基于海綿城市理念的城區(qū)污水治理實(shí)踐研究

包松慰

【摘要】在海綿城市建設(shè)過程中，必須注重污水提質(zhì)增效。此次研究主要分析高密度城區(qū)污水情況，結(jié)合海綿城市建設(shè)要求，提出高密度城區(qū)污水處理措施，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)人員起到參考性價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】海綿城市;高密度城區(qū);污水提質(zhì)增效;排水管網(wǎng)

現(xiàn)階段，我國(guó)城鎮(zhèn)地區(qū)的污水收集處理系統(tǒng)運(yùn)行效益較低，城市地表水體黑臭，部分處理廠的進(jìn)水濃度偏低。隨著節(jié)能環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，我國(guó)開始推行城鎮(zhèn)污水處理方案，全面掌握污水處理設(shè)施的時(shí)代性與規(guī)律性要求，設(shè)計(jì)一套完整的污水收集處理系統(tǒng)，在城市內(nèi)部全部覆蓋污水管網(wǎng)，提升生態(tài)環(huán)境保護(hù)力度，實(shí)現(xiàn)污水提質(zhì)增效目標(biāo)。由于高密度城區(qū)是城市空間復(fù)雜區(qū)域，對(duì)于排水管網(wǎng)的要求比較高，存在污水直排、雨污合流等問題，極易增加地區(qū)污水治理難度。在新發(fā)展形勢(shì)下，必須聯(lián)合海綿城市建設(shè)要求，深入分析污水排放存在的問題，確保污水的提質(zhì)增效目標(biāo)。

1、城區(qū)發(fā)展現(xiàn)狀與現(xiàn)存問題

X湖泊為地區(qū)重要水體，水域面積約為1.25km2，湖水容量為385.05萬m3，周邊匯水面積約為36.2km2。按照水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，該湖泊的主要污染物為無機(jī)磷和無機(jī)氮，其余監(jiān)測(cè)指標(biāo)滿足海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。水環(huán)境存在中度至重度富營(yíng)養(yǎng)化問題，以活性磷酸鹽和無機(jī)氮為主要污染因素。

A城區(qū)和B城區(qū)用地規(guī)模與人口比較接近，由G給水廠供水，供水量可達(dá)到日均57.18萬m3，占據(jù)全市總供水量的49%，人均用水量為0.232m3/d，產(chǎn)銷差率1.15，工業(yè)用水占比10.2%。

A城區(qū)排水體制為雨污河流，北部地區(qū)采用雨污分流制，然而老城區(qū)還是采用雨污合流制。為了掌握A城區(qū)雨污分流情況，通過封堵、抽水和疏通等方式，建立一套完整的檢查井，該檢查井到市級(jí)管網(wǎng)排口的總體長(zhǎng)度為228m，超過100個(gè)雨污水管網(wǎng)混接點(diǎn)，因此主要為雨污合流制。

2、地區(qū)污水處理廠

A城區(qū)包含兩座大型污水處理廠，其中，Y污水處理廠規(guī)模可達(dá)到日均30萬m3，總管轄范圍為35.88km2。Q污水廠的處理規(guī)模可達(dá)到日均20萬m3，總服務(wù)面積67.08km2。

當(dāng)前，該地區(qū)污水處理廠存在較多問題，主要包括以下幾點(diǎn)：第一，兩個(gè)污水處理廠的進(jìn)水污染物濃度比較低，通過分析進(jìn)水污染物濃度數(shù)據(jù)可知，隨著排水口數(shù)量的增多，污水主要通過截流方式進(jìn)入污水處理廠，從而導(dǎo)致生物耗氧量進(jìn)水濃度從161mg/L，下降至118mg/L。第二，污水處理效率低。按照室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范可知，生活污染物排放量為每人每天45g，由于兩個(gè)污水處理廠的平均進(jìn)水，污染物濃度和處理量數(shù)據(jù)，計(jì)算獲取污水的有效收集率只達(dá)到63%。第三，存在嚴(yán)重雨污管道混接問題。流域內(nèi)市政道路混錯(cuò)接點(diǎn)高達(dá)300個(gè)，主要混錯(cuò)街區(qū)域?yàn)槟?2-南17，根據(jù)普查混錯(cuò)點(diǎn)測(cè)算可知，排洪溝污水量可達(dá)到每天3.4萬m3，污水會(huì)與降雨溢流到地區(qū)湖泊內(nèi)，沒有發(fā)揮出分流區(qū)域的污水管網(wǎng)作用。按照相關(guān)統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知，地區(qū)內(nèi)存在60多個(gè)雨污混接點(diǎn)，通過該數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，A城區(qū)內(nèi)的雨污水混接點(diǎn)超過1萬個(gè)。

3、污水提質(zhì)增效策略

3.1完善污水系統(tǒng)

