吴明强1 何锋2
临沂首创博瑞水务有限公司 山东临沂 276000
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摘要：随着深化改革的不断推进,城市建设更加注重生态环保的绿色健康发展,在追求经济效益的同时,侧重保护城市环境的可持续发展。结合城市污水处理现状,对海绵城市在城市污水处理中的应用进行分析。结论认为,海绵城市对降低污水处理成本、减少环境破坏、回收利用水资源、促进城市水资源具有重要作用,可为城市生态化建设提供有力的技术支持。
关键词：海绵城市；污水处理；改善研究
引言
近年来，随着城市化发展进程的加快，华东、华南等经济发达地区的城市化集群效应成为区域经济发展的有效带动力。城市规模不断扩大、人群聚集、人居环境要求逐步提高,老旧小区的人居环境改善成为城市化发展的核心问题，其中老旧城区的水体的污染防治是其中关键环节。但目前我国多数城市的老旧区域水污染防控手段单一，污水处理等水环境综合整治能力有限。
一、城市区域的水污染及治理现状
近年来，城市化集群成为带动区域经济发展的有效动力，城市规模扩大、人口大量聚集，产生的城市污水总量逐年激增。但责任单位缺乏上下游、整个流域联动的理念，仅考虑各自辖区内的污染情况，碎片化的治理工作效果甚微。此外，我国城市基础设施配套不健全，采用的传统“截污、清淤、换水”处理手段方式落后，偶遇突发性降水等异常天气后常出现城市内涝等问题，严重影响治水效果。目前，我国仅有40%的城市污水得到了有效的集中处理，多数老旧城区的生活污水等仅经过简单处理或直接排放至城区周边河、湖水域中，长期的污染造成了人居环境恶劣，严重影响老旧城区人民的日常居住生活，86%以上的城市老旧城区河段存在污染物超标、水体黑臭化等问题。因此，对城市城区的水污染控制与水环境综合整治技术的研究被视作为解决城市水环境污染问题的关键，也是当前业内的一项重要研究课题。
二、仿真实验分析
（一）实验准备
应用Matlab软件设计仿真实验，以此来验证提出措施的应用效果。为了保障仿真实验的顺利进行，首要的任务就是选取实验区域，选取某地区某生态城作为实验区域，该区域面积为21.8ha。分析实验区域降雨特点可知，在2015年－2020年期间，实验区域小雨日数与中雨日数均呈现下降趋势，而大雨日数呈现增加趋势。
（二）实验结果分析
依据上述实验准备内容进行仿真对比实验，采用提出措施与传统措施进行对比分析。实验通过调蓄池进水量以及污水溢流量反映措施的应用效果，具体实验结果如表 1 所示。
1调蓄池进水量分析
常规情况下，调蓄池进水量越少，表明措施应用效果越好。通过实验得到 24 小时调蓄池进水量数据如表 1 所示。
表 1 调蓄池进水量数据表
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由表 2 可知: 提出措施与传统均在 6: 00 时达到最大调蓄池进水量，分别为6 045 L / s 与8 125 L / s，调蓄池进水量均呈倒“V”型变化，通过对比发现，提出措施调蓄池进水量更低。
2污水溢流量分析
据研究发现，污水溢流量越少，表明措施应用效果更好。通过实验得到污水溢流量数据如表 2 所示。
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由表 2 可知: 提出措施与传统均在 6: 00 时达到最小污水溢流量，分别为1 010 L / s 与1 564 L / s，污水溢流量均呈“V”型变化，提出措施污水溢流量更低。
上述实验结果显示: 相较于传统措施来看，提出措施调蓄池进水量与污水溢流量更低，充分表明提出措施具备更好的应用效果。
三、海绵城市污水处理措施
