东莞市大岭山镇水务工程运营中心 广东东莞 523000
摘要：我国发展初期，过于注重经济发展速度，忽略环境保护，导致生态环境受到严重的污染，其中污水的随意排放以及给排水管网设置问题，导致黑臭河道普遍存在，对周围居民生活质量造成严重影响。因此，需要采取相应措施加强治理，其中截污系统在污水治理中发挥着重要作用，本文以黑臭河道治理中的截污井改造为核心展开讨论。
关键词：黑臭河道；截污井；改造应用
截污井改造工程的开展需要结合河道周围的实际情况开展，是采取全面改造还是临时应急，改造时对于设备的选用等都需要结合周围情况，确保改造工程的经济性、合理性、有效性。
1.黑臭水体形成原因以及过程
黑臭水体指的是散发恶心、刺鼻气味的水体，主要呈现为黑色或者泛黑色，属于丧失生态功能水体。相关研究报告表明，水体出现黑臭情况为复杂繁多的生化反应，主要影响因素为水温、水动力和污染源排放等。黑臭水体发展过程主要分为三个阶段：第一阶段，河道周围出现大量的污水排放，当河道水动力不足时导致水体中污染物质大量堆积，其中污染物包括有机物质和无机物质，而有机物质分解时需要消耗大量氧气，导致水体的好氧速率远远大于复养效率，水体逐渐表现为厌氧状态，对水体中原有生态系统造成破坏。同时在厌氧环境中，大量微生物滋生，并在厌氧环境中生成大量的土溴素、氨气、甲烷、致臭物质等[1]，导致河道水体发黑发臭。对河道水体发黑发臭历程进行研究可以发现，污染源排放导致水体缺氧为作为直接原因，水动力不足为外部因素，污染过重为根本原因。
2.截污井主要形式
截污井是截留系统重要构筑物，截留系统截留旱季所产生污水以及部分的初期雨水，并将超出截留量合流污水排放至水体。其中截污井为截污干管重要构筑物。现阶段截污井较为常见的设计形式包括堰槽结合式截污井、堰式截污井、槽式截污井。
2.1槽式截污井
槽式截污井设计结构如图一所示。对于截污管的设计水面或者管顶高度低于合流管的管底，在初期雨水或者污水流经底部时可以通过流槽流至截污管道中。因为槽式截污井没有设计截流堰，因此在雨天不会对行洪造成影响，但是无法有效避免河水发生倒灌情况。多以槽式截污井适宜应用在截留雨水或洪水流量比较大，排放口位置比较高、河水位比较低情况下。
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图一：槽式截污井
2.2堰式截污井
堰式截污井指的是在井内设置有堰结构的截污井，堰的结构形式包括侧堰、曲线堰、斜堰、正堰。堰式截污井设计结构如图二所示。在初期雨水和旱季污水被堰式截污井截留是时，通过截流管流至污水系统中。对于截流堰设计高度的确定需要按照截留量、下游水位标高加以确定。堰式截污井可有效避免河水发生倒灌，但是对于行洪造成影响。因此堰式截污井适用于雨水量比较小，排放口位置较低，需避免下游倒灌，下游水位比较高需避免倒灌；污水管道埋设比较浅情况。
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图二：堰式截污井
2.3堰槽结合式截污井
堰槽结合式截污井内部结构设计有堰槽，该结构的截污井具有，既能够确保行洪正常，同时能够避免出现河水倒灌情况。现阶段堰槽结合式截污井较为常见的设计形式分为两种普通式和跳跃式[2]。普通式主要应用于合流管道截流改造中，跳跃式则主要应用于下游水位较低的情况中。堰槽结合式截污井结构设计如图三所示：
3.黑臭河道治理中的截污井改造应用
为对黑臭河道治理中的截污井的改造应用加以全面分析，本文以某地区黑臭河道治理为案例进行分析。
3.1工程概括
该工程位于经济快速发展区域，因为环境保护意识淡薄，污水处理设施建设不完善，导致河道中排放大量污水，部分河道出现黑臭水体。在河道周围区域存在老旧小区，早期开发商污水系统设计为雨污合流方式，另外，因为部分新建小区居民装修将洗衣机排水管接入雨水管，导致大量生活废水进入雨水管道中，并随着管道排放至河道中，因为洗衣粉中含有大量的磷元素以及污水排放，导致河道水体污染严重。在前期为有效控制河道污染，在河道的出口位置设置截污井，在实际投入使用后发现小区污水排放导致截污井污水同样可通过溢流口排入河道，水体水质变差，对周围环境以及居民的居住质量造成严重影响。
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图三：堰槽结合式截污井
3.2工程存在问题
在治理初期，在河道的出口位置设置截污井，但是仅设计了溢流口和闸门，并没有涉及截污管道。在旱季，河道截污井污水无法有效排除，污水通过溢流口排放溢流至河道中，导致河道黑臭。另外，因为缺少管理，下雨天气树叶以及生活垃圾随着水流进入到截污井中，导致污水长时间滞留在井中，导致截污井水质变黑变臭，对周围居民生活环境造成影响。再次，当汛期打开截污井闸门后，截污井中残留黑臭水体随着雨水进入河道中，导致截留污水对河道造成二次污染。最后，初期降水，雨水中含有大量污染物质，具有较高污染程度。在以往截污井收集雨水后没有进行处理便排放至河道中，导致河道受到三次污染。同时，在黑臭河道治理中如果从源头进行治理，需要从老城区给排水管道系统进行雨污分流，需要消耗大量的资金，同时改造难度较大，会对沿线道路交通造成影响，因此，选择在雨水管道排水口位置截污，对初期雨水所产生污染危害加以解决。
