基于鴨嘴閥的截流井在徐州市經濟開發區水污染治理工程中的應用

王俊海

（中鐵二十四局集團西南建設有限公司，四川 成都 610052）

近年來，隨著城鎮化進程的加快，污水量不斷增加，雖然按照雨污分流體制進行建設和改造，但局部特別是老舊小區雨污錯接、混接現象依然存在，導致晴天污水入河，水體黑臭等污染問題出現。隨著水污染問題的加劇和人們對于居住環境要求的提高，越來越多的城市通過在排水系統中設置截流井，以保證旱流污水和少量污染物濃度高的初期雨水送入污水處理廠處理，實現晴天污水不下河、初雨少下河，減少水體污染問題。

目前，關于截流井的形式、工藝、設施等其他因素，并積累大量的應用實例。本文主要以鴨嘴閥的截流井設計為基礎，并介紹該設計在徐州經濟開發區水污染治理工程中如何實現截污、行洪、防倒灌功能，為后期截流井設計、建設、選用設施和運營提供實踐性經驗。

1 項目概況

徐州經濟開發區創建于1992 年7 月，2010 年3 月晉升為國家經濟開發區，總面積293.6km2，常住人口29.56 萬人。根據省環保廳、南水北調辦月通報南水北調東線江蘇段水質狀況顯示，2016 年全市6 個南水北調國控考核斷面，除房亭河單集閘外上級監督5 個斷面均100%達標。房亭河單集閘是唯一監督監測不穩定達標的斷面，主要超標因子為氨氮，其中1 月氨氮、3 月氨氮、4 月和5 月均為氨氮和五日化學需氧量。

開發區水務處對房亭河沿線展開大量的污染源調查工作，通過全面細致的排查，發現存在以下問題：①雨水管道入河口處有洗衣廢水等流出；②雨污不分流：部分區域污水管網為雨污合流制，下雨時期污水混入雨水流河道；③部分菜市場和30 多個老住宅小區內沒有雨污分流；④大約有26 個新建小區雨污分流并不徹底，存在雨污混接現象。

2 鴨嘴閥

2.1 鴨嘴閥現狀

鴨嘴閥又稱排污橡膠止回閥、柔性橡膠止回閥等，無任何活動組件，可應用于污水排放系統、雨水排放系統、地下停車場排水系統等，具有氣味阻隔、防止污水倒流的功能，可防止洪水、污水倒流進入地下室或市政管道。

目前市場上鴨嘴閥產品品牌、種類多樣，產品質量參差不齊。進口產品有西班牙ROSS 閥門、加拿大宜華、美國紅閥等，使用效果佳，但價格高昂。近年來國內不少廠家進行鴨嘴閥產品的研究與開發，產品價格低廉，但使用壽命短，實際應用效果較差。

2.2 行洪防倒灌設施的對比

目前，市場上應用于截流井中的主要的行洪防倒灌設施有拍門、閘門、可調節式堰門、鴨嘴閥等，結合各行洪防倒灌設備的材質、結構、運行方式、運維難度等性能進行對比，詳見表1。

3 工程應用

3.1 設計思路

針對徐州市經濟開發區雨污未實現雨污分流，導致水體污染的現狀，考慮問題排口處設置截流井進行雨污分流，使雨水直排入河道，污水及初期雨水則通過污水管網收集后，送到污水處理廠進行處理，避免污水直接進入河道造成污染，截流井工作原理示意圖如圖1 所示。

圖1 截流井工作原理

3.2 設計方案

E20 排口位于徐海路與房亭河交叉處西南角綠化帶及河坡上，排口雨水管道管徑d1500，管底高程28.60m，井尺寸L×B×H=5.8m×5.3m×6.5m，設計地面高程33.60m。

圖2 E20 排口處截流井底層平面

圖3 E20 排口處截流井剖面

圖2 及圖3 為E20 排口處截流井的主要設備布置圖。設計截流井內配備2 臺潛污泵（流量25m3/h，揚程20m，功率3kW），DN1500 柔性氣動截流裝置，雨量計、液位計和自控系統，以實現截污、行洪、防倒灌功能。具體功能實現方式如下：

（1）晴天截流模式：在晴天時，管涵水位較低，鴨嘴閥關閉，污水通過單臺泵提升至周邊污水管網。

（2）初雨截流模式：下雨初期，地表徑流帶著污染物進入管涵，根據井內外水位和雨量計監測數據，控制水位上升至28.60m時，兩臺截污水泵開啟。

（3）暴雨直排模式：降雨量達到中后期時，水位上升至29.30m，鴨嘴閥出口逐漸打開，并停止截污水泵，雨水流入河道，實現暴雨行洪。

（4）防倒灌模式：外河水位超過內澇警戒水位，鴨嘴閥關閉，防止河水倒灌形成內澇。

4 結論

結合徐州市經濟開發區水污染治理工程的實踐案例，對鴨嘴閥作為主要行洪防倒灌設施在截流井中發揮的作用進行系統分析，為雨污分流提供新的思路，為基于鴨嘴閥的截流井應用于類似工程提供經驗和借鑒；另外，通過分析各類行洪防倒灌設施，為后期類似工程設施選型提供合理性支撐。