山区城镇污水系统提质增效排查实例分析.pdf

第 卷 增 人民珠江 年 月 :/.:/收稿日期:作者简介:林峰()男硕士工程师主要从事水利勘察、城镇管网排查等工作 :.山区城镇污水系统提质增效排查实例分析林 峰吴 瑶汤 浩刘 航(.中水珠江规划勘测设计有限公司广东 广州.中煤科工西安研究院(集团)有限公司陕西 西安)摘要:为查清广东省某山区城镇污水厂进水浓度低以及高负荷运行的原因本工程对该镇污水系统开展了污染源调查同时通过污水管网拓扑节点分级水质检测结合传统的、等手段明确了 个排污口并高效排查出 处外水点 排查结果表明:地下水、农田灌溉水是影响该污水厂低浓度运行的关键性因素 按照排查出的问题清单落实排污口及外水点整改后污水厂进水 月平均浓度提升 月平均浓度提升.实现了本阶段提质增效的预期目标关键词:山区城镇污水浓度低外水摸查中图分类号:文献标志码:文章编号:()年全国城镇污水处理厂日处理污水量为.万/城市污水处理率为 年全国城镇污水处理厂日处理污水量为 万/污水处理率为.污水处理率稳步提升但城镇污水厂的污水进厂浓度却持续走低城镇排水系统的稳定高效运行是保障黑臭水体治理成效的前提之一尤其是降雨量充沛、水系发达的南方城市对排水系统的健康水平有着更高要求 城镇排水系统“提质增效”主要针对影响排水系统质量和污染物减排效能低下的核心问题采取工程措施提升系统污染收集效能、排水效能为进一步提升城镇污水收集率提高污水厂进水浓度 年广东省提出了广东省城镇污水处理提质增效三年行动方案(年)要求:基本消除黑臭河涌、对城市内污水进行集中收集处理提高污水厂的污水处理率与污水进厂浓度 年底建成区内污水处理厂进水 浓度达到/稳定保持在./浓度水平广东省某镇地处山区地下水丰富 相较一般的城市污水系统该镇管网系统具有人口密度低、污水量少的特点受地下水、农田灌溉水等影响管网系统内外水所占比重较大污水厂进厂水质浓度提升较为困难本项目依托水质检测结合、等摸查手段对该污水系统内部污染源调查及外水来源进行系统摸查建立问题点台账并提交整改 问题点落实整改后污水系统进水 月平均浓度提升达成项目阶段预期目标 污水系统现状分析广东省某镇修建灌渠引山泉水灌溉农田灌渠横穿整个镇区 镇区范围内有 条河涌及灌溉渠河涌及灌渠大体自北向南横穿镇区 镇区地下水充沛且水位较高局部地区地下水位深度仅为 该镇排水系统总体为截流式合流制排水体制污水通过合流管渠收集后经截流设施进入污水系统截流设施共有 处 污水管网系统总长为.其中主管长度为.修建时间较早管网破损程度相对严重管网次支管网.为 年墟镇截污工程新建完成管网情况相对良好 污水收纳范围内主要为居民住宅及农村 污水厂采用/污水处理工艺前处理后再通过絮凝池、滤布滤池和人工湿地进行深度处理污水处理厂人民珠江 年增刊 设计规模为 /污水收集及处置系统分布情况见图 图 污水系统范围水系平面示意 年 月 年 月平均进水浓度及污水处理量等各项指标见表 该污水厂雨季(月)与旱季(月至次年 月)的进水 平均浓度相近均为 /左右与 /的提质增效目标浓度相比差距十分明显污水厂雨季污水进水量为旱季的 说明雨污管线存在严重混接大量雨水被收纳至污水系统内根据项目收集到的现有管网资料初步判断现状污水系统可能存在污水收集不完善、管网混接、外水汇入等问题造成污水处理厂高负荷、低浓度运行表 污水厂各项生产指标统计序号时间平均进水 浓度/()平均进水 浓度/()平均进水污水处理量/()年 月 年 月 年 月 年 月 摸查思路针对污水厂低浓度、高负荷运行的问题提质增效需要围绕收集污水、剔除外水 个目标展开分别对应污染源调查、外水排查两项具体排查工作 其中污染源调查包括河涌排污口调查和源头排污点调查外水排查包括地下管网错接排查和外水侵入点排查 具体排查思路见图 图 提质增效排查思路.污染源调查思路.河涌排污口调查采用自末端往源头溯源的方式对河涌两侧排放口进行调查根据排放口上游所连建筑物排出的水体性质判定排放口的属性对合流及污水排口进行记录并登记其位置、管径、流量等相关信息.