日本—最先进排水系统
日本下水道发展：污染控制策略及相关前沿水污染控制技术
日本下水道发展：污染控制策略及相关前沿水污染控制技术1.日本下水道发展历程日本的下水道发展主要分为三个阶段。
初始阶段的主要建设目标是保持土地的清洁，因此只进行简单的污水和雨水处理。
日本第一个下水道系统于1884年在神田地区建成，1900年日本制定了最早的下水道法。
随后，日本于1922年设立了第一座污水处理厂：东京三河岛污水处理厂。
随着二战后人口和经济的快速发展，用水需求急剧扩大，下水道的建设需求也随之增加。
因此日本下水道发展进入第二阶段的标志是1958年制定的新下水道法，其中将下水道的建设目的提升为“城市的健康发展”和“提高公共卫生水平”。
由于在经济快速发展过程中出现了以“水俣病”为首的多种公害事件，政府将下水道法增加了“保护公共水域水质”条目，并促使日本下水道发展进入到第三阶段（1970年后）。
1970年日本召开了第64届临时国会（即“公害国会”），一次性通过了14部环境法律，1970年后，下水道得到了极大的普及，日本的整体环境得到了显著改善。
1970年的日本下水道的普及率由1961年的6%提升到了16%。
此后一直稳步提升，至今达到了78.8%。
90年代起，日本污水处理人口普及率也一直稳步提升。
2005年开始，随着净化槽与农业集落排水处理设施等的出现，使该普及率进一步得到提升，至2018年末已达90.9%(图1)。
其中在100万以上人口规模的城市的普及率达到99.6%。
使用下水道的人口占比99.2%，净化槽等占比0.3%。
可以看出，城市规模越大，污水处理普及率越高，使用下水道人口占比越高。
城市规模越小，使用净化槽和农村集合排水方式处理污水占比越高。
同时，日本的环境标准达标率也持续稳步提升，至今超过90%。
近年来随着暴雨频发、地震、温室效应的不断加剧，以及下水道设施老发、合流制溢流、及人手不足等问题，是日本下水道的发展与建设面临的重要课题。
2.现阶段日本下水道系统管理情况的介绍为了改善生活用水、生活杂排水的处理情况，日本政府制定了关于下水道和下水道相关设施的“污水处理设施”的整备计划：由农林水产省负责农业集落排水设施、环境省负责合并处理净化槽、国土交通省负责公共下水道，分别进行相应的事业支援。
日本排水沟设计
日本排水沟设计随着人们对城市环境提出的要求越来越高，排水沟的设计变得越来越重要。
日本是一个高度发达的国家，其城市的排水沟设计在全球范围内领先。
因此，本文将介绍日本排水沟设计的特点、发展历程和未来发展方向。
一、特点1.细致、精良：日本的排水沟设计注重细节和结构的精良。
他们使用高质量的材料，并注重沟槽的平整和美观。
2.多样化：日本排水沟设计的另一个特点是它们的多样性。
设计师们注意到不同位置和场合的需要，为每个位置和场合设计特定的排水沟。
3.环保：日本的排水沟设计还注重环保。
在设计过程中，他们使用先进技术和环保材料，以确保其对环境的影响最小化。
4.功能性：日本的排水沟设计没有忽略其功能性。
沟槽形状和结构的设计均考虑到不同的水流量和水压，以满足设计要求。
二、发展历程日本的排水沟设计历史可以追溯到古代。
在日本神话中，有一个名叫“推古天皇”的女性统治者，经过漫长的努力，她发现土地受水涝侵害，从而开始开发排水系统。
此后，排水设计在日本逐步发展，特别是在江户时代和明治时代，它得到了快速发展。
在二战后的几十年里，日本的排水沟技术进步神速。
由于日本城市的不断扩张，对排水系统的需求也不断增加。
因此，日本政府加强了对排水系统的研究和发展，不断推出新的技术和材料。
三、未来发展方向未来，随着城市化进程的加速和气候变化的影响，日本的排水沟设计将面临新的挑战。
为了满足这些要求，日本的设计师需要采用先进的技术，注重环保，增加排水沟的容量和效率，并统筹考虑城市美观和环境的保护。
1. 多功能化设计：未来的排水沟将不仅仅是排水系统，还将是城市绿地和交通设施的组成部分。
2. 绿色设计：未来排水沟的设计将注重绿色环保，使用可再生材料，实现雨水的收集和利用。
3. 智能化：未来，排水系统将更加智能化，通过物联网、云计算等技术实现精密的水流量和压力控制，以及实时监测和维护。