3.3改造对策
对截污井当前运行情况进行分析，截污井作用不大，因为考虑到河道周围小区会逐步开展雨污分流改造工程，因此选择临时应急措施，降低截污井对河道水质所产生影响。在该工程中主要通过雨水总管截流方式进行，开展管道铺设和截污井改造，强制将雨水管内污水截流通过污水管网流入污水处理厂，确保雨季能够有效解决初期雨水，同时在汛期能够防汛排水，保障防汛安全性。改造工程的开展需要按照当前截污井结构特点进行，在原截污井中设置潜水泵2部，将污水截流排放至污水井中，在另一端设置1座污水提升井，2部潜水泵，将污水截流排放至同侧污水井。
3.4实际改造操作
在本工程中共对两处截污井进行改造，为便于分辨，将设置有污水提升井侧设置为B点，另一侧设置为A点。
首先A点原截污井规格尺寸5.5m*1.2m，新装潜水泵扬程3.5m，流量50m3/h，并新装1部液位计。运行方式为就地操作和液位自动化结合方式，设置远程控制装置。在截污井内设置拦污栅，避免杂物堵塞潜水泵。B点原截污井规格尺寸2.2m*1.2m，因为B点截污井空间比较小，潜水泵的设置会对闸门闭开产生影响，因此设置提升井，第一格规格为3.0m*1.8m，新装潜水泵扬程3.5m，流量50m3/h，第二格规格为3.0*1.2m，作为出水井，用于降低污水设施冲击影响。并新装1部液位计。运行方式为就地操作和液位自动化结合方式，设置远程控制装置。在截污井内设置拦污栅，避免杂物堵塞潜水泵。因为两处河道高水位均为3.0m，为避免河水倒灌，因此，溢流口设置增加为3.0m。潜水泵特征水位为启泵水位为1.6m，启停水位为0.9m，报警水位为2.0m，新铺设DN200管道15m，通过开槽铺设方式连接至污水井。管道接入需要确保密封性，并满足相关要求规范。因为改造工程位于居民区域，施工难度比较大，是进行施工时要确保沟槽开挖沿线当前地下管线安全，做好相关保护措施。
3.5潜水泵自动控制设置
当截污井的水位至启泵水位时，河道排水闸门关闭，并启动单泵将污水排放至污水井中。当单泵的排水量设置需要低于雨水管来水量情况时，截污井水位不断上升，达到开启双泵运行水位时，关闭排放闸门，启动双泵将污水排放到污水管网中。当水位超出溢流口0.05m，排放闸门开启，在1h后控制系统检查截污井水位是否满足相关要求，如果满足排放闸门继续保持开启状态，如果不满足，排放闸门关闭，对截污井水位情况进行检查控制水泵启停状态。
3.6改造效果分析
通过截污井改造，有效解决旱季污水截留出路问题，并通过使用液位计自动化技术，当截污井水位达到相应阈值时，控制潜水泵运行，避免污水溢入河道。为避免二次污染和三次污染问题，通过改造将污水和初期雨水截留至污水管道，流往污水处理厂进行污水处理。最后，通过设置两台潜水泵能够提升汛期排水能力，提升排水系统性能，避免城区出现大范围积水问题。
4.黑臭河道治理截污井维护
为确保截污井的正常有效运行，需要定期清理截污井和溢流口，并对截污井雨水管网清理疏通，对长期淤积杂质清除，保证管道畅通。确保初期雨水能够通过铺设管道流至污水管网，经过污水处理厂处理后排放至河道中。其次，在降雨之后，相关部门需要安排专业人员对截污井拍门、闸门以及限流阀等部件进行检查，定期检查潜水泵和液位计，确保设备精准、正常运行，观察截污井中是否存在杂物粘连情况，防止污水溢出，对周围河道水质造成污染，影响周围居民生活环境。同时检查潜水泵、管道支架，观察是否存在生锈、腐蚀情况，如果存在生锈情况需要对锈迹进行清理并刷漆，如果腐蚀严重则需要通过相应措施加固支架[3]。在截污井设置两部潜水泵，一用一备，为提升潜水泵使用年限，需要在实际的运行中定期切换使用，避免单一设备的长时间运行。最后，应当做好相应维护记录，便于相关人员对截污井设备情况加以全面了解，为后期维护工作的开展提供相应参考。
5.总结
黑臭水体治理属于艰苦并且需要长期进行的任务，黑臭河道治理对提升城市生活环境和改善生态环境发挥着重要作用。在黑臭水体治理中控源截污属于关键环节，能够有效避免污染物质进入河道造成污染。对于截污井的改造需要结合实际情况开展，确保改造方案的可行性，有效改善水质环境。
参考文献：
[1]张珊.浅析国内黑臭河道治理存在的问题及改进建议[J].科技与创新，2020（19）：88-90.
[2]程明涛，景帅，张万里.智慧截流井在黑臭河道治理中的应用[J].城市道桥与防洪，2019（11）：94-96.
[3]陈铭.截污井改造在黑臭河道治理方面的应用[J].能源与环境，2021（01）：109-110.