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化糞池設置的必要性
最早的化糞池起源于19世紀的歐洲，距今已有100多年的歷史。在城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)中，化糞池一直扮演著重要的角色。隨著我國市政設施不斷完善，城鎮(zhèn)污水處理廠大量興建、投產，污水處理能力較建國初期有了質的提高。基于這個原因，國內部分學者和同行提出取消化糞池，生活污水直接經市政排水管網(wǎng)匯集到污水處理廠進行處理。對此，筆者想談談自己的看法。
一、化糞池的作用機理
化糞池是屬于初級的過渡性生活處理構筑物，它的作用有二個：一是攔截、沉淀去除生活污水中懸浮性有機物和大顆粒雜質。生活污水中含有大量糞便、紙屑、病原蟲、廚余物及少量沙土，懸浮物固體濃度為 100~350mg/L，有機物濃度BOD5 在100~400mg/L之間，其中懸浮性的有機物濃度BOD5為50~200mg/L。污水進入化糞池經過12~24h的沉淀，可去除50%~60%的懸浮物，并對污水中的固化有機物進行充分的水解，使部分固化有機物亦可隨“清水”排入市政管網(wǎng)。化糞池的另一個作用是對池內沉積的有機物予以局部處理：沉淀下來的污泥經過3個月以上的厭氧消化，使污泥中的有機物分解成穩(wěn)定的無機物，易腐敗的生污泥轉化為穩(wěn)定的熟污泥，改變了污泥的結構，降低了污泥的含水率。簡單來說，化糞池的設置不但防止了市政排水管網(wǎng)的堵塞，同時也降低市政污水處理廠的處理負荷。
二、建議取消化糞池的學者觀點
是否繼續(xù)在排水系統(tǒng)中設置化糞池，國內、外的專家、學者一直爭論不休，建議取消化糞池一方的觀點大致如下：
化糞池僅能對生活污水進行簡單、初級的處理，而城鎮(zhèn)生活污水處理廠的處理工藝完善、處理效果好、污水凈化程度高，完全做到處理達標排放。
化糞池占地面積大，對有限的土地資源來說是不小的浪費。
化糞池的運行過程中會產生沼氣、硫化氫、氨氣等可燃、有毒氣體，存在安全隱患和影響周圍環(huán)境。
磚混化糞池滲漏嚴重，會造成對地下水及周圍土壤的污染。
因化糞池的厭氧消化作用，降低了污水的有機物含量，不利于市政污水處理廠的正常運行。
對于上述觀點，筆者不大認同，化糞池的功能并不要求流經它的污水達到國家規(guī)定的污水排放標準，它的降解有機物的作用是有限的，也正因如此，對污水處理廠的正常運行不會產生重大的影響。目前的城鎮(zhèn)規(guī)劃對容積率和綠化率都有嚴格的要求，容積率逐步降低而綠化面積逐漸增多是發(fā)展的必然趨勢，這為化糞池的合理選位提供了較好的條件。磚混化糞池已基本淘汰，換之鋼筋混凝土現(xiàn)澆化糞池或玻璃鋼一體化糞池，滲漏現(xiàn)象可以得到有效控制。更重要的是，上述學者觀點忽視了化糞池的攔截、沉淀作用，而這項功能對城鎮(zhèn)污水系統(tǒng)能否正常運行起到至關重要的作用。
三、污水管網(wǎng)運行分析
污水管網(wǎng)的作用是把收集到的污水完全、通暢的輸送到污水處理廠，這也是城鎮(zhèn)污水系統(tǒng)正常運行的首要條件。在管徑一定的條件下保證轉輸通暢的條件有2個，一是減少污水內的可沉淀懸浮物含量，另一個是要使污水具有一定的流速，使懸浮物不沉淀或可將沉淀物沖起隨水流運走，盡可能保證有效過水斷面面積。污水管網(wǎng)為非滿流重力管網(wǎng)，管內流速與坡度、充滿度、管材的粗糙系數(shù)有關。其中流速與管道坡度和水力半徑為正比關系。管道轉輸能力與過水斷面和流速為正比關系。計算公式如下：
