摘要:目前,城市污水处理厂进水浓度偏低是南方城市污水处理厂共同面临的问题。进水浓度偏低的现状既影响废水主要污染物COD的减排成效,制约水环境质量的改善,也在一定程度上造成城市污水处理工程的投资浪费。
关键词:污水处理厂进水浓度;污水处理;
一、基本情况
某污水处理厂位于永定区西溪坪,是张家界市中心城区唯一的污水处理厂。该污水处理厂设计污水处理能力为4万吨／日,目前满负荷运行。设计进水COD浓度250 mg／L,实际进水浓度低于130 mg／L。有关部门先后采取了一系列措施,但进水浓度偏低的现状未得到根本解决。
二、污水处理厂进水浓度低原因分析
2.1污水管网渗漏。城市污水管网是污水处理厂收集污水的专门管网,污水管网沿水南、北两岸分别铺设,两岸管网长度分别约10 km。通过对污水管网进行现场勘察,发现北岸污水管网B54+检查井防洪堤有污水外溢,台阶长满青苔,堤岸藻类生长茂盛;南岸污水管网检查井附近有污水沿着防洪堤的基础平台外溢,沿防洪堤形成长约30米的污水塘,色泽发黑,周边青苔滋生。随即对地表水和污水管网的疑似渗漏点开展采样监测,检查井之间的河堤堰塘废水COD浓度为118mg／L,由于地表水COD浓度很低,周边也并无其它污染源,COD污染物应主要来自管网渗漏。监测数据表明南、北两岸污水管网在上述管段均出现较为明显的渗漏。
2.2雨污合流影响。雨污合流是造成城市污水处理厂进水浓度偏低的主要原因。近年来对于新建道路、新建项目才逐步推行雨污分流。目前城市中心还存在数量众多、规划零乱的私房,雨污分流困难重重;而以前建设的部分道路,虽实施了雨污分流改造工程,但受多方因素制约,雨污分流效果欠佳。
2.3地表水及地下水渗入。截污管网为沿澧水南、北两岸分别铺设,同时该市水资源较为丰富地表水有可能渗入管网。污水处理厂的进水日均浓度为134 mr,／L。说明地表水渗入城市污水截污管网,对管网污水具有一定的稀释作用。实际上,由于该市最初修建的污水管网属于钢筋砼箱涵结构,检查井采用红砖水泥浆砌结构。随着时间推移,部分钢筋砼箱出现裂缝,地表水完全有可能沿着裂缝处渗透进入城市污水管网,从而降低管网污水浓度。此外,该市地下水资源也十分丰富,根据水资源公报显示,地下水资源总量为4．0亿立方米。这样,地下水也参照地表水的途径渗入截污管网,造成常年性的进水COD偏低。
2.4污水管网的影响。一般来说截污管网管底标高设计为沿程降低,但实际上受地貌等影响会存在反坡情况。该检查井上游的污水自流受到影响,部分污水无法通过重力自流至下游。虽在检查井附近设置污水提升装置,但由于距反坡管段较远污水提升效率有限,部分污水渗漏进入地下。北侧管网仅在检查井设置污水提升装置,而在其它反坡管段未予有效处置。检查井的管底标高比上游检查井高0．90米,检查井的管底标高比上游检查井高0．41米,检查井比上游B65。检查井高0．42米。污水在流经这些管段时自流受阻,影响了污水收集效率。
2.5污水管网的颗粒物沉积影响。管网淤积直接影响城市污水管网中污水的通行效率。南岸污水管网4检查井之间的坡降小于0．06％;N15。检查井之间(管网长度约1．0km)的坡降小于0．16％,污水管网走势平缓。在这种坡降条件下,污水在管道内流速缓慢,污水中的大颗粒物质通过在污水管网内沉积形成絮凝状物质,对管网污水主要成分进行吸附,既降低管网污水浓度,也容易造成局部管网淤塞。
三、污水处理率修正建议
3.1顶层设计、优化城市污水管网布局污水收集管网的设计是排水工程的基础部分,也是重要部分,直接影响城市污水的收集和处理效率。以前这一问题没有得到相关部门的足够重视。建议本着科学规划、统筹布局的原则,加强污水处理厂及配套污水管网系统的顶层设计,将污水管网设计纳入城市污水处理厂扩容设计的重要考虑因素。对于城市污水管网尚处空白的科学合理设计城市污水截污管网系统,优化管网材质、管网走向,合理确定管径大小、径流坡度、提升泵设计等,提高城市污水的收集效率和处理能力。
3.2巩固成果、进一步推行雨污分流排水体制。雨污分流排水体制不仅是解决城市污水处理厂进水浓度偏低的有效途径,是降低污水处理工程投资,提高污水处理效率的必要手段,而且是明确要求。对于雨量充沛的南方地区,雨污分流尤为重要。建议进一步推行雨污分流排水体制。一方面巩固现有雨污分流成果,在城市道路交通网建设、城市开发活动中继续推行雨污分流排水体制;另一方面,加强对重点片区、难点片区排水体制的改造。受历史条件制约建议将雨污分流改造与旧城改造有机结合,在旧城改造过程中同步实施雨污分流。此外,建议加强对交通主次干道的雨污分流改造力度,通过实施主次交通干线的雨污分流,减轻强降雨过程对城市污水管网的影响。
3.3结合实际、改造现有城市污水管网。针对本次勘测过程中发现的管网渗漏、地表水和地下水渗入、污水管网反坡等问题,分别实施有针对性的改造方案。对于污水管网渗漏较明显的检查井区段进行改造,解决污水管网渗漏问题;对于以前建设的钢筋砼箱涵区段,建议将钢筋砼箱涵管网更新为防渗性更好、使用寿命更长的HDPE管;改造现有管网中的反坡区段,保持污水管网具有合理的坡降,便于城市污水靠重力自流。城市排水系统是每座城市必不可少的基础设施,很多老城市以往都是合流制系统。合流制排水系统的弊端是,一方面造成进厂水质浓度偏低,另一方面污染周边环境。随着国家对环境保护的重视和人们生活水准的不断提高,原有的城市排水系统已无法适应当前的发展要求,需要对原有的排水系统进行分流制改造。项目的前期应先委托具备能力和经验的第三方进行污水溯源调查,摸清污水的源头,绘制成图纸存档,然后新建一套污水管网系统,包含污水主干管、支管和接户管,从源头处把污水接入污水系统,另外把原来接入合流管的污水管道切断,改接入污水管道内。
3.4重视管网维护、改变以往“重污水处理厂、轻污水管网”的管理模式。在城市污水处理系统中,污水处理厂一直是大家关注的焦点,在各类检查与考核中,相关人员更多的是关注污水处理厂的运维是否正常、工艺是否先进,排水是否达标;对于与之配套的城市污水管网,大家对其关注不多。事实上,城市污水管网的正常有效,对于城市污水处理具有至关重要的作用,在污水处理厂工艺稳定的前提下,直接关系到城市污水处理厂建设项目的成败。建议:在污水管网施工过程中狠抓施工质量,加强施工监理力度,严把污水管网施工验收关;在污水管网投入运营后加强对污水管网的维护,及时改造问题管段,确保污水管网收集效率。
结语
污水处理厂和污水收集管网是污水系统的重要组成部分,要解决进厂水质浓度及污水厂运行负荷率低的问题,必须加大污水收集管网建设力度、提高污水管网覆盖率,在污水管网的建设过程中,重视前期调查工作、严格控制施工过程的质量,后期对管网进行定期管养维护,尽量从源头收集污水,少用合流制截流式,加大新技术、新设备的应用,早日实现青山绿水。
参考文献:
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