基于水環(huán)境問(wèn)題的老城區(qū)“污水零直排區(qū)”建設(shè)方案編制的要點(diǎn)


導(dǎo)讀:

我省“污水零直排區(qū)”建設(shè)行動(dòng)方案中規(guī)定制訂方案中要求各地要編制建設(shè)總體方案和編制建設(shè)具體實(shí)施方案,厘出問(wèn)題短板,建立問(wèn)題清單、任務(wù)清單、項(xiàng)目清單和責(zé)任清單,實(shí)行掛圖作戰(zhàn);存在問(wèn)題的建設(shè)單元內(nèi)所有排污單位、區(qū)塊均要結(jié)合實(shí)際情況,制定“一點(diǎn)一策”治理方案。說(shuō)明“訂”在零直排建設(shè)中非常重要,如何制訂了合適的建設(shè)方案,“對(duì)癥下藥”,形成“四張清單”,有重點(diǎn)有針對(duì)性地開(kāi)展“污水零直排區(qū)”建設(shè),是各地在零直排區(qū)建設(shè)中需要重視的問(wèn)題,本文從水環(huán)境角度分析,對(duì)現(xiàn)狀本底進(jìn)行深度分析,識(shí)別主要問(wèn)題,從而剖析問(wèn)題的成因 ;以排水口和水體水質(zhì)兩個(gè)方面來(lái)分析水污染排放量和水環(huán)境容量對(duì)零直排建設(shè)重點(diǎn)和黑臭水體的影響,對(duì)制訂零直排建設(shè)方案編制的要點(diǎn)進(jìn)行探討,希望對(duì)我們零直排區(qū)建設(shè)有一定的啟發(fā)。


一、水環(huán)境問(wèn)題調(diào)查與分析要點(diǎn)

基于解決老城區(qū)存在水環(huán)境惡化、水體黑臭的問(wèn)題,系統(tǒng)化方案需要重點(diǎn)應(yīng)從河道排口的調(diào)查與監(jiān)測(cè)出發(fā),結(jié)合區(qū)域排水關(guān)系情況,明確河道排口類型,核算區(qū)域污染物排放量。通過(guò)排放量與環(huán)境容量的對(duì)比,明晰應(yīng)削減污染物總量。通過(guò)系統(tǒng)分析水環(huán)境問(wèn)題成因,定量評(píng)估各項(xiàng)原因?qū)?wèn)題產(chǎn)生的影響,為水環(huán)境改善方案的制定奠定基礎(chǔ)。

(一)河道排水口的調(diào)查與分析

1、河道排水口調(diào)查內(nèi)容

河道排口分析采用排口調(diào)查與持續(xù)性監(jiān)測(cè)結(jié)合的手段進(jìn)行。對(duì)區(qū)域所有河道排口進(jìn)行了勘查,將每個(gè)排口的位置、管徑、材質(zhì)、管底標(biāo)高、出水情況、水質(zhì)和調(diào)查時(shí)間等進(jìn)行詳細(xì)記錄。在初步對(duì)排口情況進(jìn)行梳理后,為了清晰準(zhǔn)確的監(jiān)控和掌握各個(gè)排口的流量、流速及液位等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以及變化規(guī)律,以評(píng)估雨污混接、入滲等情況,選取排口進(jìn)行流量和液位監(jiān)測(cè)。排口監(jiān)測(cè)點(diǎn)的選取,考慮大管徑排口出水量較大,對(duì)河道水質(zhì)影響較多,對(duì)管徑≥500 mm的排口全部進(jìn)行監(jiān)測(cè)。同時(shí),兼顧管徑<500 mm但調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)旱天有持續(xù)出水的排口,記錄并選取為監(jiān)測(cè)點(diǎn)。監(jiān)測(cè)時(shí)間至少為2周連續(xù)監(jiān)測(cè),期間至少包含一場(chǎng)降雨。

2、河道排水口類別

以河道現(xiàn)狀排口現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果為基礎(chǔ),結(jié)合對(duì)排口的流量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析,追溯排口上游地塊排水體制的管線情況,綜合判定后將沿河排水口分為4類,分別是分流制污水口(FW)、分流制雨水口(FY)、分流制混接排放口(FH)和合流制排放口(HZ)。分類依據(jù)詳見(jiàn)圖1。