通過對(duì)A城區(qū)污水量進(jìn)行分析，對(duì)地區(qū)污水系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，建立一座新的污水處理廠，形成三面平衡的污水系統(tǒng)格局，污水處理廠的收水面積分別為37.2km2、28.1km2、55.5km2。新建立的污水處理廠可達(dá)到日均52萬m3的處理量。同時(shí)對(duì)Q污水處理廠進(jìn)行擴(kuò)建，使其達(dá)到每日51萬m3的處理量。將總體污水處理量提升至每日128萬m3。

3.2排查排水管網(wǎng)

在排查排水管網(wǎng)過程中，必須注重管網(wǎng)建設(shè)與改造，消除住宅小區(qū)和市政的雨污混接情況，為后續(xù)工程建設(shè)提供指導(dǎo)。在處理過程中，制定合理有效的清淤方案，對(duì)區(qū)域內(nèi)排水管渠進(jìn)行清淤處理，確保積泥深度低于渠凈高度的1/5。將排水口作為起點(diǎn)，對(duì)所有排水戶污染源進(jìn)行清查，檢測(cè)雨水接戶管的水質(zhì)和水量，并將檢測(cè)結(jié)果輸入到地理信息系統(tǒng)中，合理劃分河流區(qū)域，分流區(qū)域和混流區(qū)域。

3.3雨污分流改造

對(duì)于A城區(qū)雨污分流問題，結(jié)合海綿城市建設(shè)理念，圍繞源頭、處理過程、城市管理等三方面提出高要求，設(shè)置一套完整的雨污分流改造模式。在源頭上采用污水走，地下雨水走地表方式。將河流管作為流水管，建立雨水收集系統(tǒng)。在建設(shè)市政道路時(shí)，將合流管作為雨水管，建立新的污水收集系統(tǒng)。按照上海市雨污分流改造模式，將分流改造項(xiàng)目按照4800萬元/km2，雨污混接點(diǎn)按照358個(gè)/km2進(jìn)行估算，整體改造投資為26.2億元。

3.4 MPLS VPN技術(shù)的應(yīng)用

首先建立一套MPLS VPN網(wǎng)絡(luò)，提供高速OA系統(tǒng)、電力信息系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)，可以提供遠(yuǎn)程工業(yè)自動(dòng)化控制、數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)一出口的服務(wù)。

通過應(yīng)用該網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能夠建立自動(dòng)化控制系統(tǒng)，確保污水處理設(shè)備安全標(biāo)準(zhǔn)程序運(yùn)行，收集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，同時(shí)開展遠(yuǎn)程控制。數(shù)據(jù)包括液位數(shù)據(jù)、pH值、電極與COD數(shù)據(jù)，為了降低能源消耗，注重收集泵站群聯(lián)動(dòng)控制數(shù)據(jù)、泵站耗電量數(shù)據(jù)、污水處理廠運(yùn)行數(shù)據(jù)。

通過上述分析可知，將MPLS VPN網(wǎng)絡(luò)搭建在污水處理系統(tǒng)中，可以確保各項(xiàng)應(yīng)用的高質(zhì)量運(yùn)行，具備多種應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。第一，污水處理屬于持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)，定期會(huì)新建污水處理廠或者泵站，在新增網(wǎng)點(diǎn)時(shí)，不需要配制其他已連單位的路由。第二，污水處理自動(dòng)化系統(tǒng)具備較高安全性，在數(shù)據(jù)發(fā)送和處理期間，MPLS VPN網(wǎng)絡(luò)具備較高安全性，避免污水處理的自動(dòng)化過程遭受攻擊影響。第三，污水處理系統(tǒng)中存在多個(gè)分支機(jī)構(gòu)，通過MPLS VPN網(wǎng)絡(luò)，便于管理和維護(hù)，確保用戶可以通過簡(jiǎn)單操作，對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行管理。

結(jié)語：

綜上所述，高密度區(qū)的人口密度與建設(shè)密度均比較高，開發(fā)速度快。在傳統(tǒng)建設(shè)理念下，地下排水管網(wǎng)的建設(shè)投入不足，極易影響污染物收集效率，并且存在污水直排和溢流控制不合理等問題，相應(yīng)有效污水處理系統(tǒng)的效能。所以必須聯(lián)合海綿城市理念，重點(diǎn)排查污水收集與處理系統(tǒng)，不斷優(yōu)化生活污水收集管網(wǎng)，以此提升污水處理系統(tǒng)質(zhì)量和處理效能。

參考文獻(xiàn)：

[1]王春梅.綠色生態(tài)城區(qū)海綿城市建設(shè)規(guī)劃設(shè)計(jì)思路探討[J].江西建材，2017，10（01）：15.

[2]郭迎新，徐海東，劉成林，等.海綿城市理念下的老城區(qū)CSO污染控制探索與實(shí)踐[J].中國(guó)給水排水，2019，35（14）：1-6.

[3]周丹，馬洪濤，常勝昆，等.基于問題導(dǎo)向的老城區(qū)海綿城市建設(shè)系統(tǒng)化方案編制探討[J].給水排水，2019，55（07）：32-38.

[4]胡希冀.基于LID理念的承德市海綿城市試點(diǎn)區(qū)建設(shè)單項(xiàng)指標(biāo)確定[J].居舍，2019，12（07）：171.