东某镇的排水管网平面布置进行了优化。结果表明,在基于变权值最小生成树理论的优化过程中，采用多步寻优算法避免了陷入局部最小的问题，能够节省管网总投资费用,说明采用多步寻优优化算法进行排水管网设计是有效且经济的，对实际工程设计具有重要的指导意义。（参考排水管网系统平面布置的优化设计研究）根据最小生成树理论，考虑网络权值变化对生成树的影响，采用无向图对排水管网系统平面布置优化设计方法进行了研究。研究结果用于广东省某镇的污水处理厂选址和管网系统平面布置的优化设计,应用结果表明，该方案可节省约8%的工程总投资，对实际工程设计具有重要的指导意义。（参考污水管网模拟模型节点平均流量前沽算方法）建立排水管网模拟模型是城市排水实现科学化管理的一个重要手段。作为污水管网建模的基拙部分，研究了污水管网节点平均流量估算的间接求解方法，即根据用水量推求污水量。该法包括污水排放系数的确定和节点服务区域属性值的计算两部分。污水排放系数根据生活用水量结构确定;在城市排水管网GIS平台上可以佑算节点服务区域属性，如人口、面积（平面面积和建筑面积）等。（参考污水管网优化设计程序的比较与分析）（1）在地形较为平缓（包括平坦、逆坡）地区，流速法和坡度均能得到较好的结果，总造价相差不大，其中流速法在埋深上更具优势。（2）在地形较陡地区，坡度法能较好地利用有利地形，控制埋深和坡度，而流速法虽然可以通过人机对话加大坡度，但所选用管径要大一些,致使其总造价增高。源分离技术（参考源分离技术的国内外研发进展及应用现状）污水末端处理的最大缺陷是以大量清洁水稀释人粪、尿等排泄物，并经管道收集、输送后进行集中处理。现代生活中卫生而不生态的水冲便器不仅浪费和污染大量水资源,而且也彻底阻断了营养物质回归土地的生态之路。因此，污水末端处理方式日益受到质疑。粪便与尿液从源头分离可从根本上改变末端处理的弊端,原生态的生活习惯可通过粪、尿液分离便器达到既生态又卫生的目的。从尿液源分离概念及优越性入手，首先概述了包括生态卫生（ECOSAN）在内的源分离技术最新研究进展。其次，总结并讨论了源分离技术在国内外的工程应用实例。最后，对源分离技术的未来发展进行了展望。（有图解及例子）（参考城镇人粪尿和生物垃圾资源化新途径）（有详细技术描述化粪池的设置：（参考对城市化粪池相关问题的探讨）根据《污水排放城市下水道水质标准》和《污水综合排放标准》的规定和要求，当城镇建成或规划污水处理厂时居住小区不宜再设污水处理设施。取消化粪池的地方必须是市政管网已经普及、污水收集系统已经完善、粪便能够进入污水厂处理的地方，除此之外，如果污水处理厂的容量不够大,则该地区管网依然还要实行雨污分流制，以减轻污水处理厂的压力。（讲了取消化粪池的必要性，取消化粪池的好处，取消化粪池的现状，城市取消化粪池后存在的问题）参考佛山市污水处理厂运行现状及对策浅析污水处理厂进水浓度偏低的原因（可作为案例（2）化粪池设置不•合理化粪池是一种比较简单的初级污水处理构筑物，其I机理是经机械沉淀后,对沉淀截留在池中的污物进行厌氧消化分解，上清液溢流排出。化粪池能去除近20%的BOD,在没•有城镇污水处理厂的年代能够减轻一些水体污染。