1、污水管網(wǎng)高水位運行工況下的截污方案探析摘要：在治理污染水體時，需要采用控源截污方案。觀測和調(diào)研污水管網(wǎng)運行 水位時，發(fā)現(xiàn)污水管網(wǎng)在高水位運行狀態(tài)下的異常工況，深入剖析污水管網(wǎng)高水 位運行原因與所致后果。多次排查雨污水管網(wǎng)，掌握排水系統(tǒng)拓撲關系、污水來 源、結構性缺陷與管網(wǎng)運行水位，明確污水管網(wǎng)現(xiàn)狀底數(shù)。此次研究主要是探討 分析污水管網(wǎng)高水位運行工況下的截污方案。關鍵詞：污水管網(wǎng)；高水位運行工況；截污方案我國于2014年下發(fā)水污染防治計劃，要求個地區(qū)基本消除黑臭水體，保證建成區(qū)黑臭 水體控制在10%以內(nèi)。為了積極響應政策要求，某地區(qū)針對轄區(qū)內(nèi)水體水環(huán)境開展治理工程， 合理應用社會資本，做好地區(qū)水

2、環(huán)境治理與保護工作。1、項目概況1.1地區(qū)水系現(xiàn)狀地區(qū)A水系呈東西走向，河道長度為2.5km，底坡為0.72%。，河道寬度為28m-100m， 集水面積為2.21km2。B水系長度為1km，河寬為30m，集水面積約為0.73kmkm2。C水系河 寬度為14m-21m，長度為3.1km，底坡為0.1%，積水面積為3.18km2。A、B、C水系是感潮 河道，極易受到潮汐影響，河道口設置擋潮閘，為常開狀態(tài)，只是在排澇或高潮位時關閉。1.2排水系統(tǒng)概況該城市是濱海城市，地勢北低南高，地區(qū)共包含3個獨立排水區(qū)域，主要為I組團、n 組團和皿組團。污水會排入到、污水處理廠、J污水處理廠和D污水處理廠。主城區(qū)

3、廢污水 經(jīng)過泵站提升后，排入到排水管道內(nèi)。污水處理廠尾水經(jīng)過深海排放管，排放到海峽區(qū)域。 三個污水處理廠均沒有設置超越管。1.3截污工程概況在地區(qū)開發(fā)建設期間，遵循雨污分流排水制，沿著市政道路建設污水管和雨水管。收集 污水之后，將其排入到污水處理廠，以此實現(xiàn)集中化處理。但是為了對地區(qū)污水管網(wǎng)進行優(yōu) 化完善，需要制定詳細的截污治理方案。通過查詢相關資料，沿線存在多處截流式截污工程， 應用末端截流方式。將槽式截流井設置在入河排污口末端，將小雨徑流和旱季污水引入到污 水管網(wǎng)內(nèi)。如果降雨規(guī)模比較大時，并且超過截流管過流能力，則需要通過截流井溢流管， 將雨污水排入到河道內(nèi)。將鴨嘴閥設置在截流井溢流口，然

4、而鴨嘴閥存在破損和老化問題， 極易出現(xiàn)海洋生物繁殖與垃圾掛扯情況，防倒灌效果不理想。2、排水系統(tǒng)存在問題與原因剖析2.1污水管網(wǎng)運行水位為了明確截污工程的截污效果，對河道沿岸污水主干管、次干管、支管運行水位進行觀 測。按照排水設計規(guī)范可知，重力流污水管道充滿度最大可達到0.55-0.75，污水管網(wǎng)運行水 位波動比較大，且同期水管水位變化達到1.8m，污水管運行水位超高嚴重。在長達10d觀測 中，管網(wǎng)運行水位明顯高于河道沿岸河流管底高程與水位，致使污水溢流入河，污水溢流概 率約為65%。在正常工況下，污水管網(wǎng)水位應當為支管大于次干管大于主干管。污水水流方 向為支管、次干管、主干管、污水處理廠1。

5、但是實際觀測可知，地區(qū)存在污水逆流現(xiàn)象， 污水管網(wǎng)水位持續(xù)升高，水位差異越顯著。2.2污水管網(wǎng)水位高位運行后果長期以來，截流并網(wǎng)工程多采用末端截污方式，截污合流管。然而在實施截流并網(wǎng)工程 后，污水管、河道水系，合流管連接在一起，污水管網(wǎng)運行期間，水位處于正常狀態(tài)。合流 管內(nèi)旱季污水可以流入到污水系統(tǒng)內(nèi)2。污水管網(wǎng)運行水位高于合流管底高程和水位時，由 于水向下流動，極易導致污水溢流入河，這就是為什么多次治理和修復水體，卻沒有修復河 道水質(zhì)，治理效果不理想的原因。2.3污水管網(wǎng)水位高位運行原因第一，污水水質(zhì)。由于地區(qū)屬于濱海城市，地勢比較低，且地下水位高，極易出現(xiàn)地表 水和地下水倒灌情況，此時就會

