河道雨污排口末端治理分析

韓建勛

摘要：近年來，隨著我國工業(yè)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的同時，對環(huán)境帶來了很大污染，其中河道污染尤為嚴(yán)重，河道水環(huán)境的治理工作已經(jīng)成為人們熱切關(guān)注的話題，為了提升水環(huán)境治理的有效性，需要綜合使用多種多樣的水環(huán)境治理技術(shù)，對河道雨污排口末端進(jìn)行治理。希望能夠有效對河道水環(huán)境進(jìn)行改善，提升水資源凈化能力。

Abstract： In recent years， with the rapid development of China's industrial economy， it has brought a lot of pollution to the environment. Among them， river pollution is particularly serious. The treatment of river water environment has become a topic of intense concern for people. To improve water environment management effectiveness， it is necessary to comprehensively use a variety of water environment treatment technologies to control the end of river channel rain discharge. It is hoped that the river water environment can be effectively improved and the water purification capacity can be improved.

關(guān)鍵詞：河道;雨污排口;末端治理

Key words： river channel;rain pollution discharge;end treatment

中圖分類號：TU992? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）33-0013-03

0? 引言

我市河?xùn)|老城區(qū)排水體制規(guī)劃為雨污合流制，截流倍數(shù)為1。晴天污水通過沿江建設(shè)的截污干管進(jìn)入污水處理廠進(jìn)行處理，雨天超標(biāo)的雨污混合水直接溢流進(jìn)入湘江。由于截流標(biāo)準(zhǔn)偏低、管網(wǎng)清淤維護(hù)不到位等方面的影響，降雨初期通過管網(wǎng)排出的雨污混合水與湘江混合，在排口下游一段距離相差涇渭分明的擴(kuò)散帶，呈現(xiàn)出“黑龍”的現(xiàn)象，溢流污染問題特別突出，屢次引起市民的投訴。

溢流污染問題是合流制排水系統(tǒng)的必然產(chǎn)物，為解決溢流污染問題，按現(xiàn)有規(guī)范、規(guī)劃的要求，僅僅采用加大截污干管的截流倍數(shù)，往往難以確定理想的效果，同時造成管網(wǎng)投資過大，利用率不高。本文針對合流制排水系統(tǒng)的特點，結(jié)合雨污排口末端治理污染總量控制和提升表觀特征的相關(guān)要求，提出相應(yīng)的改造目標(biāo)與方案，對于解決雨污排口末端治理溢流污染問題有一定的借鑒作用。

1? 河道雨污排口末端治理現(xiàn)狀及存在的問題

1.1 截流式合流制管網(wǎng)系統(tǒng)運行模式

①晴天運行模式：截污干管沿江建設(shè)，雨污合流管中的污水經(jīng)末端截污，進(jìn)入截污干管，并提升至污水處理廠處理。通過上述運行模式，可實現(xiàn)晴天污水全截流、全處理。②雨天運行模式：雨天合流管中的雨污混合水進(jìn)入截污干管，超標(biāo)雨污混合直接溢流進(jìn)入河道。

1.2 截流式合流制管網(wǎng)系統(tǒng)存在的問題

現(xiàn)行規(guī)劃、規(guī)范的截污干管管徑按旱季污水流量的截流倍數(shù)技術(shù)，雨天對前期污染較重的雨污混合水截流能力不足，具體如下：

①抓不住：截污管道截流倍數(shù)僅為1，按旱季秒流量的2倍進(jìn)行設(shè)計，無法對雨天污染較為嚴(yán)重的合流污水進(jìn)行截流;如匯水面積約4.7ha，管道D1000，坡度9.47‰。管道旱季污水量及雨天混合流量分別為0.011m3/s、1.0m3/s，在1倍截流情況下，截污井處峰值流量差45倍，截污管設(shè)計流量遠(yuǎn)小于雨天峰值流量，因此截污干管無法有效將混合污水截流，同時只要下雨，就會溢流至湘江。②處理不了：截污系統(tǒng)無調(diào)蓄空間，受我市環(huán)保部門要求，進(jìn)入污水廠的污水必須全部達(dá)標(biāo)處理，而雨天污水瞬間增加1倍，污水處理廠二級處理單元無法應(yīng)對，因此規(guī)劃1倍截流的雨污混合水并未實現(xiàn)真正意義上的削減。