3、實(shí)例

以某老城區(qū)分流制區(qū)域某排口為例詳述排口監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)如何應(yīng)用于排口類型的確認(rèn)。該排口上游區(qū)域包括東方銀座、二化新村、東岳公寓等幾個(gè)分流制小區(qū)。對(duì)該排水口的監(jiān)測(cè)流量進(jìn)行分析,3月28日~4月1日期間旱天時(shí)監(jiān)測(cè)到污水排出,但旱天流量小,見(jiàn)圖2、圖3。結(jié)合本區(qū)域3月28日~4月1日的雨量變化情況,3月31日區(qū)域有降雨,管道流量增大并達(dá)到峰值。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)排查排口上游區(qū)域管網(wǎng)情況,上游有污水混接進(jìn)入雨水管道的情況,確認(rèn)此排口是分流制混接排放口。

(二) 以河道排口為核心,核算污染物排放量

通過(guò)獲取河道不同排口的流量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),分析區(qū)域排水體制情況,可核算該區(qū)域內(nèi)不同類型排口點(diǎn)源、面源的排放量及占比情況,以明確不同排水分區(qū)的污染來(lái)源。如表1所示,以某老城片區(qū)為例,分區(qū)1存在嚴(yán)重的雨污混接情況,混接排口污染排出量占點(diǎn)源排放量的90%;分區(qū)2點(diǎn)源污染排放主要以分流制混接與污水直排為主,但面源污染排放超過(guò)點(diǎn)源污染排放;分區(qū)3存在較多雨污合流城中村,點(diǎn)源污染物主要為合流制排口排放。

(三)污染排放量與水環(huán)境容量對(duì)比分析

采用完全混合模型對(duì)區(qū)域內(nèi)地表水環(huán)境容量進(jìn)行估算。老城區(qū)內(nèi)河道水質(zhì)整體較差,現(xiàn)狀的稀釋容量為零,河流所具有的自凈容量即為河流的環(huán)境容量。

將污染排放量與水環(huán)境容量進(jìn)行逐月份的對(duì)比,結(jié)合實(shí)測(cè)的河道水質(zhì)情況,明確不同季節(jié)下水環(huán)境提升措施的重點(diǎn)。圖4為某分區(qū)污染排放量與水環(huán)境容量逐月對(duì)比情況。

通過(guò)分析入河污染物與水環(huán)境容量比值隨月份的變化,看出在旱季(10月~次年1月),污染物負(fù)荷排放超標(biāo)比例更為嚴(yán)重,水體水質(zhì)惡化現(xiàn)象更為明顯。系統(tǒng)化方案編制中應(yīng)充分考慮在旱季,在削減污染物排放基礎(chǔ)上,應(yīng)采用增加河道水體流量,提升水環(huán)境容量。

(四)污水系統(tǒng)問(wèn)題分析

除將區(qū)域的污染本底情況摸排清楚外,還需要分析現(xiàn)狀的污水排除系統(tǒng)的問(wèn)題。分析污水處理廠的流域劃分和規(guī)模情況,明確污水處理廠流域內(nèi)管網(wǎng)覆蓋情況。初步核算區(qū)域內(nèi)需要削減的污染物量是否能通過(guò)現(xiàn)有的污水管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行排除,是否需要新增污水處理廠的處理規(guī)模。

需要重點(diǎn)注意的是區(qū)域內(nèi)污水管網(wǎng)的健康狀況,管網(wǎng)的缺陷運(yùn)行是導(dǎo)致污水處理廠進(jìn)廠濃度逐年下降,進(jìn)水量不正常波動(dòng)等問(wèn)題的重要原因??刹捎帽O(jiān)測(cè)+CCTV檢測(cè)的方式進(jìn)行綜合判斷,明確管道破損運(yùn)行情況、外來(lái)水匯入(地下水入滲、河水倒灌、上游入流等)情況。

二、?水環(huán)境改善方案編制要點(diǎn)

(一)削減內(nèi)源,做好生態(tài)修復(fù)