6、降低污水濃度。過對污水處理廠進水水質(zhì)進行檢測，結果顯 示，進水污染物濃度變化大。在開展截污工程后，全面監(jiān)測污水管網(wǎng)內(nèi)的鹽度數(shù)據(jù)，主城區(qū) 污水管內(nèi)鹽度濃度達到2.5%。，泵站出水管鹽度達到1%。，市政污水鹽度約為0.2%。-0.5%。 通過鹽度數(shù)據(jù)可知，主城區(qū)污水管網(wǎng)出現(xiàn)地表水倒灌情況，不僅會降低污水濃度，還會增加 污水量。第二，污水管網(wǎng)水位高位運行原因：由于主城區(qū)污水系統(tǒng)地表水倒灌，地表水會進入到 污水系統(tǒng)內(nèi)，從而使泵站前水位大于設計高程，降低泵站揚程，增加泵站出水量。由于污水 處理廠沒有設置超越管，若污水量大于處理能力時，將會導致污水管網(wǎng)運行水位過高。當污 水量小于處理能力時，則會降低污水管

7、網(wǎng)運行水位。3、控源截污方案在治理城市黑臭污水時，需要遵循截污、治理、生態(tài)恢復的思路，基于源頭控制污水， 以免排入到城市水體內(nèi)，提升黑臭污水的治理效果。為了加強控源截污效果，應當做好長期 調(diào)研與監(jiān)測。此次項目所出現(xiàn)的污水管網(wǎng)高水位運行工況，主要是由于系統(tǒng)性問題所致，因此需要全 面分析和考慮污水處理能力擴容、雨污分流等措施。由于治理措施的落實時間比較長，無法 在短時間內(nèi)解決污水管網(wǎng)高水位運行問題，所以基于污水管網(wǎng)高水位運行條件，合理截污納 管污水廢水，以此達到截污效果3。在啟動項目之后，需要花費大精力排查雨污水管網(wǎng)，反復查看區(qū)域雨污水管網(wǎng)，以此明 確排水系統(tǒng)拓撲關系，管網(wǎng)運行水位、污水來源、結構

8、性缺陷等問題。在此種基礎之上，需 要應用不同控源截污方案，全面處理好污水排放問題。3.1污染源整改方案按照污水管網(wǎng)排查成果，地區(qū)排水體制主要采用雨污分流制，區(qū)域內(nèi)雨污水管網(wǎng)完善， 但是仍然存在錯接混接問題。排污口上游多為雨污分流區(qū)，少數(shù)雨污水管錯接混接所致污染 源，此時污水會經(jīng)由雨水管排入到河道內(nèi)。對于此種排污口，由于污水來源簡單，按照雨污 分流原則整改污染源，同時將錯接混接污水連接到污水管道內(nèi)，片區(qū)恢復為雨污分流區(qū)域， 以免污水流入到河道內(nèi)。如圖1所示。圖1污染源整改示意3.2防倒灌設施改造方案按照管網(wǎng)排查結果，排污集水范圍會牽扯到區(qū)域內(nèi)村落，且上游污水來源復雜，采用污 染源整治實行雨污分流

9、的難度比較大，周期長，此時還是需要采用雨污合流排水方式。長期 以來，截流并網(wǎng)工程多采用鴨嘴閥作為防倒灌設施，避免出現(xiàn)河水倒灌問題。由于防倒灌設 施能夠處理河流倒灌問題，不能解決由于污水管網(wǎng)高水位運行所致污水溢流入河問題。由于該類排污口的實施難度比較大，為了確保截污效果，需要將防倒灌設施改造為平板 閘門，閘門日常關閉，在雨水天氣下開啟閘門，以免路面積水。平板閘門具有雙向擋水功能， 污水管網(wǎng)高水位運行，也不會引發(fā)污水溢流問題。平板閘門結構簡單，投資成本低廉，但是 管理與維護難度比較大。此次工程建設采用PPP建設模式，運行時間長達15年。盡管平板 閘門的管理維護量比較多，然而企業(yè)能夠高效管理閘門運行

10、與維護，確保河道水質(zhì)滿足標準 要求。3.3泵站主動降水位方案在改造防倒灌設施時，應當避免旱季污水溢流入河，然而合流管存儲大量污水，雨季開 閘泄洪期間，多數(shù)雨污水會排入到河道內(nèi)，會嚴重影響水環(huán)境，雨天也會出現(xiàn)返黑情況。所 以可以將次干管和主干管連接在一起，避免主干管高水位運行影響污水管網(wǎng)運行水位，同時 建設污水提升泵站，確保區(qū)域內(nèi)污水可以進入到污水主干管內(nèi)。以此降低泵站服務區(qū)域的污 水管網(wǎng)水位，確保污水管網(wǎng)運行水位恢復正常。減少雨季入河污染物，緩解返黑問題。對于泵站主動降水位方案，在設計污水管網(wǎng)時，應當綜合分析地下水滲透問題，確保運 行水位恢復正常的同時，不會增加地下水。使用泵站主動降低高水位，能夠確保污水管網(wǎng)水 位正常，及時發(fā)現(xiàn)和處理結構性與功能性缺陷問題。4、結束語綜上所述，黑臭水體治理期間，必須注重排水口源頭治理?？卦唇匚凼呛诔羲w治理的 重要措施，只有控制源頭排放，才可以保證治理效果的長效性。治理人員全面排查污水管網(wǎng)， 以此明確排水系統(tǒng)拓撲關系，制定科學合理的控源截污方案，保證截污治理方案的可靠性與 合理性。參考文獻：1 胡和平，馬卓葷，謝海旗，肖許沐.管網(wǎng)水位