給排水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計在城市污水處理中的應(yīng)用

【摘要】一個城市的污水處理水平直接體現(xiàn)這個城市對環(huán)境綜合布局的規(guī)劃，是這個城市綜合競爭力的一個非常重要的指標(biāo)。較高的城市污水處理水平，背后一定有著科學(xué)的城市給排水管網(wǎng)設(shè)計。這種合理的規(guī)劃也是當(dāng)前國家提倡綠色城市建設(shè)，打造以人為本的宜居環(huán)境的指導(dǎo)思想的體現(xiàn)。本文就給排水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計在城市污水處理中的若干問題，提出應(yīng)用上的建議和參考。

【關(guān)鍵詞】給排水? 管網(wǎng)? 城市? 污水處理

1、引言

一個城市的污水處理水平直接體現(xiàn)這個城市對環(huán)境綜合布局的規(guī)劃，是這個城市綜合競爭力的一個非常重要的指標(biāo)。較高的城市污水處理水平，背后一定有著科學(xué)的城市給排水管網(wǎng)設(shè)計及先進的污水處理設(shè)備和技術(shù)的應(yīng)用，這種合理的規(guī)劃和治理也是當(dāng)前國家提倡綠色城市建設(shè)，打造以人為本的宜居環(huán)境的指導(dǎo)思想的體現(xiàn)。

科學(xué)合理地設(shè)計給排水管網(wǎng)是城市基礎(chǔ)工程設(shè)施建設(shè)的重要一環(huán)，工程施工設(shè)計與建設(shè)的質(zhì)量和科學(xué)性，直接決定著城市的發(fā)展水平，影響著城市景觀和衛(wèi)生環(huán)境，影響著城市的投資環(huán)境，甚至關(guān)系到城市的安全。對大規(guī)模的工程投資和運行管理的可靠性也起著關(guān)鍵性作用。

2、城市污水處理

一個城市的污水處理主要是針對工業(yè)廢水，生活廢水和其他廢水中的污染物進行有效的去除，使這些污染物對城市環(huán)境所涉及到的區(qū)域不產(chǎn)生危害。依據(jù)大數(shù)據(jù)統(tǒng)計，一般一個城市中的污水主要污染物是易降解的有機物，所以好氧生物處理法是當(dāng)前最普遍的去污處理方法。同時根據(jù)污水中的難降解有機物含量，可以適當(dāng)考慮增加厭氧處理或者物化法。

工業(yè)生產(chǎn)出來的廢水和生活廢水等污水大部分會進入一個城市的污水管道，理論上來講，排出的污水量會與給水量一致，但是實際中，這兩項數(shù)據(jù)是不可能一致的。從實際數(shù)據(jù)來看，現(xiàn)實中排出的水并未全部排入污水管道，比如消防排水、城市綠化用水、管道滲水、蒸發(fā)掉的水等，統(tǒng)計數(shù)字顯示排出的污水是給水量的80%左右。另外，一些分散的給水設(shè)備未包括在整個城市的給水量總體規(guī)劃內(nèi)，同時還有地下水對管道的滲入等因素，在業(yè)內(nèi)也達到了共識，即污水量會大于給水量。這種情況下，城市污水的處理與一個城市的給水量，排水量，工業(yè)與生活的水設(shè)備情況，人民的生活水平高低，衛(wèi)生設(shè)備的數(shù)量和先進程度，城市地理位置，氣候及季節(jié)變化均有很大的關(guān)系，城市給排水管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計在一個城市的污水處理中顯得非常重要。

3、給排水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計

一個城市的給排水管網(wǎng)設(shè)計，如上文所述，對于目前的城市污水處理非常重要，同時還關(guān)系到城市所在地周邊的環(huán)境保護，更關(guān)系到下游城市人民的身體健康以及經(jīng)濟發(fā)展。加快城市給排水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計，加快城市污水處理新技術(shù)的應(yīng)用，促進城市和諧發(fā)展以及綠色可持續(xù)發(fā)展是目前我國城市污水處理相關(guān)部門的重要任務(wù)。一個城市的給排水管網(wǎng)是一項浩大的工程，科學(xué)優(yōu)化設(shè)計是非常重要的，設(shè)計不合理會給后續(xù)工程施工以及使用帶來連串損失，直接造成投資浪費及城市排污受阻，從而造成環(huán)境污染及重大緊急事故發(fā)生。城市給排水管網(wǎng)規(guī)模越大，設(shè)計區(qū)域越廣，復(fù)雜程度越高，通過優(yōu)化設(shè)計之后的社會價值和經(jīng)濟效益就越凸顯?？梢哉f，管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計是百年項目，澤及后代，嚴肅性和重要性不言而喻。在管網(wǎng)設(shè)計中，本文強調(diào)流速，充滿度及先進的水力旋流截污技術(shù)配套管網(wǎng)綜合施用，對于一個城市污水處理具有非常重要的意義。

