郝慧敏
上海市城市建设设计研究总院（集团）有限公司 200125
摘要：为了解决泗塘污水处理厂周边河道黑臭的问题，相关规划将泗塘污水处理厂进行了功能调整：原泗塘厂服务范围内的污水归并至竹园处理厂集中处理，将原泗塘污水厂改造为初期雨水调蓄设施的用地。调蓄池按照分流制排水系统调蓄标准5mm计，考虑安全系数1.1，总调蓄规模为1.1万m3。
关键字： 调蓄池；冲洗拍门；除臭；提升水环境；
1、工程概况
泗塘污水处理厂位于上海市宝山区爱辉路，服务面积4.9平方公里，服务人口11.4万人左右，设计出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）二级排放标准，设计处理能力2万m3/d,实际日处理量2.2万m3/d，实际出水BOD5为22mg/L；SS为27mg/L，尾水排放蕰藻浜。泗塘排水系统为已建分流制系统，现状设计标准P=1年，汇水面积3.11km2。已建泗塘雨水泵站位于爱辉路东侧，蕰藻浜南侧，现状泗塘污水处理厂的西侧。
为了解决泗塘污水处理厂周边河道黑臭的问题，相关规划将泗塘厂进行了功能调整：原泗塘厂服务范围内的污水归并至竹园处理厂集中处理，将原泗塘污水处理厂改造为泗塘排水系统的末端控污调蓄设施的用地。该工程的实施有利于控制分流制系统径流污染，提升水环境。
2、总体方案
新建初期雨水调蓄池工艺流程图如下：降雨初期，开启泗塘雨水泵房截流井的闸门，泗塘排水系统截流的初期雨水通过截流管道进入新建调蓄池进行调蓄，充满时间1h。调蓄池进水宜设置拦污装置，因此，调蓄池截流管从泗塘雨水泵站的进水格栅后接出。待降雨结束，24h内通过放空泵对调蓄池进行放空，并对调蓄池进行冲洗，放空及冲洗废水接入爱辉路已建的DN600~DN1000泗塘污水外排管道内，最终纳入竹园污水处理厂。
3、初期雨水调蓄规模
本工程的初期雨水调蓄服务于泗塘雨水排水系统，服务面积3.11km2，按照分流制排水系统调蓄标准5mm计，考虑安全系数1.1，总调蓄规模为1.1万m3。
调蓄池的进水时间取1.0h，则调蓄池进水流量为3.056m3/s，截流管按照满管考虑，管径取DN2000。
调蓄池的放空时间取24h，采用水泵放空，放空总流量为0.127 m3/s。放空管接入爱辉路-呼兰路DN600~DN1000污水外排管中，经计算，下游管渠排水能力满足放空管的排水能力。
4、工艺设计
4.1 整体布置
新建初雨调蓄池工程方案：将泗塘污水处理厂西侧现状4座二沉池、1座二沉池配水井拆除，同时对地下构筑物的桩基进行清障。在拆除部位新建一座全地下式调蓄池，长×宽=36.4m×21m，调蓄池净深度为20.7m，有效水深14.3m，调蓄池有效调蓄容积约1.1万m3。泗塘厂东侧其余构筑物保留。
从泗塘雨水泵站前池东侧内壁开孔，初期雨水通过DN2000的截流管进入调蓄池。进水总管沿泗塘雨水泵站东侧道路由北向南敷设，接入新建闸门井。新建闸门井内壁尺寸为3.5m×3.5m，深度8.89m，井内安装1台DN2000手电两用不锈钢速闭闸门，便于调蓄池检修及放空时阻止泗塘雨水泵站集水池内的雨水流入。
进水管位于调蓄池的东北角，接入调蓄池管内底标高-4.70m，调蓄池底板标高-17.00m，进水跌落高度较大。为减少水流竖向跌对调蓄池底板的冲击和振动，调蓄池进水设置跌水台阶，并在末端设置水潭（兼做调蓄池冲洗门存水室），同时调蓄池进水渠顶部设有透气井。
调蓄池上方新建一座管理用房及变配电间，厂区内新建4m宽环形道路，以满足运营、检修，以及消防要求。
4.2 调蓄池平面布置
水流进入调蓄池内后，首先进入冲洗存水室。存水室宽度4.8m，高度2.87m。在存水室的隔墙上，设置了4套冲冲洗拍门。每套拍门宽度4000mm，高度400mm。调蓄池内设置了4条廊道，每条廊道宽度4.8m，长度27m，坡度1.5%。
调蓄池的南端为集泥槽，槽宽4.8m，长度21m。集泥槽中间局部落底，设置4台潜水放空泵。水泵采用2种扬程规格水泵，其中高扬程水泵2台（1用1备），低扬程水泵2台（1用1备）。放空污水通过水泵接入爱辉路DN600~DN1000泗塘污水外排管道内，最终纳入竹园污水处理厂。
