污水溢流是指水量超过污水设施的处理能力 ， 污水系统运行水位过高 ， 污水通过系统溢流设计外溢排放 。在合流制系统中 ， 初期雨水径流加重污水处理厂负担 ， 造成溢流 。我国最初的排水体系大都采用了合流制 ， 污水和雨水采用同一管网 ， 雨季会发生污水溢流 。溢流的污水会直接排入城市水体 。在分流制系统中 ， 由于管网漏损预期的外渗水进入 ， 当进水总量超出污水处理厂接收能力时 ， 污水通过溢流排出污水系统 。
在截流制系统中 ， 截流系统与污水系统采用重力式连接时 ， 污水系统水位高于截流系统溢流标高后 ， 污水经截流系统外溢 。除管网收集系统的原因 ， 在污水收集处理设施的规划和设计中 ， 厂、站、网三项中一项或几项标准偏低、能力不够、或建设时序落后;厂网分离 ， 职责不清、机制不顺;突发事故 ， 比如发生较大降雨、断电、设备故障、检修、设施受损等情况时 ， 也会发生污水处理厂污水外溢 。
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