但兴建了污水处理厂后，经过化粪池处理后的上清液降低了*亏水处理厂的进水浓度，反而影响了生物处理效果°此外，化粪池溢出的污水未完全厌氧分解，流入管道内后会继续分解，产生臭气并会腐蚀管道”参考关于印发《福建省化粪池设置技术管理暂行规定》的通知同时具备下列情况的，可不设化粪池：（一）市政排水体制为严格的雨污分流制；（二）市政污水管网末端已建成污水集中处理厂；（三）市政污水管道应完好，接驳口管径、标高及坡度均满足建筑室外污水管道接入的要求。另外还说明了取消化粪池的污水管道设置参考对已建有生活污水处理厂的城市是否需建化粪池的探论化粪池是二十世纪初流行起来的一种厌氧生物处理构筑物，它主要用于居住房屋和公用建筑生活污水的处理，它的主要功能是将生活粪便及生活污水中的悬浮固体加以截留并进行消化。1、生括污水在化粪池内的停留时间一般为12—24小时，由于停留时间短主要进行的是酸性分解阶段［1］，这样对污水中的悬浮物降解是不彻底的，且对污水中溶解物和胶态的有机质去除率很低，远远达不到国家规定的排放标准。2、化粪池对生活污水确实起了降解作用，但是对城市生活污水处理厂而盲则是帮倒忙，因为污水中的悬浮固体在化粪池中被截留，被初步分解并溶于生活污水中，加重了污水处理厂的负担。如果不经化粪池而直接排人城市生活污水处理厂，这些悬浮固体则会被格栅去除掉。3、经化粪池处理后的樗水因进行厌氧分解，产生的硫化氢是具有异臭味的挥发性物质，所以废水发出臭味，同时由于存在硫化铁（废水中含有一些铁质硫化氢与之形成硫化铁）等黑色物质，0水呈黑色［2，严重影响城市感观和周围环境。4、如果城市生活污水处理厂建成后房屋和公用建筑仍建化粪池，势必会造成重复建设，这样将带来资金和材料的严重浪费。综上所述，对已纳入城市污水管道的建筑物将不再需要建化粪池。参考建筑室外排水系统取消化粪池综述《城市环境卫生设施规划规范》（GB50337—2003）第3.5.1条“城市污水管网和污水处理设施尚不完善的区域，可采用粪便污水前端处理设施；城市污水管网和污水处理设施较为完善的区域，可不设置粪便污水前端处理设施，应将粪便污水纳入城市污水处理厂统一处理。《居住小区给水排水设计规范））（CECS57：94）第4.7.3条“城镇已建成或已规划城镇污水处理厂，小区的污水能排人污水处理厂服务区内的污水管道，小区内不应再设置污水处理设施_l3j。另外文章中详细阐述了取消化粪池必要性；取消化粪池可行性；取消化粪池必要条件与保障措施；化粪池改造与无化粪池工程（举例说明）参考集中式污水处理厂取代化粪池可行性分析简要介绍化粪池的原始功能、负面效应、建设费用、技术管理等方面内容；分析新形势下兴建集中式污水处理厂取代传统化粪池的可行性；探讨化粪池设置对进入污水处理厂中有机物负荷削减产生的对脱氮除磷不利影响；提出修正化粪池设置有关规范和取消化粪池后室内外管线布置等有关技术措施；明确有集中式污水处理厂的城市（城镇）可以完全取消化粪池的意义。取消化粪池的几点建议上述分析表明，在城市集中式污水处理厂普遍建设的情况下，不仅新规划城区不应再设计化粪池，即使是对已存在化粪池的老城，也应考虑取消化粪池，将其废弃或改作它用。目前取消化粪池难以实施的主要原因是由于设计规范的内容严重滞后于城市发展的速度和规模。因此，有关方面应对此问题展开全面论证，在有关规范中修正化粪池设置的有关规定，明确有集中式污水处理厂的城市/城镇可以考虑完全取消化粪池。取消化粪池后，建议建筑物室内的污、粪水管采用合流制，室内少敷设一根立管，便于住宅室内空间的使用；室外的管线也应相应减少，使施工更为简单。