4.3 调蓄池竖向布置
调蓄池竖向分三层设计，分别为建筑层、设备层和调蓄层。
地面以上为建筑层，主要为管理用房及变配电间。除建筑外，调蓄池顶板至地面为覆土。调蓄池顶板标高为2.2m，顶板距离地面1.5m，满足调蓄池场地景观绿化的敷土要求。
地面以下第一层为设备层，设备层主要有除臭设备、冲洗门起吊间以及放空泵起吊间。该层底板标高-1.60m，内净高度3.5m。
地面以下第二层是调蓄层，主要用来调蓄初雨，内部设冲洗门、放空泵等主要设备，该层底板标高为-17.0m。由于调蓄池内有效水深较深（约14.3m），为达到良好的冲洗效果，设计采用增大存水室蓄水量（由理论水量17.3m3提高至50 m3），存水室内设计坡度20%，冲洗廊道内设计坡度1.5%。
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图1 调蓄池平面设计、竖向设计示意图
4.4 调蓄池运行模式
初期雨水通过泗塘雨水泵站集水池及进水闸门井截流入调蓄池，进水闸门井内设1套闸门，控制泗塘排水系统的初期雨水。
泗塘雨水泵站集水池内底标高为-5.27m。DN2000截流管从泗塘雨水泵站接出点管内底标高为-4.63m，接入调蓄池管内底标高-4.70m。调蓄池满池水位为-2.70m，半池水位为-9.9m。调蓄池的运行模式及控制水位如下：
1）进水模式：降雨初期，进水闸门开启，截流泗塘雨水泵站集水池内的初期雨水进入调蓄池，在闸门开启前需要对前池的液位计水质情况进行实时的检测。
2）满池模式：当调蓄池内水位接近-2.70m时，闸门关闭，雨量较大时还需要打开防汛阀门，开启泗塘雨水泵站雨水泵，将雨水进行放江处理。
3）放空模式：降雨结束后，待旱流污水低峰流量时，开启调蓄池放空泵。当调蓄池内的水位高于-9.9m时，开启低扬程水泵放空，当调蓄池内的水位不高于-9.9m时，开启高扬程水泵放空，将调蓄池内的初期雨水排放至爱辉路泗塘污水外排管道内。
4）冲洗模式：放空调蓄池后，利用存水室内高水位的蓄水，以非常大的瞬间流速对调蓄池内沉积的杂物进行冲洗。一般调蓄池的冲洗根据调蓄池与淤积的杂物量进行冲洗，或者定期进行维护时冲洗。
5、结构设计
调蓄池基坑邻近建、构筑物较多，开挖深度较深，基坑本身变形控制及防水要求均较高，考虑到地连墙可以兼做主体结构及自身隔水较为可靠，本工程选择地下连续墙方案。为使地连墙与内衬共同承受竖向荷载，并且提高工程经济性，本工程调蓄池基坑采用“两墙合一”的“叠合墙”方案。由于池体较大，埋深也较大，基底土层又较为软弱，采用桩基抗浮，同时桩基兼做承载桩，控制结构沉降量。
6、除臭设计
调蓄池除臭设施的处理量已按照每小时处理调蓄池容积1倍~2倍的臭气体积考虑，有特殊要求时应结合通风系统的换气次数确定。计算得调蓄池除臭设施的出抽风量为2万m3/h。
初期雨水调蓄池臭气具有以下特点：1）不连续性：臭气随初期雨水的产生而产生，只有初期雨水调蓄期间才有臭气，平时调蓄池放空时无臭味产生源。2）臭气浓度波动性：臭气浓度随初期雨水污染物浓度变化而变化，一般来说初期雨水污染物浓度波动范围较大，而相应的初期雨水产生的臭味浓度波动较大。3）换气量大：调蓄池下部空间较大，总换气量大。考虑到调蓄池臭气源以上几个特点，单纯一种除臭工艺已不能保证臭气达标的要求，本工程建议采用“洗涤+离子法+活性炭吸附”联合除臭工艺。除臭工艺流程如下图所示：
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图2 除臭工艺流程图
7、结语
本工程的实施有利于薀藻浜的整体水环境质量提升，改善城乡环境，保障区域河道水质，保证社会和经济可持续发展及人民正常生活。有效利用水资源，开源与节流相结合，节流优先和污水处理再利用的原则，体现经济效益的同时，更重要的是推动社会可持续发展。
城市已建成区往往由于用地紧张等原因没有新增调蓄设施用地的条件，本文针对以上情况，对利用现状污水处理厂功能调整作为调蓄池用地的相关设计经验进行了介绍和总结，以期对今后的工程有所帮助。