综上所述，日本的排水沟设计具有独特的特点和发展历程，并面临新的挑战和发展方向。
世界上最有效的应对暴雨的七大排水系统
世界上最有效的应对暴雨的七大排水系统每年夏天一到，汛期也来了，一些城市出现严重内涝。
到了考验各地排水系统的时间了，那么世界上那些先进的排水系统是怎么设计的呢？小编汇总了国内外7个排水系统，快来跟我一起看看吧！先从国内说起，第一个是故宫。
在北京城的其他地方进入看海模式的时候，故宫依旧积水甚少，这是为什么呢？有人说是因为它地势高。
当然，不可否认，地势高在暴雨中确实是有优势的。
但是如果缺乏精密的排水系统，故宫排水也不会如此有秩序。
故宫排水系统有三宝。
首先是排水系统设计因地制宜。
这个说起来老生常谈，但就是很管用。
在建造紫禁城的时候，古人就依据地形地势对排水系统进行了精密的设计。
京城的地势北高南低，所以在建造紫禁城时，整个走势依旧是北高南低，中间高两边低，地面具有一定坡度，利于雨水排出。
其次，管网系统主干分明，四通八达。
紫禁城排水系统总体规划是东西方向的雨水汇入南北干沟，然后流入内金水河。
各个宫殿院落均设有干沟、支沟、明沟、暗沟、涵洞、流水沟眼等众多排水设施。
当紫禁城遭遇暴雨时，雨水首先通过地表径流，汇入排水管渠。
在排水沟渠遇到障碍的地方，设有排水沟眼，使得每个地方的积水都可顺利排出。
还在排水沟口设置了栅栏拦截污染物。
最后所有雨水汇入内金水河。
内金水河是紫禁城的内河，全长2000多米，河帮、河底通用白石铺砌。
在流入紫禁城的入口处，设有控水闸，可以控制水位高低，遇汛则可以关闭。
最后，城外还有三道防线。
这三道防线与内金水河相通。
一是明内城护城河及大明濠、太平湖；二是西苑太液池和后海；三是外金水河和紫禁城的筒子河(护城河)。
不仅可以作为城内的用水来源，而且具有排水功能。
第二个是青岛的排水系统。
曾有媒体报道，青岛遭遇21小时强暴雨，路段突发积水，排水工人打开应急排水阀，倾盆大雨中两分钟轻松排完。
可能至今为止，还有很多朋友误以为青岛强大的排水系统是德国人造的。
当年德国占领了青岛的黄金地段，为了提升自己的生活品质，动工修建了一套排水系统。
国外不淹城先进的给排水系统
国外不淹城先进的给排水系统巴黎下水道博物馆内模拟维修工人作业情景。
巴黎下水道博物馆展示能有效清除沉积物的装置———木球(根据流体力学原理，木球入水后可使水流加速进而冲走沉积物。
)每年的七八月份后，暴雨、洪峰、台风，一个接着一个地在京津、渤海湾及东部沿海地区肆孽逞凶，毫不留情地摧毁着城市的基础设施，出现了城市“观海”、村庄“孤岛”等景象。
这场灾害造成的损失触目惊心，使我们不得不正视各个城市的规划建设是否合理、交通沟渠的排水系统是否到位、应急管理信息是否通达。
面对暴露的种种问题，我们需要反思、需要补课，需要借鉴发达国家在这方面的“百年大计”。
本期“解析国外不淹城先进的给排水系统”主题是根据法国、英国、德国、日本等国的给给排水系统，介绍了国外有关储排水系统发挥防灾抗涝作用的经验和做法，有助于国内有关部门借鉴学习。
一些发展较成熟的城市建有发达的地下管网，这为迅速排除地面积水提供了有力保障。
在一些管网不够发达或地面空间较宽阔的地区，多通过绿化涵养、建设蓄水池等方法，减轻排水系统压力。
此外，不少城市设有大型雨水再处理设施，既减少了排水量，又实现了雨水再利用。
他们具有以下优点：一、整个排水系统犹如地下大水库在很多发展较成熟的城市，都建有完备的下水管道排水系统。
宽阔顺畅、四通八达的地下水路，能够承担暴雨后的排水重任。
在法国首都巴黎的地下50米，排布着总长达2400公里的下水管道。
巴黎人前后共花了126年的时间才修建成功，水道纵横交错，密如蛛网。
下水道四壁整洁，管道通畅，纵横交错，密如蛛网。
按沟道大小，可分为小下水道、中下水道和排水渠，每天有120亿立方米的水经此净化排出。
其中，排水渠最为宽敞，中间是宽约3米的水道，两旁是宽约l米的查检人员通道，顶部排列着饮用水、非饮用水和通讯管线。
在小下水道中，还建有一些蓄水池，用于增加冲刷效应，避免下水道堵塞。
整个排水系统犹如一座地下大水库，即使地面倾盆大雨，也能将路面上的积水很快排掉。
全球城市排水系统TOP10！！！