对于已经设置化粪池的老城区，化粪池可以废弃，填埋后用作绿化用地，或清理、改造用作中水或雨水利用的贮水池。参考寒冷地区化粪池的效果评价和探讨寒冷地区化粪池出水的CODdis，氨氮去除率都为负值，表明化粪池处理后，出水的生化性有明显提高，而且SS和VSS去除良好，为防止管网的阻塞有较好作用，但是CODtot，总磷，总氮等污染物的去除不理想。综上所述，在寒冷地区化粪池仍然存在价值。对化粪池进行改造，提高出水水质，发挥化粪池的作用。在中小城镇，对化粪池的出水作为中水回用，农田灌溉，市政绿化，以化粪池污泥作为绿色化肥。同时，开发新型的一体化化粪池，解决老式化粪池的问题。参考浅谈化粪池化粪池对防止污水管道堵塞、减小管道埋深、减少环境污染方面有重要的作用。另外，化粪池对污水中的污染物有比较高的去除牢，CODCr、BOD5、总氮、总磷、动植物油的去除率分别可以达到83.6%，51.1%，68.2%，64.3%，75.6%；同时还可以提高污水的B/C值，在水处理工序中起着至关重要的作用。但是化粪池存在的问题及危害是客观存在的，已对人类产生了不可忽视的影响，凶此化粪池存在性问题是一个需要人们广泛关注并通过各种有效途径去改善、去解决的重要问题。同时，随着社会的发展，化粪池存在的问题及危害将会不断变化，因此需要不断地改进应对措施。（文章中叙述了化粪池的存在效利及化粪池存在的问题及危害详细）参考化粪池的应用与发展简述了化粪池的使用现状，分析了化粪池使用中存在的问题，介绍了化粪池的布置和设计，展望了化粪池的发展趋势，指出化粪池的设置应与城市污水处理统筹考虑。参考《取消污水处理厂纳污范围内化粪池昀剖析》从技术、经济、管理和环境效益等方面分析了污水处理厂纳污范围内取消化粪池的可行性、必要性。并剖析了不设化粪池与污水管道的堵塞无必然的关系，亦就此指出在设计和施工中应采取的措施。浅谈化粪池的安全问题与对策化粪池存在的安全问题建造不规范，化粪池设施安全隐患多监管不到位，化粪池损毁严重作业人员安全意识淡薄，作业操作不规范规避和减少化粪池安全事故的对策制定和完善有关管理办法,促进化粪池规范建造、规范管理明确化粪池管理的责任人，加强对化粪池的监管制定化粪池安全作业规程，提高作业人员的安全意识制定事故处理应急预案,提倡商业保险介入加强环卫设施与环卫管理有关新技术、新方法的科学研究关于取消荆州古城化粪池的探讨化粪池的作用，存在的问题及危害，产生大量温室气体，沼气中毒和爆炸，化粪池出水水质影响污水处理厂的运行效果，解决的方法与途径（搬迁部分企事业单位和常住人口集中式污水处理厂取代化粪池功能取消化粪池后管道堵塞的问题废弃的化粪池的用途）化粪池污水处理能力研究及其评价通过对西北地区典型城市兰州市某居民区化粪池的调查,分析了生活污水通过化粪池后水质的变化及其对各污染指标的去除率.结果表明，生活污水经化粪池处理后,CODCr、BOD5、总氮、总磷、动植物油浓度均有降低,年平均去除率分别达到83.6%,51.1%,64.3%,68.2%,75.6%.污水的可生化性有明显提高.研究结果对于全面评价化粪池的功能特征，进而为化粪池的取舍提供技术参考.取消化粪池，将污水集中到污水处理厂统一处理,可以节省占地、节约投资、改善生活环境、避免意外事故发生，但化粪池对防止污水管道堵塞、减小管道埋深也起到积极作用.