4、給排水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計在城市污水處理中的應(yīng)用

一個城市的給排水管網(wǎng)設(shè)計需要謹慎地從管網(wǎng)的流速、充滿度進行最優(yōu)化的設(shè)計，同時目前的城市給排水管網(wǎng)雖然在城市污水處理中起到非常重要的綜合排污作用，但是管道中的水力旋流截污先進技術(shù)的使用，會減輕城市給排水管網(wǎng)的很大壓力，這種技術(shù)的運用是通過在管道的關(guān)鍵節(jié)點設(shè)置水力旋流濃縮設(shè)備，用旋流原理加格柵過濾，對污水實現(xiàn)強化性的一級處理，這樣一來，成倍削減排放入水體的污染負荷，起到進網(wǎng)前的優(yōu)化，進網(wǎng)和出網(wǎng)進一步優(yōu)化，這樣的綜合城市污水處理系統(tǒng)會對一個城市來說起到排污去污能力，保障城市的安全運行。

給排水管網(wǎng)流速設(shè)計一定要盡可能小。這樣的設(shè)計主要是為了后期工程的運行安全性。管網(wǎng)中的管道埋得越深，其造價和維護成本就越高，管道埋深雖然可以增加排污流速，但是其缺點也是很明顯，造成下游管網(wǎng)中的管道依次要埋深，造價和維護成本成倍增加。通過實踐考量，增加埋深度不如增加管道管徑的大小，同時利用進網(wǎng)前的管道水力旋流截污先進技術(shù)可以減少排污流速，有效解決管深和管徑的最佳優(yōu)化設(shè)計。

給排水管網(wǎng)充滿度設(shè)計是要根據(jù)管網(wǎng)流速設(shè)計進行。眾所周知，管網(wǎng)中的管道半徑越小，其造價越低，維護成本也越低，所以如果為了降低造價和維護成本，很明顯，使用最小管徑是最優(yōu)的選擇。在確定了管網(wǎng)流速以后，其管網(wǎng)充滿度隨即可以確定，即根據(jù)已有的管徑和流速，設(shè)計他們二者所能承受的最大充滿度即可。此處需要強調(diào)的是，對于管網(wǎng)的管道管徑，沒有特殊的規(guī)定，這個需要根據(jù)市政建設(shè)的整體規(guī)劃和投資水平。

另外，對于管網(wǎng)中的管道材質(zhì)，連接可靠性、耐腐蝕性、韌性、彈性、使用壽命、施工水平，還有就是給排水管網(wǎng)的整體走勢和布局都是影響一個城市管網(wǎng)完成后發(fā)揮作用的影響因素，是體現(xiàn)一個城市污水處理能力的體現(xiàn)。

5、結(jié)語

城市污水處理能力是一個城市現(xiàn)代文明的一個重要體現(xiàn)，也是一個城市打造宜居環(huán)境，建設(shè)百年城市，形成品牌的重要體現(xiàn)。給排水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計在城市污水處理的建設(shè)中，能大大減少投資成本，減少建成后運行的成本，更重要的是優(yōu)化設(shè)計能體現(xiàn)安全，保障一個城市數(shù)百萬人甚至千萬人的生命財產(chǎn)安全。百年工程，設(shè)計優(yōu)先。

參考文獻：

[1]丁武斌.環(huán)境工程中城市污水處理的探析[J].資源節(jié)約與環(huán)保.2019（12）.

[2]嚴俊剛.排水管網(wǎng)設(shè)計在城市污水處理工程中的運用[J].中華建設(shè).2011（07）.

[3]郝明亮;高松峰.城市污水管網(wǎng)管理信息系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].河南科技.2016（5）.

[4]王建國.自動化技術(shù)在城市污水處理中的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù).2015（10）.

[5]劉剛. 城市污水排水管網(wǎng)施工項目管理分析[J].決策探索.2019（8）.

作者簡介：吳浩鳴（1999-）北京科技大學(xué)能源與環(huán)境工程學(xué)院在讀本科生，現(xiàn)從事環(huán)境工程和水處理方面的專業(yè)學(xué)習(xí)和研究。