全球城市排水系统TOP10——————————导语法国的大文豪雨果说过，下水道是城市的良心。
要检验一个城市的文明程度，一场暴雨就已经够了。
然而，可是在暴雨面前，很多大城市、特大城市鲜有做作到从容以对的。
在国外，为防范城市内涝，城市排水标准普遍比国内高，伦敦和巴黎的下水道系统，都已经有150多年的历史，却仍然保持着强大的排涝功能，巴黎的排水系统甚至成了参观景点，而建成于2006年的东京地下排水系统，更堪称牢固、先进，护卫着东京免遭内涝灾害。
▶英国伦敦下水道：切断霍乱源头英国伦敦下水道的历史也在150年以上，被称为“工业世界的七大奇迹之一”。
伦敦地下水道系统的修建也与流行病肆虐有关。
由于水体污染，1848年-1849年间，一场霍乱导致1.4万伦敦人死亡。
疫情结束后，为了改善滋生传染病的温床---伦敦地下水道，英国着手改进城市排水系统。
工程历时7年完成，纵横交错的下水道实际总长达到了2000公里。
弥漫在伦敦空气中的臭味终于消失了。
下水道将污水与地下水分开，从此以后，伦敦再没发生过霍乱。
伦敦市民为纪念建设伦敦下水道的带头人巴瑟杰的贡献，给他塑了一座雕像。
2009年5月，伦敦下水道曾经经过一次巨大的冲洗工程。
脱脂后的下水道变得宽阔、通畅。
▶法国巴黎：欢迎参观巴黎有着世界上最大的城市下水道系统。
这个处在城市地面以下50米的世界，从1850年开始修建，前后花了一个多世纪才完工。
巴黎下水道总长2347公里，约2.6万个下水道盖、6000多个地下蓄水池。
清淤系统配备了电脑控制，还有专门针对雨季塞纳河水的“涨水站”以及安全阀，以及用于下大雨时保证排水效果的路边下水道等等。
每天，超过1.5万立方米的城市污水都通过这条古老的下水道排出市区。
巴黎下水道还是一处观光旅游点，位于塞纳河阿尔玛桥畔的巴黎下水道博物馆，每年客流量超过10万人。
下水道四壁整洁而宽敞，没有想象中的污秽与腥臭。
这样的市政工程，虽然初期投资巨大，后期使用过程中却节省了大量的人力和物力。
东京的排水系统功能强大
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东京的排水系统功能强大
作者：
来源：《文萃报·周五版》2019年第42期
日本，除了地震和海啸，影响最大的天灾，就是经常“光临”的台风和裹挟而来的大雨。
然而，在海啸、大雨“侵袭”下，东京却很少出现内涝。
这一切，都要归功于一个神秘的“地下神庙”。
在经济高速发展之后，日本学习西方先进的城市治理理念，建起了壮观而现代化的地下排水系统，东京的排水系统就是其代表作。
东京的这个巨型分洪工程，叫“首都圈外郭放水路”，位于东京北郊的琦玉县境内。
该工程按照“五至十年一遇”（以国内标准可达百年一遇）的排水标准建设，总投资2400亿日元（约合人民币200亿元），于1992年开始施工，历时15年，于2007年建成。
全长6.3公里，包含5根直径30米、深60米用管道联通的竖井（立坑）和1个调压水槽，系统总储水量达67万立方米。
竖井大到什么程度，形象地说，每个竖井的容积可以放得下一座美国的自由女神像。
前4個竖井里导入的洪水通过下水道流入最后一个竖井，集中到由59根高18米、重500吨的大柱子撑起的巨大蓄水池中。
这个蓄水池，长177米、宽78米，因空间巨大、气势如虹，极为壮观，被日本人称之为“地下神庙”。
正是这个“地下神庙”，庇护着东京，让东京都市圈免于“内涝”之苦。
工程建成当年，东京都市圈遭水浸的房屋由最严重年份的41544家减至245家，浸水面
积由27840公顷减至65公顷，成效显著。
（据中新社10.16讯）。
最全面的排水系统资料：日本排水技术和特殊单立管排水系统
日本排水技术和特殊单立管排水系统作为世界上最大最宏伟的排水系统，日本的排水技术肯定是值得我们学习的，我们先来看看日本的“地下宫殿”，再来一起分析下它的排水技术。
>>>>一、什么是排水？在日本，排水的定义是“排除在建筑物及其用地内产生的污水、杂排水、雨水、特殊排水等所有所废弃的水”。
污水是指来自大便器和小便器等的排水，除污水、雨水及特殊排水以外的其他排水统称为杂排水。
>>>>二、排水设备和性能要求用于排水的设备为排水设备。