1.3 傳統(tǒng)截流式合流制管網(wǎng)改造方式存在的不足

截污量及截流效率受降雨強(qiáng)度、歷時及污染物來源的影響較大，在現(xiàn)狀截污模式下，按現(xiàn)有規(guī)劃、規(guī)范，僅僅加大截流倍數(shù)，其截污效果不佳。由于截污干管污染削減量有限，截污效率無法保證。通過上述分析，可得到以下結(jié)論： ①隨著截流倍數(shù)的增加，截流量同步增加;②受降雨量及降雨強(qiáng)度的影響，不同截流倍數(shù)的截流量并不是呈正比關(guān)系，但截污效率呈下降趨勢;③不同降雨條件下，截流率最高的截流倍數(shù)不同。

2? 河道雨污排口末端治理新思路

基于地表水體保護(hù)的需求，水污染防治法要求對重點水污染物排放實施總量控制制度。采用污染總量控制理念，確定合理的截排倍數(shù)，在規(guī)劃、規(guī)范提高截排倍數(shù)的基礎(chǔ)上，新增調(diào)蓄設(shè)施，并調(diào)整、優(yōu)化廠網(wǎng)站的運行調(diào)度方式，真正做到污染削減，保護(hù)地表水體。

2.1 改造策略

在按現(xiàn)有規(guī)劃、規(guī)范增加截排倍數(shù)的基礎(chǔ)上，適當(dāng)增加調(diào)蓄設(shè)施，可提高溢流污染截流效果。仍以S1片為例，新增調(diào)蓄設(shè)施，規(guī)模為506m3，則14mm降雨量以下的中小雨期間合流污水全部截流。

根據(jù)總量控制目標(biāo)，對雨污排口末端進(jìn)行調(diào)整，可忽略降雨時長、降雨強(qiáng)度等外部條件對合流制管網(wǎng)污染稀釋、沖刷等因素，結(jié)合納污區(qū)實際建設(shè)條件，增加截污調(diào)蓄設(shè)施，采用以空間換時間的理念，可通過工程措施達(dá)到有效削減污染物總量的目的。

2.2 問題及建議

污染削減是一個系統(tǒng)工程，在加大溢流污染截流的基礎(chǔ)上，需要對污水處理廠的處理能力及運行調(diào)度同步進(jìn)行調(diào)整，原則上溢流污染應(yīng)經(jīng)過污水處理廠的二級處理，真正做到污染削減。

3? 河道雨污排口末端治理技術(shù)措施分析

3.1 外源污染控制

外源污染來自徑流雨水中的污染物，利用降雨原位自動膜濾系統(tǒng)進(jìn)行處理，原理是利用超低壓過濾膜，把徑流雨水中的污染物有效的進(jìn)行分解及清除。此系統(tǒng)主要是以折疊式的濾膜為主要過濾裝置，利用此系統(tǒng)裝置不僅能確保過水能力不受影響，而且還能使污染物得到有效過濾。同時，利用該系統(tǒng)，需要科學(xué)建設(shè)配套的蓄水池，用來儲存過濾后的水體，遇到暴雨天氣，河道水位上升，此時，可以對濾芯進(jìn)行反自動清洗，這樣，就可以延長濾芯的使用壽命。同時，我們也要在河道末端系統(tǒng)上裝雨水管網(wǎng)，在暴雨來臨時，水位上升較快，多條河道的水集中匯入，此時河道中的污染物比較多，這時，我們可以把過濾后的水體通過管網(wǎng)排出，減少水體直接污染河道的機(jī)率，利用此方法，也能在一定程度上降低因排放不當(dāng)對河道造成的二次污染問題。

駁岸生態(tài)滯留系統(tǒng)，其主要作用就是處理大暴雨階段沒有進(jìn)入管網(wǎng)的這部分水體，使河岸坡的滲透性及納污方面的能力得到提升。駁岸生態(tài)滯留系統(tǒng)的原理主要是把駁岸、水面及陸地進(jìn)行有效連接，使它們形成一套整體系統(tǒng)，為駁岸邊的土體、植被等微小縫隙提供能量交換，或者物質(zhì)能量轉(zhuǎn)移，讓空氣可以充分發(fā)揮對流作用，使溶氧量在水體中得到有效擴(kuò)散，最終提高河道的水質(zhì)，把外來有害物質(zhì)對水體的污染降低到最低。

