巢湖流域某污水处理厂“一厂一策”系统化方案研究

巢湖流域某污水处理厂“一厂一策”系统化方案研究

赵义君

（上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司合肥分公司  合肥  230000）

摘要：雨污分流不彻底、管网破损堵塞、截留设施不完善、排水监管能力弱等问题会导致城市污水厂处理效能低，本文针对巢湖流域某污水厂水质水量特征和现状资料，开展“一厂一策”系统化方案研究，实现污水厂的提质增效。

关键词：一厂一策；提质增效；雨污分流；管网提升改造

1.引言

近年来城市污水处理设施的建设投入不断加大，污水处理能力逐步提高，建成区基本消除了河道黑臭，城市水环境得到了有效改善[1]。但城市污水处理系统仍存在诸多问题，如管网检测修复成效不一、城乡结合部与城中村等区域污水管网未全覆盖、雨污分流不彻底[2]。由于存在这些薄弱环节，污水处理效能仍较低，并未达到彻底改善水环境的目的。在此情况下，2019年10月巢湖流域某市发展和改革委员会、城乡建设局、生态环境局联合印发《某市城镇污水处理提质增效三年行动实施方案（2019—2021年）》，希望通过该方案的实施，逐步解决污水处理系统存在的问题，提高污水处理效能，改善生态环境。

《某市城镇污水处理提质增效三年行动实施方案》文件中要求：2021年，城市建成区基本无生活污水直排口，基本消除城中村、老旧城区和城乡结合部生活污水收集处理设施空白区；城市生活污水集中收集率不低于80%，城市污水处理厂进水生化需氧量（BOD5）浓度比2018全年平均浓度提高10%；对进水生化需氧量（BOD5）浓度长期低于100mg/L的城市污水处理厂，围绕服务片区管网规划与建设制定“一厂一策”系统化治理方案，明确治理目标和措施[3]。

围绕文件确定的任务，开展巢湖流域某市污水处理厂“一厂一策”系统化治理方案研究。

2.污水厂进水水量水质调查

根据污水处理厂2018年～2021年运行数据分析，现阶段污水厂日进水量已大于原设计规模，2020年汛期最大日进水量为13.39万m3/d，远远超过污水厂的处理能力。

2018年和2020年污水处理厂的进水水量波动较大，其中雨季（6～9月）污水厂的进水水量明显高于其余时间的进水量。由于污水厂服务区范围内存在雨污水管道混接、截流设施不规范等现象，导致雨季雨水进入污水管网或者河水倒灌进入污水管网，从而引起污水厂进水水量的大幅度增加。

图1  2018年～2021年污水处理厂进水水量变化趋势图

2018年～2021年，污水处理厂进水BOD5浓度平均值为76mg/L，远低于设计值180mg/L，其中2019年BOD5浓度相较于2018年均有一定程度的提高，推测2019年随着雨污分流改造、初期雨水调蓄工程等项目的设计实施，提高了污水管网水质。2020年6～9月份的进水BOD5浓度明显低于该年其他时期的浓度，该时期为汛期，降雨强度达到百年一遇标准，河水倒灌，雨水进入污水管网，使污水管网的水质受到较大影响。该现象反映出污水厂服务范围内存在雨污分流不完善、截流设施不规范等问题。

图2  2018年～2021年污水处理厂进水BOD5变化趋势图

3.存在问题分析

（1）污水处理能力不足

随着污水处理厂服务范围内的地块开发，污水厂进水量已远远大于设计规模，污水厂超负荷运行，导致污水厂运行管理难度增加，同时也导致进水主干管长期高水位运行，管网的管养维护难度大。

（2）雨污分流不彻底

城市市政道路排水系统已经形成，但老城区内仍存在大量的城中村、老旧小区，其内部均为雨污合流，存在大量的合流涵管和盖板沟，且建设年代久远，破损渗透现象严重。源头居民自建房大量的生活污水经雨水管道排入城市河流，污染了河道水质，部分雨水又通过污水管道进入污水处理厂，导致污水处理厂进水量增大、浓度降低、处理效率降低。

（3）雨污混接仍然存在

城市污水处理厂服务范围内共查出雨污混接点500处，目前已完成整改约95%，管网混接问题已基本整改完成，但少数混接点受外部环境和其他因素影响，存在整改不彻底、不规范的情况。

