大岭山镇环保基础设施建设工作领导小组办公室 广东东莞 523000
摘要：近几年，随着污染问题的日益严重，生态平衡遭受破坏，并带来了各项问题，阻碍了我国的发展。因此，国家越发重视污染治理问题。在生态污染治理中，污水治理作为一项重要内容，如何设计截污方案，有效降低水污染，提高我国水资源的利用率，具有重要意义。基于此，文章基于污水管网的高水位运行工况，探讨了截污方案。
关键词：污水管网；高水位；运行工况；截污方案
通常来讲，水污染导致区域水源黑臭问题，其根源在岸上，关键在于污水管的排口处，而核心这是在管网上。因此，在截污方案制定中，应以源头控制为主，积极调查污水管网的运行水位，了解污水管网在高水位运行的异常情况，对导致高水位运行异常的原因进行剖析，反复排查污水管网，掌握污水来源、管网结构的缺陷、管网功能的缺陷、管网运行的水位情况等，科学制定截污方案，有效提高污水治理效果[1]。
1.项目背景
自我国政府部门正式颁布水污染防治行动计划（下文简称行动计划）后，各个城市纷纷加入污水管网的治理中，并取得了显著效果，城市环境得到有效改善。在次年四月，为达到行动计划的考核目标，某市在辖区内没开启了水环境治理工作，参与治理的工程约为32个，该市通过社会资本，以PPP项目模式，由政府结合当地企业，建设了能够持续运行15年的水污染治理区，本公司主要承担其中11个水体的勘察与工程设计工作。
2.工程概况
本市地势呈现出南高北低之势，市内工包含三个地理排水区，分别为中心、江东与长流组团，当城市产生污水时，无论是生活污水、工业污水还是农业污水，都会被排入三个污水处理厂中[2]。上世纪九十年代，在本市开发阶段，雨污管网的设置主要包含有雨水管与污水管两种，污水管内的污水直接排入处理厂。进入2010年之后，为进一步降低黑臭水问题，城市开始重视污水管网的完善，并开展一系列工程。查阅治疗显示，在三个水体之间，已经设置了20处截污工程，末端截流式是主要截污方式。在截污工程应用中，污水会溢流进截流井中，随着雨水进入河道，导致河道污染。为防止污水倒灌，应在截流井的溢流口位置装设鸭嘴阀或者拍门。不过，因检修与维护的不及时，经过几年的应用，防倒灌装置已经出现老化与破损，在截污过程中，常有垃圾挂扯在防倒灌装置中，管道内有海洋生物繁殖现象，如图1（ab）所示，防倒灌效果不足，排污系统的质量受到影响，黑臭水的治理困难。
.png)
图 1（a）拍门 图 1（b）鸭嘴阀
3.排水系统中存在的问题与原因
3.1污水管网的运行水位
在上述工程中，截污工程的截污效果并不明显，为掌握影响截污效果的原因，在2017年的6月23日-7月16日之间，利用相应设备对污水管网的主干管、次干管、支管等运行水位详细观测，所得结果如表1所示。
表1 污水管网水位观测表
.png)
依照室外排水设计规范可知，污水管道中的重力流管道最大能够充满0.55-0.75，由表1得知，市政污水管网的运行水位存在明显波动，其中，同期的水管水位波动幅度达到了1.75-1.90m，污水管全部为满管运行，在部分时间段，管网的水位不低于管顶1.5m，污水管道的超高水位，影响了污水管道的排污效果异常。对污水管网的运行水位调查发现，在9天中，约有6天的数位高于合流管底的高程，高于河道水位，使得污水溢流，截污效果难以保障，污水治理效果不佳。正常状态下，污水管网的水位高低排列应如下所示：支管、次干管、主干管，污水水流应有支管流向次干管，最终由主干管输送至污水处理厂。然而，在上表中的检测数据中，在部分时间段，污水管网却存在污水逆流问题，管网水位提高，水位差距越发明显[4]。
3.2污水管网保持高水位运行的影响
在以往的截污工程中，所选择的截污方式是常规方式--末端截污。在截污工程中，污水管网连接在一起，当管网运行中，若水位正常，则污水直接进入污水处理系统；当运行水位较高，因水本身特性，导致污水由干管、次干管、支管、截流管、合流管最终溢流进河道，大量污水进入河道中后，直接污染河道，增大了河道的治理困难度。而污水管网的运行高水位，也是导致河道多次治理，却始终无法得到改善的主要原因。
3.3导致污水管网运行高水位的主要因素
在本次工程项目中，因区域本身地势偏低，地下水位偏高，地下水、地表水的倒灌现象时常发生，而该现象的发生，导致污水能读下降的同时，污水水源明显增多。据相关人员检测得知，在污水处理厂中，污染物浓度存在较大浮动，在雨季与旱季，后者污染物浓度能够达到前者的3-4倍。在项目工程中，对污水管网中的盐度详细检查，结果发现：在沿河道的污水管内，盐度在2.6‰左右，出水管的盐度在1.0‰左右，市政污水的盐度在0.2-0.6‰之间，由盐度数据可知，在城市的污水管网中，地表水存在倒灌现象，降低水污染浓度的同时，污水量明显增大。