u=1/n*R2/3*I1/2Q=A*u
其中u—流速（m/s） R—水力半徑（m）I—水力坡降n—粗糙系數(shù) A—有效過水斷面面積（m2）
我國現(xiàn)行《室外排水設計規(guī)范》（GB50014-2006）規(guī)定：污水管道在設計充滿度下的最小設計流速為0.6m/s；雨水管道和雨污合流管道在滿流時的最小設計流速為0.75m/s。根據(jù)規(guī)范對最大充滿度、最小坡度、粗糙系數(shù)等設計參數(shù)的規(guī)定，以鋼筋混凝土管為例，對部分管徑的污水管道進行設計流速計算。詳見下表。
從上述計算可以看出，不同管徑的污水管道在規(guī)范要求或推薦的最小坡度下，計算流速可達到或接近規(guī)范規(guī)定的最小設計流速要求。但值得注意的是，上述計算是在一種理想狀態(tài)下完成的，有很多因素未加考慮，如管壁上沒有任何沉積物、轉輸水量洽好等于管道允許最大充滿度時的流量、管道無任何施工瑕疵等。顯然，這種理想狀態(tài)是很難實現(xiàn)的，從而計算得出的流速必然要乘以一個小于1的系數(shù)予以修正后才會和實際情況相符。
另外，國內外對排水管道內泥沙運動（類比污水中的懸浮物和雜質）的研究成果中指出，泥沙的啟動流速（臨界不淤流速）與泥沙粒徑、管道直徑、粗糙系數(shù)均有關系。從其提供的試驗曲線看，規(guī)范規(guī)定的最小流速并不能達到管道內不淤積的要求，如DN500的排水管道不淤流速在1.5~1.8m/s左右，遠大于規(guī)范規(guī)定的最小設計流速。若要達到此流速，則管道坡度不應小于0.01，這勢必會造成管道埋深增加，建設成本大幅度提升。因此從源頭開始減少污水中的懸浮物，是降低市政排水管道淤積幾率最直接、有效、經濟的辦法。
四、小結
保證污水管道暢通是排水系統(tǒng)正常運行的首要環(huán)節(jié)，規(guī)范規(guī)定的最小設計流速和推薦的設計最小坡度是從減少管道埋深、少設或不設提升泵站、節(jié)約建設成本為出發(fā)點提出的，從運行管理看，絕不是經濟流速和經濟坡度。
我國是發(fā)展中國家，經濟條件及管理水平一直處于世界二、三流水平。由于歷史原因，我國大多數(shù)城鎮(zhèn)的污水管網(wǎng)均存在規(guī)劃不合理、設施陳舊的現(xiàn)象。“少花錢。多辦事”的思想又使很多管網(wǎng)的管徑、坡度嚴重不滿足城鎮(zhèn)規(guī)劃的要求，這種情況在是老城區(qū)更為突出。在城鎮(zhèn)污水系統(tǒng)中，管網(wǎng)的建設投資占總投資的85%以上，短時間內更新全部管網(wǎng)顯然是不現(xiàn)實的。而化糞池的設置可有效降低污水中的懸浮物和泥沙顆粒，有效達到減少管道淤積、降低維護管理難度的要求。因此在現(xiàn)階段，不應取消化糞池的設置。誠然，隨著我國經濟水平的不斷提高，在新城區(qū)的污水管網(wǎng)規(guī)劃中，適當增大排水管網(wǎng)的管徑和坡度是可實現(xiàn)的。筆者建議在此情況下，可弱化化糞池對有機物的消化功能，保留化糞池的攔截能力，適當加大同型號化糞池的服務人數(shù)，減少化糞池的數(shù)量。如此做法同樣會到達充分利用土地資源、凈化、美化城市環(huán)境、創(chuàng)造更高的經濟價值的效果。
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