（4）管网病害严重

检测污水管网总长约200km，发现破损问题1500处，其中轻微问题950处，严重问题550处。部分轻微问题已完成修复，但严重问题尚未解决，随着破损时间的累计，轻微问题可能转化为严重问题，客观表现在污水管网内的污水COD和BOD5浓度较低，外水渗入现象严重。

（5）部分截流设施不规范

根据城市污水规划，老城区和城中村目前为截流式合流制（截流倍数n=2），新建城区为雨污分流制。但2018年至今，为实现排口污水无直排，分流制地区建设较多截流点。河道两岸现状截流点标高低于河道常水位，河水与污水管网存在局部串通现象，导致污水厂进水浓度偏低，且部分截流点未实现自控功能需要人工控制，汛期操作不当容易导致雨水灌入污水管道。

（6）排水信息管理有待加强

城市管网、河道目前主要由政府养护管理，而污水处理厂为市场化运营，未实现“厂网河（湖）一体化”管理，统一运管机制尚未完全建立。

4.治理方案

根据污水处理厂排水系统现状调查结果及存在问题，并结合各片区特点，制定如下系统治理方案。

（1）推进处理设施建设，提高末端处理能力

随着污水厂服务范围的不断扩大以及服务范围内地块开发程度不断增大，远期污水量急剧增加，现状污水处理厂设计规模为10万m3/d，无法满足污水处理需求。后期需进一步扩大污水处理厂规模，以满足区域内污水处理需求。

（2）狠抓源头污染治理，实现污水减量提质

全面推进源头小区、企事业单位等大排水户排查整治，重点排查排水户雨污水出口与市政雨污水管网接驳情况，内部管网错接、漏接、混接、淤堵、渗漏情况，形成排查报告。根据排查出的问题，制订系统化整治方案并组织实施。对完成整治的排水户，应明确排水设施产权单位、养护单位和监管责任单位。

（3）雨污混接改造

排水主管部门以小区、机关单位、商业中心等排污点为单位，对小区内部、市政管网雨污混接情况进行排查整改，从源头解决雨污混接的问题。此外，还依托老旧小区改造项目，通过新建、改建雨污水管网，增设阳台废水和冷凝水立管等工程措施，确保从源头上实现雨污分流。

（4）管网检测及修复

以收集的市政排水管网资料为工作底图，综合运用人工检测、仪器探查、泵站运行配合等方法、手段，查明检测区域内设施破损情况（检查井、雨水口、井室）、排水管道现状等信息。再根据管道缺陷情况开展缺陷等级评价，确定修复方法。

（5）全面实施截流规范化改造

对于截流不规范的点，按照污水处理提质增效相关要求，旱季污水截流应安装截流控制闸门，并同步安装自动化控制系统。末端截流量相对较大，或截流浓度相对较低时，可考虑建设具有COD、氨氮、总磷处理能力的小型污水处理设施，对截流污水进行处理后排放。

（6）建设智慧排水管理系统，提升排水管理水平

通过建立三维可视化的地理环境模型以及地下管网模型，形成涵盖“源—网—站—厂—河（湖）”的排水设施数据中心及监测体系，分别对重点排水户、雨污管网（含截流点、泵站和入河雨水排口）、污水处理厂、泵站和地表水进行水量、流量、水质、溯源等综合监测，结合排水户、排水设施及河湖之间的空间关系，完成对排水系统健康状况的动态评估，为排水系统的运行维护提供决策依据，为城市排水系统提质增效的长效管理提供技术支撑。

4.总结

本文以巢湖流域某污水处理厂为研究对象，开展“一厂一策”系统化治理方案研究，通过方案的实施逐步解决污水系统存在的问题，提高污水处理效能，改善生态环境，达到提质增效目标。

参考文献

[1]刘道欢.合肥市城市污水处理提质增效路径研究[J].山东化工, 2021, 50(11):2.

[2]刘晓宁.我国城市污水处理厂现状、存在问题及对策研究[J].化工管理, 2017(27):1.

[3]李家飞.城镇污水处理提质增效的内涵与思路[J].皮革制作与环保科技,2023,4(08):123-125.作者简介：赵义君（1990年06月—），男，安徽六安人，硕士研究生，工程师，主要从事给排水工程、环境工程设计。