城市泵站放江治理措施淺析

余得水

摘 要：江河湖泊是水資源的重要載體，是生態(tài)系統(tǒng)和國土空間的重要組成部分，是經(jīng)濟社會發(fā)展的重要支撐，具有不可替代的資源功能、生態(tài)功能和經(jīng)濟功能。由于快速城市化、城市人口不斷增長及污水處理設(shè)施的不足，大量的工業(yè)廢水和生活污水直接排入河道，導致河道自身生態(tài)系統(tǒng)退化，水體自凈能力喪失，水體呈現(xiàn)發(fā)黑發(fā)臭等環(huán)境問題。為改善水環(huán)境，近年來國家和各地方政府出臺了大量的政策法規(guī)來推動水環(huán)境整治工作，消除黑臭和喪失功能的水體，營造良好的水岸環(huán)境成了近年來水利建設(shè)的主旋律。

關(guān)鍵詞：水污染防治;泵站放江處理;泵站旱流截污改造

中圖分類號：TV675? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2021）06-0131-03

“黑臭在水里，根源在岸上，關(guān)鍵在排口，核心在管網(wǎng)”形象和深刻地道出了城市黑臭水體整治的核心和關(guān)鍵，而市政泵站作為連接管網(wǎng)與河道的紐帶，其放江污染整治顯得尤為重要。本文將以上海市寶山區(qū)紅光河南端錦秋花園小區(qū)1#泵站放江治理工程為例，進一步探索泵站放江治理的措施。

1工程概況

錦秋花園小區(qū)1#雨水泵站位于寶山區(qū)紅光河南端，該雨水泵站主要服務(wù)錦秋加州花園小區(qū)，服務(wù)面積達150萬平米，由于建設(shè)年代長，部分雨水污水混排現(xiàn)象嚴重，雖經(jīng)多次改造，但效果不是十分理想。經(jīng)過調(diào)查，該泵閘前沿雨水管道直徑為1.8m，泵站前池沉積大量污水，氣味刺鼻。2015年小區(qū)自行增設(shè)的兩臺14L/s旱流截污泵站，但是由于雨水泵站內(nèi)的污水經(jīng)潛污泵提升至規(guī)劃二路已建DN300污水管網(wǎng)中時，會造成錦秋小區(qū)1期內(nèi)污水管網(wǎng)的回流倒灌，新增設(shè)的截流設(shè)施基本處于閑置狀態(tài)，無法發(fā)揮其應(yīng)有的截污功能。此外，雨水泵站內(nèi)設(shè)有溢流口，當泵站內(nèi)水位較高時，污水會從溢流口直排入河。導致大量污水排入紅光河，從而造成紅光河水質(zhì)不達標，經(jīng)檢測紅光河為劣Ⅴ類水體，其中主要超標指標為氨氮和總磷。

2 入河污染負荷評估

根據(jù)對紅光河周邊地塊的調(diào)查以及水質(zhì)中主要污染物指標的分析，初步確定紅光河水體主要的污染源及污染負荷如下：

2.1泵站污水負荷

經(jīng)計算，錦秋花園小區(qū)1#雨水泵站入河污水量為2265m?/d，氨氮平均濃度為40mg/L，總磷平均濃度為3mg/L，泵站污水輸入氨氮總量為90.6kg/d，總磷為6.8kg/d。

2.2降雨徑流負荷

紅光河為該區(qū)域主要的泄水通道，該區(qū)域的匯水面積為15萬平方米，按年均降雨量1100毫米來算，全年接納的雨水為16.5萬立方米。由于降雨徑流攜帶途徑的大量污染物進入河道，導致水體的SS、氨氮、總磷等指標提高，上海區(qū)域降雨徑流中氨氮含量平均為4 mg/L，總磷含量平均為0.5mg/L，氨氮含量超出Ⅴ類水指標2倍，明顯影響到河道總體水質(zhì)，全年通過降雨徑流輸入的氨氮總量為660kg。

2.3底泥污染負荷

河道底層有較多的淤泥，污染底泥厚度為50cm左右，呈黑色和黑灰色，有明顯臭味，淤泥呈明顯的厭氧狀態(tài)，不斷向上覆水體釋放污染物，導致總磷、COD、氨氮等指標升高;而且厭氧產(chǎn)生的泥皮上浮，導致水面漂浮物增多，景觀效果很差。

3 治理措施

根據(jù)上述的污染源和污染負荷分析結(jié)果，本工程采取了如下治理措施：

3.1雨水泵站污水截污

雨水泵站放江主要污染源分為旱季混接污水和雨季初期雨水兩部分，通過在雨水泵站內(nèi)增設(shè)污水截留泵，將旱季污水及初期雨水就近排到附近市政污水管網(wǎng)中，可以大幅度削減泵站放江的入河污染物。

3.2構(gòu)建生態(tài)凈化區(qū)

考慮到雨水泵站截污實施后，仍會有小部分降雨徑流和泵站污水通過泵閘口溢流，因此本工程擬從上游到下游分別設(shè)置雨污合流強化凈化區(qū)+生態(tài)凈化區(qū)+生態(tài)緩沖區(qū)三個區(qū)域，進行針對性的治理，采用曝氣+填料+微生物的措施，同時根據(jù)降雨徑流量的大小，自動調(diào)節(jié)微生物投加量，如果遇到瞬時強降雨，降雨過后采用應(yīng)急措施，應(yīng)急投加生物絮凝劑+特效微生物，無毒性，無二次污染，可以短時間內(nèi)減緩強降雨導致的污染。

