昆明主城水质净化厂联合调度系统小论

发表时间:2021/8/16   来源:《中国建设信息化》2021年8期   作者:段燕惠
[导读] 污水管网和水质净化厂共同组成了一座城市庞大的污水处理系统,需要二者实现统筹建设和协调运行,才能充分有效发挥其对城市水环境污染的管控功能。

        段燕惠
        昆明市规划设计研究院   云南省昆明市  650041
        摘要:污水管网和水质净化厂共同组成了一座城市庞大的污水处理系统,需要二者实现统筹建设和协调运行,才能充分有效发挥其对城市水环境污染的管控功能。排水管网的污水收集能力和水质净化厂的污水处理能力不匹配;现有城市排水系统在运行管理过程中出现区域负荷分配不够均衡,“部分吃不饱,部分吃不了”;排水系统的输配调度能力不强等问题,致使不同的水质净化厂运行负荷差异较大。
        关键词:昆明主城;水质净化厂;联合调度系统;研究
        污水处理系统管控概念的缺失,造成了污水收集管网与厂区建设、监督、管理不同步,水质净化厂的稳定达标可行性降低,增加了对水环境的风险。因此在严峻的水污染形势下,不仅需要通过改进污水处理技术逐渐改善水质,更需要一个水质净化厂群管理系统,指导厂群对区域污染物进行集群调控,在短时间内提升主城水质净化厂群的调控能力。
1、研究目的
        1.1优化分配污水处理任务,初步实现主城水质净化厂集群优化管理的效果;
        1.2平衡主城水质净化厂进水水量,保证充分发挥水质净化厂处理能力。
2、研究范围
        以规划水量预测成果为基础,进一步对昆明主城区16座水质净化厂直接的联动系统进行研究。
3、现状情况分析
        截至目前,昆明主城区水质净化厂数量16座,其中稳定运行14座,正在建设2座,现状污水处理能力达到157.5万吨/天(不含在建厂)。

        3.1现状主城已初步形成以:主城西片区,主城北片区,主城东片区、南片区,主城东南片区、呈贡北片区等4个相对独立区域的水量调配系统,每个片区分别以第十三水质净化厂,第十四水质净化厂,第七八水质净化厂及洛龙河水质净化厂兜底。
        3.2鉴于现状兜底厂部分尚未建成,进行水量调度的管网系统尚未完善。
4、规划调度方案
        根据预测,昆明主城区各水质净化厂规划规模及水平衡如下:

        4.1主城西片区
        西片区主要涉及水质净化厂为三厂、九厂及十三厂(在建)。
调度方案:
        九厂通过昌源南路d1600主干管,向三厂转输流量7.27万m3/d;
        三厂通过张峰泵站d1200压力管,向十三厂转输流量4.67万m3/d。
        4.2主城北片区
        北片区主要涉及水质净化厂为四厂、五厂及十四厂(在建)。
调度方案:
        四厂通过张官营泵站—盘龙江东侧d2500转输管,向十四厂转输流量3.26万m3/d;
        五厂通过盘龙江东侧d2500转输管,向十四厂转输流量10.8万m3/d。
        4.3主城东片区、南片区
东片区、南片区主要涉及水质净化厂为一厂、二厂、七八厂及十厂。
调度方案:
        一厂通过船房河泵站,向七八厂转输流量3.15万m3/d;
        十厂通过枧槽河泵站,向二厂转输流量2.27万m3/d;
        二厂通过大清河泵站,向七八厂转输流量11.67万m3/d。
        4.4主城东南片区、呈贡北片区
        东南片区、呈贡北片区主要涉及水质净化厂为六厂、十一厂、十二厂及倪家营厂、洛龙河厂(现状呈贡县水质净化厂远期取消,合并入洛龙河水质净化厂服务区)。
调度方案:
        六厂通过宝象河d1200转输管—环湖截污干渠,向洛龙河厂转输流量12.54万m3/d;
        十一厂通过东白沙河d1000截污管—珥季路d1650污水干管—宝象河d1200转输管—环湖截污干渠,向洛龙河厂转输流量2.06万m3/d;
        十二厂通过宝象河d1000截污管—珥季路d1650污水干管—宝象河d1200转输管—环湖截污干渠,向洛龙河厂转输流量1.07万m3/d;
        倪家营厂通过新建马料河d1200截污管—古滇路d1200污水干管,向洛龙河厂转输流量2.09万m3/d。
5、联合调度方案建议
        5.1存在问题
        昆明主城虽已基本形成4个相对独立区域的水量调配系统,但仍存在以下问题:
        5.1.1现有调度系统仅解决小区域之间的水量平衡,未实现整个主城区的水量调配。
        每个片区分别以第十三水质净化厂,第十四水质净化厂,第七八水质净化厂及洛龙河水质净化厂兜底,但4个片区之间却未建立相互调配联通关系。
        5.1.2现有调度系统功能具有单向性,未考虑事故时水量调配,同时也不利于末端水质净化厂的应急调度。
        根据对现有调度系统的分析,可以看到,其只能实现上游水质净化厂向下游或者下游水质净化厂向上游调配的功能,导致末端水质净化厂事故期间污水无法得到合理的调配,而且调度系统多为重力系统,在片区水量突然增大时,也容易使得整个区域污水处理压力集中在末端水质净化厂。
        5.2建议
        5.2.1建议在现有水量小片区调度系统的基础上,建设更高层次厂网联通系统,以突发情况应急调度调蓄功能为主,实现区域水量的大平衡,进一步提高区域“厂网”系统的运行安全。
        5.2.2根据片区水质净化厂的分布,构建独立联通第十三水质净化厂,第十四水质净化厂,第七八水质净化厂及洛龙河水质净化厂关系为主的通道系统,同时考虑支次系统沿伸,构成多厂联系,突破地形标高限制,实现污水的区域调配调蓄。
        5.2.3建议适当结合昆明主城现状合流制存在的问题及面山防洪需求等因素,考虑与其共同或分仓新建该联合调度系统,同步缓解雨季溢流污染及山洪入侵等问题。
参考文献:
【1】马鹏,王艳萍,马玺.城市供水系统多水源联合调度模型及应用.建筑设计及理论,2018-12.
【2】李培清,郑宝昌,赵普. 多水源供水系统管网压力的控制.教育学,2003-04.
【3】王家有. 城市供水系统的优化调度与智能控制.工程地质学,2014-06.
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