排水设备的基本性能要求为:不堵塞，不散发臭气，使用后的水可顺利排出。
从卫生器具排水口至排水管系的排水管道也是排水管系内臭气向卫生器具排水口外逸的管道。
这种臭气由硫化氢、吲哚等组成，会严重污染室内空气。
为此，需要一个既能排水又能阻断空气的双重功能的装置，这就是水封式存水弯。
存水弯的种类和各部分的名称见图1和图2。
>>>>三、存水弯水封破坏的原因日本认为存水弯水封破坏的原因有五个:1.抽吸作用2.溅出作用：这是由于排水管内的压力变动而产生的现象，抽吸作用和溅出作用与排水系统整体结构有关，所以在工程设计时应比其他破坏水封的现象更应引起重视。
3.自虹吸作用：采用S形存水弯或p形存水弯的洗脸盆等卫生器具，在满水时放水，由于存水弯的排水管在满流情况下，所以会引起自虹吸现象，导致存水弯内水封破坏。
4.蒸发作用：水封在流入侧和流出侧有两个和大气接触的水面，有水面就有蒸发。
和排水管连接的流出侧较为潮湿，其蒸发量小于流入侧。
流入侧的蒸发量和气温、湿度、气流等空气条件以及排水管长度等有关，据实验，流入侧的蒸发损失在空调房间约为O.7mm/d;在无空调房间约为O.2mm~O.6mm/d。
5.毛细管现象：在存水弯溢水口位置跨挂线头时，会因毛细管现象而造成水封破坏。
水封损失情况和存水弯形状、管径、水封形式、线头的种类、根数和附着状态有关。
入江崎水处理中心——日本最先进的污水处理技术
入江崎水处理中心——日本最先进的污水处理技术文章导读入江崎水处理中心，积累了50年的运行经验，是神奈川县最古老的污水处理厂。
2003年度由于设备老旧的原因，对水厂进行再建设，综合“环境改善”，“能源有效利用”，“资源循环利用”的三个环保理念，建设高度处理设施，从2011年起西部高度处理设施的一部分开始运行。
川崎市的水道事业从1921年起开始供水，当时仅以多摩川的地表水为水源地。
此后，用水需求随着市区扩大，人口剧增，产业活动的发展等增加，水道事业进行了数次扩充，还增加了相模川，酒勾川水系以及地下水作为水源。
另外作为工业用水水源地，引入多摩川，相模川水系的水源水净化成适合工业使用的水，再分送至各工厂。
作为城市水循环的重要一环，家庭和工厂等产生的污水，也同时由本处理厂经由下水道回厂处理达标后排放。
2013年末，在行政区域内人口约145万3000人中，下水道利用者约144万4000人，处理人口普及率达到99.4%，现在，根据传奇式下水道事业中期经营规划（2014~2016年度），正在努力推进下水道设施的高效，有效的维护管理和更新，以及致力于提高经营效率。
入江崎水处理中心位于神奈川县的川崎市，以环境改善、能源活用、资源循环为三大特色的下水深度处理设施，2011年获日本国土交通大臣赏表彰，代表着日本最先进的污水处理技术。
入江崎水处理中心采用可除磷脱氮的厌氧—缺氧—好氧三级生物处理系统，处理水供给川崎Zero emission工业园区用做生产用水。
此外，设施外壁涂装光触媒，可分解NOx，Sox等大气污染物。
入江崎水处理中心成立于1961年9月，是神奈川县中最老的污水处理厂。
运转开始 1961年9月处理面积（ha）2,007计划处理人口（人） 322,700计划处理能力（m3/日） 318,600流水域东京湾入江崎水处理中心距离羽田机场直线距离仅6Km。
2002年污水处理厂的东部高度处理设施建设完成。
再生水（高度处理水）用于厂内景观水。
日本排水技术和特殊单立管排水系统探秘
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口本排 水 技术 和特殊单 立管排 水系统探 秘
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作为世 界上 最 大最 宏伟 的排 水 系统 ， 日本 的排
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日本变下水道污泥为宝
从在污泥处理过程中产生的可燃气体中提取氢等 不过，最值得期待的最新技术是污水处理中回收 利用磷。作为与氮和钾共为肥料三大要素的磷， 本的年进口量约为５６万吨。由于世界粮食需求 增以及中国、美国和摩洛哥等产磷大国限制磷矿 出口量，磷的价格很不稳定。确保磷资源稳定成 完全依靠进口的日本亟需解决的一大课题。据估予 在年用量约５６万吨磷中，约有ｌ成通过下水道流岁