源头排污点调查对镇区内住宅区、企事业单位、公共服务部门等区域的出户管及建筑内排水立管排放的基本情况进行调查 对出户管及排水立管进行精确定位查明管道属性及其与污水主管的拓扑关系.外水排查思路.地下管网错接排查根据管网竣工资料及管网所收集的水体性质对管网属性进行判定 将雨水管渠或合流管渠接入污水管网中的具体点位进行记录建立台账.外水侵入点排查因该镇污水主干管运营年限较长、管网老化因此考虑对污水主干管进行全覆盖 检测判断管网健康状况 该镇次支管网为 年新建管网缺陷较少对次之管网的排查工作依托水质检测结果展开重点排查水质浓度异常片区根据管网系统拓扑关系将污水系统划分为 个大片区在主干管与片区之间的拓扑节点上共设置水质监测点 个同时将学校、企事业单位、公共服务建筑等 家重人民珠江 年增刊 点排水户设定为独立的排水单元并在污水主管沿线设置水质监测点 个 对每个片区接入市政主管的接入点进行连续三天的水质浓度检测取样日期横跨工作日及周末 根据当地居民生活习惯每天在早上八点、中午十一点、下午五点 个时段进行水质取样 水质浓度已经达标的片区可不进行排查浓度未达标的片区优先排查浓度较低的片区通过在水质低浓度片区的次干管内设置二级水质浓度检测点进一步缩小外水排查范围后再采取其他专业手段进行排查寻找次支管网问题点 片区水质浓度监测点分布位置见图 图 片区水质浓度监测点平面分布 摸查成果分析.污染源调查成果分析)河涌排污口调查成果分析 包含支流汇入口在内河涌两侧共发现排污口 个 按污染物来源该镇排污口包括生活排水、市政排水、农业排水、企业排水、城镇处理后排水、养殖排水 种类型 其中生活污水排污口为 个占比接近 排污口呈中心多、四周少的空间分布特点 各类排污口数量见图)源头排污点调查成果分析 对建筑内排水立管及出户管进行排查共发现立管 根 考虑雨污分流的要求按照立管是否正确接入同属性市政管网分类具体可分为正确接入立管、错接污水立管、错接雨水立管、合流立管、散排污水立管 错接立管 根合计占排查立管总数的 其中错接污水市政管网的合流立管和雨水立管合计 根占比.雨天有大量的雨水从这部分立管流入污水管网对雨天污水的进水浓度以及污水处理厂的污水处理产生较大的影响错接雨水市政管网的合流立管和雨水立管合计 根占比.散排污水立管 根占比.镇区漏接污水总量超过两成 各类未正确接入同属性市政管网立管数量见图 图 各类排污口数量占比统计图 各类未正确接入同属性市政管网立管数量统计.外水排查及成果分析.地下管网错接排查对污水管网的常规附属节点(如检查井)错接情况进行排查共发现地下管网错接 处包括灌溉渠错接 处雨水管错接 处合流管渠错接 处鱼塘水错接 处 处错接外水入侵流量合计 /.外水侵入点排查.污水主干管排查排查发现污水主管存在结构性及功能性缺陷总人民珠江 年增刊 计 处 其中结构性缺陷 处功能性缺陷 处 三级四结构性缺陷点共计 个占比.发现检查井渗漏 处 合计外水渗漏量 /.污水次支管网排查)片区水质浓度监测 项目开展初期(年 月)对各片区污水浓度水质监测点取样检测检测结果见表 检测结果显示 片区与 片区的 及 浓度能够达到项目预期无需进行外水排查 其余片区污水水质浓度均未达标 片区的 浓度为 /水质浓度最低优先进行排查表 各片区前期污水浓度检测成果片区名称片区浓度监测点编号平均进水 浓度/()平均进水 浓度/()片区 片区 片区 片区 片区 片区 片区 片区 片区 片区 片区)低浓度片区重点排查 图 所示对 片区内的污水次干管拓扑节点 及 进行水质检测 结果表明自检查井 往上游管段水质浓度均达标由此确定外水接入点位于 至 管段之间 对 段污水管排查发现一农田灌溉渠自 方向接入检查井日流量约为 /雨天有雨水汇入 对该问题点经行整改后 片区的污水 浓度提升至/浓度提升至./达成提质增效目标该片区的外水排查即告完成图 片区 排查成果平面分析.