由上文可知，城市存在地表水倒灌问题，当污水量高于污水厂的治理能力时，污水管网的运行水位呈现出逐步增高状；当污水处理厂的治理能力大于污水量时，着污水管网运行时，水位呈现出逐渐下降状态。
4.污水管网高水位运行的控源截污方案
在城市污水治理中，应始终遵循着截污、治水与生态恢复这一思路，将污水由源头出截流，避免污水溢流向河道，污染河道水资源，是河道治理的最佳措施。在河道治理中，截污工程最为重要，下文对污水管网运行高水位的控源截污方案展开探讨。
4.1污染源的整改
在控源截污方案制定中，污染源的整改非常关键，直接关系着截污效果。对此，积极对污水管网进行排查，掌握污水管网中存在的问题。在本次探索的工程项目中，排水体制为雨污分流，虽然，雨污管道较为完善，但是，管网存在错接混接问题。污水管网的多数排污口上游为雨污分流区没少量雨污管道存在错接与混接问题，导致污染源进入雨水管道，并最终流向河道，污染河道水源[4]。对于此类排污口，因污水源头明显，可直接依照雨污分流原则，对污染源进行整改，将错接混接的管道重新连接，有效避免污水直接进入雨水管道并流向河道，以此发挥截污效果，为河道治理奠定坚实基础。
4.2防倒灌设施改造
对污水管网排查发现，在本项目中，部分排污口的集水范围包含了城中村，而城中村并未实现雨污分流，如此，上游污水源头的复杂性，增大了污水量，甚至超过污水处理厂的能力，污水管网的运行水位明显增高，甚至超过规定高程，导致污水倒灌，最终进入河道，为河道带来污染。对此，为预防污水倒灌问题，应将污水源进行整改，杜绝雨污河流，以此降低倒灌现象的发生，提高截污效果。但是，想要全面实现雨污分流，工作难度较大，想要在不分流的情况下提高截污效果，可将拍门、鸭嘴阀等防倒灌设备改为双向止水平板闸门，在正常天气下，将闸门关闭，一旦遭遇雨天，应开启闸门，降低路面积水，保障区域内安全。因为，平板闸门的挡水效果非常高，即使污水管网的水位较高，也能够避免污水溢流问题。并且，与雨污分流相比，装设平板闸门，具有结构简单，投资较少的优势，单只，在后期维护管理中，工作量大。
4.3泵站主动降水位
对防倒灌的设施进行整改，能够避免寒气污水倒灌入河问题，但是，该种截污方案也导致合流管内存在大量污水，当雨季泄洪时，大量雨污水被排入河道中，危害了河道的生态环境，河水出现黑臭问题。并且，平板闸门具有后期维护管理困难问题。对此，若区域内条件适当，可采取一定方式，由泵站主动降低污水水位，以此达到截污效果。具体方案如下：在污水管网的次干管处，接入干管，将次干管和主干管间的重力联系熔断，杜绝主干管的运行高水位威胁整个区域的污水管网水位。同时，建设泵站，提升污水，将区域内污水提升并排入主干管，降低泵站服务范围的运行水位，并恢复泵站服务区域的污水管网水位到正常值，使截流工程达到预期的截污效果，有效避免旱季污水溢流问题，降低雨季污染物进入河道的量，有效提高截污效果。对于泵站主动降水位这一方案，极易让人错认为泵站抽排地下水并汇入污水管网，增大污水量，实际上，泵站主动降水位，仅是将原先高出的水位恢复到正常值。在污水管网的设计中，应考虑地下水渗入问题，而污水管网水位达到正常值，并不会增大地下水的入渗量，相反，利用泵站主动降低污水水位，能够修复污水管道的功能性、结构性缺陷。
5.总结
总而言之，河道治理作为城市污染治理的重要问题，其的治理水平直接影响着城市文明的发展。在河道治理中，截污工程最为重要，只有做好截污工作，才能由源头治理河道水污染问题，还河道一片清澈。基于此，以实际情况截污工程制定方案，作好黑臭水体的治理。
参考文献：
[1]周砂杉，张志超. 低温高水位工况下某大坝安全运行分析[J]. 低碳世界，2015（24）：96-97.
[2]陈宏. 东莞市截污管网工程中的截流设计探讨[J]. 城市建筑，2016（17）：339-339.
[3]高小平. 城市污水截污纳管及建设管理适宜性技术措施探讨[J]. 中国市政工程，2018（2）：76-79+138-139.
[4]胡和平，陈德业，闫超，黄翠.污水管网高水位运行工况下的截污方案探讨[J].给水排水，2019（4）：43-43.
论文作者:袁满堂
论文发表刊物:《防护工程》2019年10期
论文发表时间:2019/8/9
标签：污水论文; 管网论文; 水位论文; 河道论文; 效果论文; 泵站论文; 工程论文; 《防护工程》2019年10期论文;