另外，化粪池对污水中的污染物有比较高的去除率,CODCr、BOD5、总氮、总磷、动植物油的去除率分别可以达到83.6%,51.1%,68.2%,64.3%,75.6%;同时还可以提高污水的B/C值，大大减轻后续污水处理厂的脱氮除磷负荷.因此化粪池在水处理工序中起着至关重要的作用.综上所述，化粪池有其存在的价值，应加强管理发挥其作用•化粪池的设置与否还需进一步论证、实践.浅谈齐齐哈尔市小区内设置化粪池问题的探讨1化粪池对污水的处理效果差污水中的各种杂质在池中经过数小时以上的沉淀后去除约为50%〜60%左右，但是，化粪池去除有机物的能力却很差，一般说来污水中的BOD去除率仅为20%左右，经过化粪池处理的污水难以达到排入水体的环保要求。2化粪池的维护管理不善将对环境造成影响化粪池中污泥的清掏周期为90~360天，有些小区由于维护管理不善，使化粪池的功能根本达不到设计要求。清掏周期过长，致使池内污泥固结在池底，使化粪池的有效容积日趋减少，池子出现堵塞或渗水等问题。还有的化粪池由于清掏不及时，污泥上浮形成浮渣层，表面容易孳生蝇蛆，影响环境卫生。3未设化粪池不是管道堵塞的主要原因曾经有人提出管道堵塞与是否设置化粪池有很大关系，但是，通过调查发现，粪便污水在室内排水管道内经过几次跌落碰撞后，绝大多数粒径只有2~3厘米，并且能均匀混合在污水中，只有少数的纸屑和菜叶等杂质漂浮在污水表面，不会造成管道堵塞。经过几年来的调查发现，小区内管道堵塞的主要原因有以下几方面：3.1排水管道施工质量较差。有些施工队伍的素质较差，管道基础超挖后不夯实，造成日后管道不均匀沉降，甚至被破坏，有的管道还出现倒坡和接口错位现象。3.2室内卫生器具使用不当。有些居民将属于垃圾的杂物倒入卫生器具，造成管道堵塞。3.3排水管道管理不善，不及时清掏维护。有的住宅小区污水管道的管理比较薄弱，缺乏定期的清掏维护，有的甚至建成后从未清掏过。据调查，由于不及时清掏，2005年冬天全市共发生60多起水管道支线冒水事件。4化粪池占地面积较大对于面积较大的建筑，如果采用容积为100立方米的矩形化粪池，那么它的平面尺寸为12X6.75米。在寸土寸金的城市，小区内建筑物的密度一般都比较大，加之需要建设的各种管道也较多，这势必会给设计和施工带来一定的困难，对小区的绿化也将产生影响。5化粪池的投资效益较差据有关资料表明，去除污水中等量的SOD，大型污水处理厂二级处理的运行费用只有化粪池日常维护管理费用的57%，与城市污水处理厂相比，化粪池投资效益较差，处理成本高，是一种高投入低效果的处理方法。6重复建设，并且影响即将建成的污水处理厂的处理效果齐齐哈尔市已有一座日处理污水25万吨的氧化塘，SOD去除率为60%〜70%，全市大部分污水经过管道汇集后进入氧化塘，与之相比化粪池的处理效果较差，实属重复建设。2003年齐齐哈尔市又修建一座日处理污水10万吨的污水处理厂，正式运行后，全市污水都可以通过氧化塘和污水处理厂处理后排入水体。另外，化粪池截留的悬浮物经过厌氧分解，生成部分有机酸、氨、二氧化碳和硫化氢使出水呈酸性且恶臭，这些污水进入处理厂会抑制生化细菌的繁殖和降低处理效果，加大污水处理厂的处理负荷和运行费用。