3.3底泥污染治理

底泥是河道生態(tài)系統(tǒng)的基質(zhì)，是底棲動物和微生物賴以生存的生境，但是污染底泥在厭氧的情況下不斷釋放污染物，因此在保留現(xiàn)狀底泥的基礎(chǔ)上對底泥進行前期氧化和改良，后期逐步消解的治理措施。前期對底泥氧化，在底泥表層形成氧化層，減少污染底泥向上覆水體釋放磷和氮，對底泥改良以后，可以讓底棲動物和水生植物有一個生長和著根的環(huán)境;后期采用底泥降解微生物逐步削減污染底泥的沉積量。

4 設(shè)計方案

根據(jù)上述針對現(xiàn)狀制定的治理策略，本案擬采用岸上截污，水里納污兩個方面對污染河道進行整治。

4.1雨水泵站旱流截污

根據(jù)雨水泵站每日排污量，本次工程在原有雨水泵站內(nèi)增設(shè)2臺52.5L/s截污泵，將進入雨水泵站的污水通過新增污水泵排入市政污水管網(wǎng)，減少排入河道的污水量。

4.2構(gòu)建生態(tài)凈化區(qū)

將整個河段分成四個功能區(qū)域，分別為合流制雨污凈化設(shè)施+生態(tài)凈化區(qū)+生態(tài)緩沖區(qū)+生態(tài)構(gòu)建與穩(wěn)定區(qū)，集成污水強化處理、曝氣增氧、微生物、水下森林等組合技術(shù)，因地制宜，采取合適合理的措施，同時營造生態(tài)水景，融入周邊的綠化環(huán)境。

4.3水體底質(zhì)改良工程設(shè)計方案

本工程施工需要對底質(zhì)進行預(yù)處理。在工程施工前，對水體和底泥進行底部垃圾的清理和活性淤泥處理，并建立有益微生物處理系統(tǒng)。

根據(jù)需要對水體底泥進行消毒及活性淤泥活化處理等預(yù)處理措施，其目的是：①殺滅原來富營養(yǎng)化水體底質(zhì)中病原體;②水體中潑灑石灰乳，改善底質(zhì)酸堿度;③采用技術(shù)工程培育與調(diào)配的多種有益微生物菌種（只需前、中期的用量）活化底質(zhì)。根據(jù)施工實際進度逐步進行調(diào)控。

通過以上措施實施，消除或者減緩其對后期生態(tài)系統(tǒng)的負面影響，建立或者恢復底質(zhì)有益微生物處理系統(tǒng)，促進沉水植物群落的生長及系統(tǒng)的恢復和穩(wěn)定，提高水體水質(zhì)凈化效果。

改善基質(zhì)用的微生物菌種，根據(jù)施工實際進度逐步進行調(diào)控。主要有兩類：

（1）光合細菌、有益放線菌和有益芽胞桿菌的混合系統(tǒng)微生物群體，主要用于對水體中COD、含碳有機物、含磷和硫物質(zhì)的分解。

（2）氨氧化細菌與反硝化細菌的混合系統(tǒng)微生物群體，主要用于對水體中含氮物質(zhì)：氨氮、尿素、尿酸、氨基酸、蛋白質(zhì)和硝態(tài)氮等的分解。

5水質(zhì)凈化效果評估

5.1非雨季工況條件

未下雨的時候，紅光河潛在的外來污染源為泵站部分的溢流污水，進入河道的污水量為680m?/d，氨氮平均濃度為40mg/L，總磷平均濃度為3mg/L，則泵站污水輸入氨氮總量為27.2kg/d，總磷為2.04kg/d。預(yù)測評估結(jié)果如下：

5.2雨季工況

雨季工況針對中雨規(guī)模的降水量，紅光河全年接納的雨水為16.5萬立方米，上海平均年降雨天數(shù)按130天算，將年雨量平攤到1天的雨量進行測算，則為1269立方米，氨氮平均為4mg/L，總磷平均為0.5 mg/L，污水流量680立方米，氨氮平均濃度為40 mg/L，總磷平均濃度為3mg/L，則混合流量為1949立方米，氨氮混合濃度為16.56mg/L，總磷混合濃度為1.37 mg/L。預(yù)測評估如下：

從上述預(yù)測結(jié)果中可以看出，中雨規(guī)模以下的降水量，對整體河道水質(zhì)影響不大，可以穩(wěn)定達到預(yù)期目標中的Ⅴ類水。

此外，在該階段根據(jù)流量增加的測定，微生物強化裝置的投加量會增加20%。

5.3 突發(fā)強降雨工況

主要針對強降雨工況，瞬時雨量非常大，短期內(nèi)會有大量的雨污混合水進入河道。降雨量按4倍中雨量計算，則雨量為5076立方米，混合流量為5756立方米，氨氮混合濃度為8.25mg/L，總磷混合濃度為0.8mg/L。預(yù)測評估如下：

從上述預(yù)測結(jié)果中可以看出，強降雨以后瞬時大量雨污水對整體河道水質(zhì)影響較大，導致各個處理設(shè)施停留時間縮短，處理效果降低，離預(yù)期目標中的Ⅴ類水指標還有一些差距。

因此，在該階段根據(jù)流量增加的測定，微生物強化裝置的投加量會增加100%，用來補充隨雨水流失的微生物，預(yù)計在強降雨5天后，河道水質(zhì)能夠恢復到Ⅴ類水。

6 結(jié)論

本工程于2019年11月通過竣工驗收，在工程運行期間各項水質(zhì)指標均達到了五類水標準。

參考文獻：

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