福冈市利用沼气制造氢燃料
２０１ ７卷第３期・１９
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投入使用。 与大气层相比，下水道内的温度具有冬暖夏凉的特点。日本一些 地区也将这一温度差当作可利用能源。大阪市从１８９４年开始从事下 水道事业，历经多年，大阪市下水道设施己经老化，需要改进。在对 这些老旧设施进行改进时，大阪市在实施修复工事的下水道管路中安 装热交换器，并对下水道热回收系统进行实证实验。这是一项通过热 交换器从流经下水管道中的污水中回收热量并用来调节室温等的先进 技术，也是１５本首个大规模的实证实验。 另外，日本很早就开始将下水道污泥加工成固体燃料，作为火力 发电站和水泥厂等用煤的替代燃料。
推进控制处理后二氧化碳排放的技术研究
长崎市东部污水处理场进行的“温室气体零排放的新一代下水道 污泥固体燃料技术”的实证实验是最先进的。通常，处理下水道污泥 费用高，电力和燃料消耗大。而长崎市东部污水处理场利用零排放技 术，可以将在对下水道污泥进行热处理和高速甲烷发酵处理过程中产 生的生物气体制成固体燃料。而且，在处理过程中还可大幅减少能耗 及二氧化碳排放量。不仅可以使下水道污泥减少为通常的ｉ／５，而且 制成的固体物质可用作燃料和肥料。 在松山市本部净化中心，正在进行的一项实验实证，可以利用焚 烧炉排放的热量来烘干下水道污泥，并将其变成高热量的固体燃料装 置。据称，使用这种固体燃料排放的二氧化碳要大大低于使用柴油所 排放的二氧化碳量。这种装置利用的是以往未被回收利用的焚烧炉的 低温排热（温度在２００至３００摄氏度），低成本制造污泥固体燃料， 能够有效控制污泥气味和粉尘量。据称，该净化中心计划将这些廉价 固体燃料提供给火力发电站和水泥厂等使用。
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最先进排水系统:揭秘日本"地下神殿"
日本人以其先进的、足以自夸于世界的土木工程技术在埼玉县(Saitama)修建了一座宛如奇幻电影场景的暴雨排水系统，以防止台风季节因为暴雨而可能出现的洪灾，守卫日本东京地区，避免受水灾侵袭。
由1992年开始建设的首都圈外围排水系统由一连串混凝土立坑组成，每个混凝土立坑有65米高（约22层楼）、32米宽，在地下50米深处，由6.3公里长的隧道串接而成，除此之外，还有一座巨型调压水槽：25.4米高（约八层楼）、177米长、78米宽，内有59支混凝土支柱，总贮水量为670,000 立方米，以14000匹马力的涡轮机达到最大排水量每秒200立方米。
日本是个台风多发国家。
东京地区的地下排水系统主要是为避免受到台风雨水灾害的侵袭而建的。
这一系统于1992年开工，2006年竣工，堪称世界上最先进的下水道排水系统，其排水标准是“五至十年一遇”，由一连串混凝土立坑构成，地下河深达60米。
东京的雨水有两种渠道可以疏通：靠近河渠地域的雨水一般会通过各种建筑的排水管，以及路边的排水口直接流入雨水蓄积排放管道，最终通过大支流排入大海；其余地域的雨水，会随着每栋建筑的排水系统进入公共排雨管，再随下水道系统的净水排放管道流入公共水域。
为了保证排水道的畅通，东京下水道局从污水排放阶段就开始介入。
他们规定，一些不溶于水的洗手间垃圾不允许直接排到下水道，而要先通过垃圾分类系统进行处理。
此外，烹饪产生的油污也不允许直接导入下水道中，因为油污除了会造成邻近的下水道口恶臭外，还会腐蚀排水管道。
东京下水道局对此倡导的解决办法是：用报纸把油污擦干净，再把沾满油污的报纸当做可燃垃圾来处理。
更干脆的办法是做菜少用油。
下水道局甚至配备了专门介绍健康料理的网页和教室，介绍少油、健康的食谱。
东京设有降雨信息系统来预测和统计各种降雨数据，并进行各地的排水调度。
利用统计结果，可以在一些容易浸水的地区采取特殊的处理措施。
比如，东京江东区南沙地区就建立了雨水调整池，其中最大的一个池一次可以最多存储2.5万立方米的雨水。