通过以上探讨，在齐齐哈尔市小区排水系统中设置化粪池在经济上是不合理的，在处理效果上是较差的，在维护管理上是不便的，总之弊大于利，不适合城市未来发展的要求，本人建议在今后的小区排水系统设计中取消化粪池的设置取消化粪池与温室气体减排化粪池存在的问题（化粪池的数量多、不易管理；产生大量温室气体；化粪池出水水质影响污水处理厂的运行）国内取消化粪池的进展情况，取消化粪池的甲烷减排效益（取消化粪池的甲烷减排量；取消化粪池与CDM）化粪池存在产生大量温室气体和影响污水处理厂运行等问题，我国已有部分地区在试点取消化粪池，从温室气体减排的环境效益和经济效益角度看，在污水处理厂服务地区取消化粪池更具必要性。建议在污水处理厂服务范围内,新建项目不应再建化粪池，同时应逐步取消已建的化粪池。在污水处理厂服务盲区，除尽快建设集中式污水处理厂外，一方面应加强现有化粪池的运行和管理，另一方面要大力开展高效化粪池的研究和推广应用。排水系统中化粪池发展趋势探讨介绍了化粪池的产生以及在使用中存在的问题（化粪池渗漏严重，投资大，效果差，出水水质难以保证，沼气中毒和爆炸，污水四溢，影响环境卫生和人民生活）分析讨论了化粪池今后的发展趋势（•取消化粪池，改进传统化粪池，提高其技术含量，制定有关化粪池出水水质的法规，使其管理有法可依）指出了化粪池的使用应与排水系统的状况紧密联系，并要不断开发环保型产品.关于杭州市住宅小区是否取消化粪池的见解与体会文章详细阐述了取消化粪池的可行性，不设化粪池的条件（外部大市政条件，内部住宅小区自身条件）广州新城区取消化粪池的可行性探讨介绍广州市城市生活污水的处理现况，分析目前普遍采用化粪池所存在的弊病，探讨在广州市新城区取消化粪池的可行性。文中阐述了化粪池管理和使用上的存在问题（管理不善，效益极低，影响污水处理厂的处理效果，占地面积大，设置困难）并详细论述取消化粪池的可行性（在取消化粪池后，建筑物室内的污、粪水管可采用合流制。高层建筑室内污、粪分流的排水系统造价约为12一18元加，，若采用合流制则只需8一12元加2,仅排水系统一项工程造价就可降低1/3。又由于室内少敷设一根立管，更便于住宅室内空间的使用，室外的管线只有雨、污水管，敷设施工更为简单。可见，取消化粪池在经济上是合理的。从以上分析可知，在污水能排人城市污水管道且市内已建有污水处理厂进行集中处理时，以不设化粪池为宜。另外，取消化粪池后是否会导致污水管道堵塞也是人们普遍关心的问题。诚然，化粪池具有截留固体污染物的作用，有利于保持下游管道的畅通，但从调查来看，引起管道堵塞的原因是多方面的，包括:（1）污水管道的设计不够合理，住宅区污水管采用的最小管径或坡度不符合设计规范，达不到自净流速；（2）定期清通维护得不到保证，检查井不设流槽，污染物沉积过量;（a）管道材质和施工质量较差;（助不能正确使用洁具。由此看来，不设化粪池并不会成为污水管道堵塞的主要原因。当然，目前还存在新城区建筑物的建设与该区污水处理厂的兴建不同步的问题。若污水处理厂的建设滞后，笔者认为建筑物室内可采用粪、污合流制，室外采用合流制的化粪池按国家标准计算）过渡，待污水处理厂建好后，废除合流制的化粪池，这样技术上可行，经济上也合理。若新城区污水处理厂的兴建先行完成，则原则上应取消化粪池。广州市新城区取消化粪池的可行性调查介绍了广州市的粪便处理现状以及国内城市在取消化粪池方面的进展，分析了取消化粪池后所带来的利与弊，探讨了广州市新城区取消化粪池的可行性。介绍了国内城市在取消化粪池方面的进展，取消化粪池的可行性分析（技术分析，经济分析，管理分析，环境效益分析）广州市取消化粪池试点工作探析国外发达城市无论合流制还是分流制地区，都