广东省建筑设计研究院有限公司 广东广州 510010
摘要：针对广州大坦沙污水系统进水污染物浓度降低、进厂污水量增大的问题，通过水质检测、外水点摸查溯源等手段相结合，分析外水进入污水系统的多种成因，有针对性地提出改造对策，进而提升污水厂进水浓度，提高污水厂处理效率，对类似区域的污水处理提质增效有一定的参考和推广价值。
关键词：污水系统；提质增效；进水浓度
1背景
近年我国污水建设已取得巨大成绩，但系统效能依旧不高，污水厂入厂污染物浓度和生活污水集中收集率整体不高。[1]
2019年，住房和城乡建设部、生态生态环境部、发展改革委制定了《城镇污水处理提质增效三年行动方案（2019—2021年）》。方案强调了“系统谋划”、“问题导向”和“重在机制”等原则，表明了污水处理提质增效在技术上要系统分析现状问题，强化系统性统筹协调，坚持因地制宜，抓住薄弱环节，重点突破，在管理上应抓好长效机制建设，强化政策引导，最终以实现城市生活污水集中收集效能提高为目标[2]。
2大坦沙污水系统概况及问题
2.1 系统概况
大坦沙污水处理系统服务范围位于荔湾、越秀和白云区，总服务面积89.7km2，包括大坦沙污水厂和石井净水厂两座污水处理设施。大坦沙污水厂（一、二、三期）总规模55万m3/d，主要处理荔湾、越秀和白云区（部分）污水，服务面积56.7 km2。石井净水厂处理规模30万m3/d，服务范围为新市涌、白云一线以北地区，面积33 km2。系统现状有14个泵站，大坦沙污水厂有12座，石井净水厂2座。
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图1污水厂服务范围图
系统内旧城区为合流制，新区排水体制规划为分流制，但现状多为混合制排水系统，一些新建小区按市政规划在小区内建设了分流制的排水系统，由于市政管道建设和小区建设的不同步，造成雨污水管道混接现象普遍，排水体制混乱。
系统范围的外围水系主要涉及珠江西航道、前航道、后航道。内河涌主要涉及石井河流域、荔湾涌流域（荔湾涌、荔湾湖）和驷马涌流域（驷马涌、流花湖），随着城市建设需要和建设条件的限制，大部分河涌被覆盖，变成暗渠供区内排水排污，雨污混流。
2.2存在问题
近年广州市先后实施了“十二五”、“水更清”等污水管道工程，部分采取了截污井、截污闸等措施，大量外水进入，导致污水厂进水浓度降低、污水总量增大，一方面影响污水厂的运行处理，造成资金和能源浪费，另一方面也造成出水水质不稳定。
以大坦沙污水厂（一二期）2016-2018年的运行状况为例分析（见图2、图3），发现2016年之前，污水厂日处理水质水量基本稳定，全年平均日处理水量为24.42万m³/d，全年进水COD均值达270mg/L；自2017年6月份以来，由于外水通过暗渠进入污水管道，过湖管破裂河水涌入，污水厂进水浓度下降，水量上升；自 2018 年以来，由于沙基涌过涌管破裂、黑臭河涌排口整治等管道的接驳，污水厂处理水量持续增长，截至 2018年8月，2018年污水厂平均日处理量为29.88万m³/d，前八个月进水COD均值进一步下降为163.5mg/L。
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图2 大坦沙污水厂（一二期）2016-2018年日处理水量变化图
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图3 大坦沙污水厂（一二期）2016-2018年COD浓度变化图
3外水点摸查
按照主干管→干管→支管的布置原则，在系统关键节点位置布控水质检测点，对系统节点水质进行梳理分析。大坦沙污水处理系统共160个检测点。其中COD浓度低于100mg/L的40个，介于100mg/L至200mg/L的86个，高于200mg/L的34个。
根据水质检测数据及截流井、拍门井、收水口等交界点梳理，有针对性地对污水管网进行现场排查，共发现外水点40处，主要分为山水、湖水、河水、雨水和地下水及其他五类。
山水主要为水库水通过支涌、支渠等水体排入下游河涌，由于中途生活污水汇入，支涌或排水渠的末端或中途设置了截污措施，将混有山水的合流污水截流进入污水管网；湖水主要通过闸门或破损的湖底渠箱进入合流管渠；河水主要由于涌边设有截污管，部分截污点存在溢流管未设拍门、拍门故障、截污闸高度不足的问题，导致河涌倒灌，或通过雨水口倒灌进雨水管道，由于上游雨污混接导致进入污水管网系统，亦或由于过涌管破裂，污水管道年久失修、存在结构性缺陷，导致河水由破损处进入污水管道；雨水主要为雨天时雨水通过截流井、截污闸、收水口等设施进入污水管网，合流制系统雨季带来的雨水严重影响污水厂正常运行；地下水及其他外水可分为五类：灌溉水经灌溉渠流入；自来水管道破裂渗入；鱼塘水溢流；工地泥浆水排入；管道结构性缺陷导致地下水入渗。
4改造措施对策
通过梳理管网和水系连通情况，设置水质检测点，并对交界点进行勘察溯源，对各外水点进行成因分析，因地制宜地提出改造对策。
针对由于截污工程的实施而导致外水进入污水管网的，应进行清污分流和错混接整改，暗渠揭盖，恢复渠箱清水通道，废除截污井；针对管道/渠箱破损或存在结构性缺陷导致河水、湖水和地下水进入污水管网的，应由排水公司进行破损修复和结构性缺陷修复，针对涌边管和涌底管，有条件的应积极推进河涌沿岸违建清拆工作，腾出空间埋设污水管，尽量取消涌边挂管和涌底管，消除破损隐患；针对拍门或溢流口倒灌导致河水进入的情况，应由排水公司进行拍门或溢流口改造；针对政策性外水（建筑工地水、绿化水、景观水等），应加强管理，规范工地排水并做好日常巡查工作；针对灌溉水，应根据实际情况，采取新建取水蓄水设施，建立封闭式灌溉系统，改变“大水漫灌”模式。
另外，污水处理提质增效不仅需要截污纳管和清污分流等工程支撑，更需要规范排水行为，加快推进权属不明管网的移交统管工作，加强排水设施管理等管理措施才能达到“降水位、提浓度”的目标。
参考文献：
[1]孙永利.城镇污水处理提质增效的内涵与思路[J].中国给水排水，2020，36（02）：1-6.
[2]住房和城乡建设部 生态环境部 发展改革委关于印发城镇污水处理提质增效三年行动方案（2019—2021年）的通知