外水排查整体结果分析按上述思路完成了其余片区的外水排查共发现外水问题点 处分为管道渗漏、井室渗漏、灌溉渠错接、自来水、鱼塘水、地下室渗水 类 结合地下管网错接排查结果 个片区包含地下管网错接问题在内共发现各类外水侵入点 处查出外水流量总计 ./各片区问题点清单见图 其中、三个片区的外水流量相较其他片区明显较大主要影响因素为农田灌溉水、鱼塘水及自来水图 各片区问题点分类统计.外水来源分析综合 处外水摸查问题点进行分析地下水及农田灌溉水入渗是造成污水厂低效运行的主要原因各类外水量占比见图 该镇各类外水的主要来源及特点如下)地下水 该镇地下水丰富镇区范围内地下人民珠江 年增刊 水稳定水位大致为地下.污水主干管建成时间较早管网结构性缺陷较多地下水渗入量较大且管内泥沙淤积严重 排查发现地下水渗入量合计./占总摸查外水比例的.)农田灌溉水、河水 该镇引山泉水灌溉农田多条灌渠横穿整个镇区灌渠与污水管网存在多处交叉点易引起管内渗漏农田灌溉水进入污水管网内的流量合计 /占总摸查外水比例的.镇区内有多条河涌由于之前污水管网采用截污设施排水拍门封闭不严导致河水倒灌进入污水管网雨季河水位升高后倒灌河水流量增大 农田灌溉水和河水的流量随着旱雨季而变化)雨水 镇区内污水系统为截流式合流制或合流制且截流设施的截流倍数均在 倍以上导致雨季大量雨水进入污水系统镇区巷道较为狭窄雨水管网修建不完善雨天积水无处排放最终从污水井盖的孔洞及缝隙处流入污水管网当中)非常规性外水 这部分外水属于间歇性外水主要包括鱼塘排水、地下室渗水、自来水、施工作业废水等(图)镇区内鱼塘较多旱季排水频率低但单次排水量较大雨季排水频次较高且量大共发现鱼塘水排入 处合计流量 /占总摸查外水比例的.地下室渗水主要为楼盘地下室结构渗漏水质浓度较低且长期排入污水管网发现楼盘地下室渗水 处合计流量 /占总摸查外水比例的.本镇自来水管网采用 材质修建供水地点为北部山区山顶水压较大且管网建成时间较早、使用期限长管网破损渗漏严重 共发现自来水渗入点 处 合计流量/占总摸查外水比例的.图 各类摸查外水量占比统计.进展与成效依托本项目的摸查成果随后开展沿河排污口整治、管网空白区污水管网完善、管道结构缺陷修复等工作污水厂浓度明显得到明显提升 年 月 年 月污水厂月平均进水浓度变化趋势见图 年 月进水 月平均浓度为/月平均浓度为 /年 月进水 月平均浓度提升 达到 /月平均浓度提升.为/基本达到了提质增效预期目标浓度图 年 月 年 月月平均进水指标变化趋势 结语)通过对污水系统进行污染源调查及外水摸查成功查明了影响污水厂提质增效的因素 对污水管网拓扑节点进行分级水质检测再结合传统的、等手段对管网内外水的查找和定位有较大的帮助能够大幅提高提质增效工作的摸查效率)相较一般的城镇污水系统山区城镇污水系统受山水、农田灌溉水、地下水的影响更大针对污水系统收纳范围内的河涌、灌溉渠、合流管渠需要重点排查和关注参考文献:马兰林林段军波.广州市增城区石滩污水处理系统提质增效案例分析.给水排水():.包晗唐颖栋方刚等.深圳茅洲河流域某污水收集片区外水侵入情况排查与整治.给水排水():.(下转第 页)人民珠江 年增刊 参考文献:习近平.在黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上的讲话.中国水利():.黄河流域生态保护和高质量发展规划纲要/././.郭孟卓.试论水资源管控分区划定与政策措施.中国水利():.易巧惠彭向训周颖等.基于“三条红线”的浏阳市水资源管理分区.水电能源科学():.李法云范志平张博等.辽河流域水生态功能一级分区指标体系与技术方法.气象与环境学报():.田富姣于鲁冀赵晴.基于生态系统的水环境压力分区指标体系构建.环境科学与技术():.刘玉邦梁川.基于主成分和模糊 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