3.2 內(nèi)源污染控制

由于河道受到外來污染物長期的累積、沉淀和固化，最終都沉淀到河底，形成淤泥，我們把其稱為內(nèi)源污染物，這類型的污染物對整體城市河道水體能夠產(chǎn)生一定的影響。而且不好控制，沉淀在河道底的淤泥成份也比較復(fù)雜，其中也加雜著很多化學(xué)物質(zhì)，這類物質(zhì)在河道中經(jīng)過長期的涌動，在某種作用下，有可能把污染源帶入上層水源中，給河道水環(huán)境帶來二次污染。因此，我們要利用多方位生態(tài)修復(fù)技術(shù)，對外源污染物進(jìn)行清理，利用機(jī)械清淤技術(shù)和淤泥生物酶降解方法，該方法具有快速、高效以及可持續(xù)性能高的功能和特性。

3.3 人工凈化控制技術(shù)

就河道污染方面來看，由于受到外來污染物的影響，導(dǎo)致河道本身的生態(tài)系統(tǒng)嚴(yán)重失衡，因此，當(dāng)前必需利用相關(guān)凈化措施，對河道水體環(huán)境進(jìn)行有效凈化，通過凈化技術(shù)的應(yīng)用，使污染物的得到有效降低，讓河道生態(tài)環(huán)境重返平衡階段。目前，對河道水環(huán)境進(jìn)行凈化控制的技術(shù)主要是超微凈化水處理技術(shù)，此技術(shù)在我國的河道治理中的作用明顯，取得良好的效果，得到了廣泛推廣。應(yīng)用此技術(shù)可以把水質(zhì)中的氮磷含量、藻類、膠體等污染物質(zhì)進(jìn)行清除。就該技術(shù)的應(yīng)用效果來看，筆者通過某河道的測試，得出應(yīng)用此技術(shù)的河道溶氣量明顯得到增加，并且水體的清澈度也比較高。

超微凈化水處理技術(shù)可以對水體中的各個污染指標(biāo)進(jìn)行消除和分解，微米級氧化氣泡可快速消除藻類對河體污染，使水體顏色能夠盡快恢復(fù);微米級氣泡其本身具有一定的正電荷，應(yīng)用正負(fù)電荷之間的吸附作用，把水體中的膠體含量降低，其也能把水體中的雜質(zhì)進(jìn)行吸附，使渾濁的水體得到有效降低。

3.4 BAF治理技術(shù)

由于污染微生物生長在處在粗糙多孔的濾料表面，使得污染物不容易清除。而BAF治理技術(shù)的應(yīng)用，不僅可去除粒徑較大，同時，也能在一定程度上清除生化性不強(qiáng)的物質(zhì)。由于填料本身截留及表面生物膜的生物絮凝作用，使出水的質(zhì)量能夠得到保證，因不斷的反沖洗，生物膜得以有效更新，從而保障了生物的活性。高活性的生物膜不僅體現(xiàn)在生物氧化、降解方面，更表現(xiàn)為生物絮凝、吸附作用，使一些疑難物質(zhì)能夠得到有效清除。

3.5 SMT治理技術(shù)

SMT（Super Membrane Tank，超級膜反應(yīng)器）工藝是基于MBR生物膜反應(yīng)器的原理，利用膜分離設(shè)備將生化反應(yīng)池中的活性污泥截留，直接就可以產(chǎn)出穩(wěn)定的水質(zhì);同時，也可以在生物池內(nèi)維持高濃度的微生物量，應(yīng)用此工藝，可以很大程度上降解污水，并且剩余的污泥也比較少，污水中的氨氮成份被清除，凈水效果顯著，并且也可以把水質(zhì)中的病毒給去除掉。

SMT系統(tǒng)的平板膜組件，膜單元之間通過自鎖式互聯(lián)形成產(chǎn)水匯總流道，不用通過軟管連接，就能組成模塊化模組件，而且還具有靈巧性。

平板膜的材質(zhì)構(gòu)成，屬于PTEE復(fù)合膜材質(zhì)，它具有親水、運行膜壓差極低，而且耐酸堿、氧化和高溫，并具有超高強(qiáng)度的特點。

目前SMT已在北、上、廣、深等一線城市的河道雨污合流排口中應(yīng)用，產(chǎn)生了良好的效果。

SMT針對COD小于200mg/L的雨污混排或污水排口，將HRT縮短為1h以內(nèi)，節(jié)省反應(yīng)器體積，同時，創(chuàng)新的采用卷式平板膜，并豎向堆積，大大增加了膜的填充密度，因此其占地面積比傳統(tǒng)的MBR縮小很多。

4? 結(jié)束語

綜上所述，在城市發(fā)展過程中，需要加強(qiáng)對河道治理的力度，禁止工業(yè)廢水的直接排放，并加強(qiáng)對河道雨污排口末端治理技術(shù)的研究，避免河道黑臭水體污染，從而提高河道水資源的潔凈度，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

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