老城區(qū)水環(huán)境改善方案的編制應(yīng)首先以控源截污為前提,對(duì)點(diǎn)源、面源以及合流制溢流3方面的污染物進(jìn)行控制(見(jiàn)圖7)。為削減內(nèi)源污染,需對(duì)河道進(jìn)行適當(dāng)?shù)纳鷳B(tài)清淤。采用增氧和水質(zhì)凈化技術(shù)的組合,提高水體溶解氧濃度和水體凈化能力。后期結(jié)合生態(tài)補(bǔ)水、生態(tài)岸線建設(shè)和人工生態(tài)系統(tǒng)重建等方式逐步對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù),最終使老城區(qū)水體達(dá)到水清、岸綠、景美、生態(tài)的要求,實(shí)現(xiàn)水質(zhì)治理目標(biāo)。


通過(guò)分析匯水片區(qū)內(nèi)水環(huán)境問(wèn)題成因及主要污染物占比,明確以排口治理為根本,內(nèi)源削減為輔助,水環(huán)境容量提升為保障的工程方案制定原則,合理分配各工程措施目標(biāo)要求,并優(yōu)化與調(diào)整工程規(guī)模,在確保工程經(jīng)濟(jì)性的基礎(chǔ)上有效達(dá)到水環(huán)境改善的綜合要求。圖8為某分區(qū)水環(huán)境改善措施目標(biāo)的分擔(dān)示意。

(二) 控源截污,確定重點(diǎn)難點(diǎn)

控源截污工作是老城區(qū)水環(huán)境改善系統(tǒng)工程中最重要的部分,本文將對(duì)該部分內(nèi)容進(jìn)行重點(diǎn)闡述??卦唇匚酃こ虘?yīng)根據(jù)排口類型確定具體處置方式,統(tǒng)籌污水系統(tǒng)整體,制定工程方案(見(jiàn)圖9)。以合流制排口截污為例,首先應(yīng)計(jì)算控源截污方案中新增要處理污水量(旱天污水和控制溢流的合流污水),分析下游污水處理廠是否能受納,以此確定截流倍數(shù),對(duì)合流制排放口做截流。通過(guò)截污納管,旱天污水由截流井進(jìn)入市政污水管線,雨天合流污水進(jìn)入調(diào)蓄池,經(jīng)水處理裝置處理排河或雨停后提升至市政污水管網(wǎng)再到污水處理廠。

在合流制截污管線和調(diào)蓄池的規(guī)模確定中,應(yīng)采用模型模擬的技術(shù)手段,已滿足溢流頻次為前提,優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。通過(guò)模型手段利用典型年降雨對(duì)原始截污方案進(jìn)行長(zhǎng)歷時(shí)模擬計(jì)算,對(duì)各排口溢流量、調(diào)蓄池的體積利用及溢流情況進(jìn)行綜合分析,測(cè)算初步設(shè)定的調(diào)蓄池規(guī)模和預(yù)設(shè)的排空機(jī)制下年溢流總量及頻次的情況。在進(jìn)行多次調(diào)整模擬,達(dá)到相關(guān)指標(biāo)要求并綜合考慮實(shí)施條件和經(jīng)濟(jì)效益,從而確定調(diào)蓄池最優(yōu)規(guī)模。以某分區(qū)的調(diào)蓄池設(shè)計(jì)為例,初始設(shè)計(jì)調(diào)蓄池規(guī)模3 500 m3,模型進(jìn)行2011年典型年降雨計(jì)算,截污系統(tǒng)總溢流量占原始溢流的5%,雖然滿足溢流控制要求,但調(diào)蓄池利用率偏低。通過(guò)模型優(yōu)化規(guī)模后,調(diào)整調(diào)蓄池規(guī)模為2 500 m3,總溢流量占原始溢流量的8%,同樣滿足溢流控制目標(biāo)要求,但大幅削減了工程投資,節(jié)省用地。



節(jié)選修改自_周丹等.基于問(wèn)題導(dǎo)向的老城區(qū)海綿城市建設(shè)系統(tǒng)化方案編制探討,(《給水排水》2019年第7期)。

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