伴隨著我國城市化進程的不斷提速和城市產(chǎn)業(yè)的不斷集中,如何科學合理地處理城市污水,已成為當下環(huán)境保護領域的一項重要議題。筆者了解并整理了世界發(fā)達國家處理城市污水的方法,并以較具代表性的巴黎、東京、倫敦三大城市為例,以期給國內相關部門以啟發(fā)。
巴黎:下水道是座博物館
作為一個具有悠久歷史的歐洲名城,巴黎的下水道系統(tǒng),就像埃及的金字塔一樣,是一個絕世的偉大工程。這里沒有 黑水橫流的垃圾,也沒有臭氣熏天的各種腐爛物體。事實上,自從雨果在《悲慘世界》中介紹冉·阿讓背負自己的未來女婿穿過了一段危險又深邃的下水道流沙泥之 后,巴黎的下水道系統(tǒng)又經(jīng)過了無數(shù)次的改進?,F(xiàn)在,巴黎人甚至將其開發(fā)成了一個下水道博物館,向世人介紹他們的成就。
可以說法國巴黎的下水道是世界下水道的雛形。今天的巴黎下水道總長2300多公里,規(guī)模遠超巴黎地鐵。由于巴黎下水道系統(tǒng)享譽世界,下水道博物館已成為巴黎除埃菲爾鐵塔、盧浮宮、凱旋門外的又一著名旅游項目。
在當年的設計師貝爾格朗主導的藍圖下,經(jīng)過幾代人的建設完善,巴黎的地下水道系統(tǒng)被建成為將生活污水、廁所糞便和街區(qū)雨水全部通過同一水道排放的“一切歸一”下水道系統(tǒng)。歷經(jīng)一個多世紀的考驗,它已經(jīng)成為城市不可或缺的基礎設施。
所謂 “一切歸一”的下水道理念,即將下水道工程與日常維護作為一個整體來考慮。巴黎地處盆地,地勢起伏,一年200天有雨,還有一條塞納河穿城而過。貝爾格朗 因地制宜地運用“流水不腐”的原理,“以水掃街”、“以水排污”,不僅建了飲用水和生活衛(wèi)生用水兩套供水系統(tǒng),還設計了主要依賴坡度的自流水清理,輔以水 力驅動的機械化清理和人工清理方式等,有些設計與中國古代“深淘灘,低作堰”的理念似有異曲同工之妙。
巴黎的下水道處于地面以下50米,水道縱橫交錯,密如蛛網(wǎng)。下水道四壁整潔,管道通暢,地上沒有一點臟物,干 凈程度可與巴黎街道相媲美,不會聞到一丁點兒腥臭味。而且,下水道寬敞得出人意料:中間是寬約3米的排水道,兩旁是寬約1米的供檢修人員通行的便道。還有 一連串數(shù)字可以說明這一排水體系的發(fā)達:約2.6萬個下水道蓋、6000多個地下蓄水池、1300多名專業(yè)維護工……
然而,1910年1至4月,一場歷時3個月的塞納河洪水讓巴黎近一半的地鐵、下水道和街區(qū)陷于癱瘓。這足以說明,對于瀕臨江河湖海的城市來說,縱然有強大的排水系統(tǒng),有時也難以應對老天爺變化無常的脾氣。
隨著城市人口的增長,巴黎的工程師們還修建了4條直徑為4米、總長為34公里的排水渠,以便通過凈化站對雨水 和廢水進行處理。處理過的水一部分排到郊外或者流入塞納河,另一部分則通過非飲用水管道循環(huán)使用。截至1999年,巴黎便完成了對城市廢水和雨水的 100%完全處理,還塞納河一個免受污染的水質。
東京:深達60米的“地下神殿”
受多臺風天氣影響,日本降雨量充沛。而日本東京地區(qū)的地下排水系統(tǒng)就是為了避免受到臺風雨水災害的侵襲而建的。這一系統(tǒng)于1992年開工,2006年竣工,堪稱世界上最先進的下水道排水系統(tǒng)。其排水標準是“五至十年一遇”,由一連串混凝土立坑構成,地下河深達60米。
東京的雨水有兩種渠道可以疏通:一是靠近河渠地域的雨水一般會通過各種建筑的排水管,以及路邊的排水口直接流入雨水蓄積排放管道,最終通過大支流排入大海;二是其余地域的雨水,會隨著每棟建筑的排水系統(tǒng)進入公共排雨管,再隨下水道系統(tǒng)的凈水排放管道流入公共水域。
據(jù)介紹,即使在持續(xù)大雨的五六月份梅雨季節(jié),東京也極少出現(xiàn)積水。原因就在于,下水道內配置多個1.4萬馬力的水泵,可每秒疏通200立方米的地下水,將它排泄到附近河流,然后入海。所以,東京下水道也被稱為“地下神殿”。
為了保證排水道暢通,東京下水道局從污水排放階段就開始介入。他們規(guī)定,一些不溶于水的洗手間垃圾不允許直接排到下水道,而要先通過垃圾分類系統(tǒng)處理。
東京設有降雨信息系統(tǒng)來預測和統(tǒng)計各種降雨數(shù)據(jù),并進行各地的排水調度。利用統(tǒng)計結果,可以在一些容易浸水的 地區(qū)采取特殊處理措施。比如,東京江東區(qū)南沙地區(qū)就建立了雨水調整池,其中最大的一個池一次可以最多存儲2.5萬立方米的雨水。此外,“地下神殿”可以免 費預約參觀,一天三次。
倫敦:市內污水排入大海
1700年的時候,倫敦已經(jīng)是一個擁有57萬人口的歐洲超級大都市,但城市的排水系統(tǒng)極其糟糕。污水和雨水都堆積在路兩邊的明渠或者馬路兩邊的街溝中,一英尺多深的明渠中塞滿了生活垃圾甚至糞便。致使倫敦的空氣一度很糟糕。
而改變這一切的是,1831年起肆虐歐洲的一場霍亂。這次霍亂奪去約32000名英國人的生命。人們認識到, 擁擠、骯臟的街道是疾病的溫床。1842年,大不列顛帝國派出考察隊去羅馬和巴黎參觀供排水系統(tǒng)。他們驚訝地發(fā)現(xiàn),古羅馬的排水系統(tǒng)比起維多利亞時代的英 國要先進得多、衛(wèi)生得多。為了改善地下水道,英國政府還專門成立了一個皇家委員會。
污水治理委員會任命約瑟夫·巴瑟杰為測量工程師,以確定城市排水系統(tǒng)未來如何改進。1856年,巴瑟杰建議將 所有的污水直接引到泰晤士河口,全部排入大海,但他的設計方案連續(xù)5次被否決。1858年夏天,倫敦市內的臭味達到有史以來最嚴重的程度,倫敦市政當局迫 于壓力才同意了巴瑟杰的改造方案。
倫敦地下排水系統(tǒng)改造工程1859年正式動工,1865年完工,實際長度達到2000公里。工程完成當年,倫敦的全部污水都被排往大海。
不少人擔心地下被挖空的倫敦會不會坍塌,為了解決這個問題,工程部門特地研制了新型高強度水泥,用這種水泥制造了3.8億塊混凝土磚,構成了堅固的下水道。
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