（一）调蓄池建设
为了进一步降低污水溢流量以及溢流次数，减少城市水环境污染的程度，在海绵城市污水处理过程中，建设调蓄池，对溢流污水进行暂时存储，当管海绵城市污水处理系统中设置了两个调蓄池，分别位于合流管截流井处与污水厂溢流井前。调蓄池会占据较大的地下空间，建设与维修经济造价较高，为此尽量减少调蓄池的空间容积。另外，调蓄池建设位置选择也非常重要，影响着污水溢流削减效果。
（二）污水溢流量控制
合流制溢流污染造成城市水体严重污染，成为现今城市主要污染源之一。为了解决上述问题，必须加强污水溢流量的控制。经过长期研究发现，治理合流制溢流污染最有效的方法为在根本上降低或消除合流制溢流污染，即在源头控制合流制溢流污染。以上述确定的截流倍数为基础，采用源头控制措施控制污水溢流量。污水溢流量与截流倍数紧密相关，常规情况下，截流倍数n0越大，截流雨水量越多，则污水溢流量就越少;截流倍数n0越小，截流雨水量越少，则污水溢流量就越多。故随着截流倍数n0的提升，后续污水处理的造价也随之升高。为此，截流倍数n0需要依据污水处理需求与整体污水处理造价等综合考虑。
（三）截流倍数确定
截流倍数指的是海绵城市合流制排水系统中，雨季截流雨水流量与旱季污水流量的比值，该参数是城市污水治理的关键参数之一。截流倍数决定着污染物的收集量，也影响着污水厂的处理规模，从而影响整个城市的水环境。
在海绵城市污水处理过程中，截流倍数的取值至关重要。若截流倍数取值过大，虽然可以减少污水溢流量，但是污水厂运行资本大大增加，造成经济的巨大损失;若截流倍数取值过小，虽然截流干管造价下降，但遭遇雨季，污水溢流量大大增加，严重危害城市水环境以及质量。为此，截流倍数应该根据水量、污水水质、水文、气候、经济条件、受纳水体环境容量、排水区域大小等因素进行综合考虑。另外，截流倍数取值还需要适应污水厂的处理能力，防止污水厂前发生溢流现象。
四、城市环境改善措施
（一）水环境改善措施
随着城镇化建设的推进，点源、面源水污染逐渐增多，为此提出城市水环境改善措施。
1削减点源水污染、完善污水收集系统
采用雨污分流制，合理划分污水排放区域。制定污水收集处理率为100%，严格把好污水排放的关口，以此来保障城市污水的顺利排放与处理。
2控制面源水污染、管控径流全过程
构建雨水收集系统、依据地形情况布置雨水管道，以此来削减雨水径流导致的面源水污染。
3通过人工湿地净化污水厂尾水
污水厂尾水无法达到受纳水体的排放要求，需对污水厂尾水进行再次处理，处理方式主要分为两种，一种是由再生水厂进行化学处理，另一种是通过人工湿地进行生态化处理。
（二）水安全保障措施
1整治河道断面、提升城市生态效益。
2规划行泄通道、解决超载雨水排放问题。
3规划新建海堤、降低海潮威胁。
4结合截洪沟与水库、发挥其调蓄作用。
上述过程提出了城市水环境改善以及水安全保障措施，为城市环境治理提供措施支撑，以此为城市居民提供优质的生活环境。
结束语
综上述，海绵城市合流制溢流污是污水处理最严重的问题，直接影响城市水环境，为人们生活与生产带来威胁，为此提出海绵城市污水处理措施及对城市环境的改善研究。海绵城市污水处理措施为:一是合流制管道改造。利用推理公式法确定截流倍数，以此为基础，控制污水溢流量;二是调蓄池建设。为降低污水溢流量，在合流管截流井处与污水厂溢流井前建设调蓄池。选取某生态城作为实验区域进行仿真模拟实验。仿真实验结果表明，提出措施调蓄池进水量与污水溢流量更低，具备更好的应用效果。
参考文献
[1]秦成龙.李世涛.俞焘.城市污水处理在环境保护工程中的作用及措施[J].工程建设与设计.2019.(20):123-124.
[2]李剑锋.官永昌.陈华柳.城市生活污水的处理措施研究[J].科技创新与应用.2016.(31):175.