南水北調(diào)尾水導流工程運行管理研究

章熙柏

(南京市市政設計研究院有限責任公司，江蘇 南京 210008)

南水北調(diào)工程是我國重大的水資源戰(zhàn)略工程，分為東中西三個調(diào)水線路。為保障南水北調(diào)東線工程輸水水質(zhì)安全，江蘇省宿遷市實施了南水北調(diào)宿遷市尾水導流工程。通過本工程建設，市域內(nèi)城鎮(zhèn)污水處理廠未被利用的尾水不再直接排放至南水北調(diào)輸水河道，而是通過管道方式將各污水處理廠尾水連通，輸送至新沂河北偏泓，最終匯入大海。

目前該市已建成的污水處理廠分布在市域范圍且相對分散，現(xiàn)狀尾水排放通道為市域內(nèi)各主要河道，大部分河道與南水北調(diào)東線輸水河道相連通，直接或間接影響南水北調(diào)東線輸水水質(zhì)安全。

由于市域范圍內(nèi)需接入尾水導流工程的污水處理廠較多，且位置較分散，鋪設管道近92km，管道壓力監(jiān)測點眾多，項目建成后將給建設單位的運營管理帶來挑戰(zhàn)。本文從工程運行管理的角度分析運行中應注意的問題，以降低工程的運行風險。

1 儀表設置及水質(zhì)監(jiān)測措施

根據(jù)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918—2002)規(guī)定及污染物排放總量控制要求，結合本工程環(huán)境影響報告書及江蘇省環(huán)保廳對環(huán)境影響報告書的批復要求，本工程尾水排放執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918—2002)一級A標準。為確保污水處理廠排放的進入本工程管道的尾水是達標的，工程在各污水廠尾水提升泵站均設置了水質(zhì)在線檢測儀表。

1.1 儀表設置

本次工程需要監(jiān)控及調(diào)度10座泵站和1座壓力釋放井，其中現(xiàn)狀泵站3座，新建泵站7座。

10座泵站和1座壓力釋放井均設置了水質(zhì)在線監(jiān)測間，新建泵站及壓力釋放井的水質(zhì)在線監(jiān)測間位置在工程設計中給予考慮，現(xiàn)狀泵站的水質(zhì)在線監(jiān)測間位置結合現(xiàn)場實際情況選址確定。

本工程水質(zhì)監(jiān)測指標包括：COD、NH4-N、TP、TN、常規(guī)五參數(shù)等。

根據(jù)水質(zhì)監(jiān)測指標和流量監(jiān)控要求，設置相應的監(jiān)測儀表，包括：COD分析儀、NH4-N分析儀、TP/TN分析儀、常規(guī)五參數(shù)分析儀、電磁流量計等。

1.2 水質(zhì)監(jiān)測措施

水質(zhì)監(jiān)測措施包括但不限于以下要求：

a.由于污水處理廠的生化處理方式對第一類污染物的去除率較低，地方環(huán)保部門應加強監(jiān)督管理，確保點源達標排放，從源頭上防止第一類污染物超標排放。

江蘇省政府出臺的《省政府關于印發(fā)江蘇省節(jié)能減排工作實施意見的通知》(蘇政發(fā)〔2007〕63號)要求：“各市、縣人民政府削減排入水體的污染物量，新建、擴建城鎮(zhèn)污水處理廠的尾水排放執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918—2002)一級A標準，對尚未達到一級A標準的污水處理廠，抓緊組織科技攻關，開展工程技術改造，盡快達到一級A標準。”

b.為保證尾水達標排放，在尾水輸送管道的各污水處理廠出口尾水提升泵站設置水質(zhì)在線檢測設備，水質(zhì)處理不合格尾水不得進入尾水導流系統(tǒng)，一旦發(fā)生污水排放事故，水質(zhì)在線檢測設備也能夠及時發(fā)現(xiàn)并報警，為事故應急預案的啟動提供依據(jù)。

c.為改善區(qū)域水環(huán)境，加大現(xiàn)狀水環(huán)境污染較重地區(qū)的水質(zhì)檢測控制工作，加快污染較重企業(yè)的產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整，減少尾水排放量。

d.加強管理，定期巡查，發(fā)現(xiàn)異常及時檢修。嚴格控制尾水偷排入南水北調(diào)干線，防止對南水北調(diào)水質(zhì)產(chǎn)生不利影響。

2 水質(zhì)監(jiān)測管理

為保護南水北調(diào)宿遷段輸水干線水質(zhì)安全，提高尾水資源利用率，有利于工程安全運行，根據(jù)本工程環(huán)境影響報告書及江蘇省環(huán)保廳對環(huán)境影響報告書的批復，擬定以下尾水導流工程的水質(zhì)監(jiān)測運行方案和環(huán)境保護措施。

2.1 成立工程管理機構

本工程完成后，為保證工程的正常運行和日常的維護管理工作，成立養(yǎng)護所，隸屬市政府已批準成立的宿遷市水務局，負責工程的日常運行管理和維護；尾水水質(zhì)監(jiān)管工作按宿遷市截污導流工程現(xiàn)行管理體制運行；汛期工程控制運用接受防汛指揮部調(diào)度。

工程水質(zhì)監(jiān)測管理的任務是保障南水北調(diào)京杭運河清水廊道，使宿遷城區(qū)各污水處理工程處理合格的尾水安全有效地送入導流工程，導入宿遷市截污導流工程新沂河河段。

2.2 確定工程總調(diào)度原則

a.按照國務院批轉的《南水北調(diào)東線工程治污規(guī)劃實施意見》水質(zhì)要求，合理調(diào)度尾水，確保南水北調(diào)輸水干線水質(zhì)達到地表Ⅲ類水質(zhì)標準。其中，確保新沂河水質(zhì)穩(wěn)定達到地表水Ⅳ類水質(zhì)標準。

b.保護沿線農(nóng)田水利設施和區(qū)域水環(huán)境，保護利用管道汛期防洪安全和人民生命財產(chǎn)安全。

2.3 采取水環(huán)境監(jiān)控措施

a.水質(zhì)檢控程序：為保證尾水達標排放，污水處理不合格尾水不得進入尾水導流管道；區(qū)段不合格尾水不得進入下一區(qū)段導流管道。其控制程序為：提升泵站及區(qū)段檢測管道依據(jù)自動測報系統(tǒng)測報，按導流運行程序，與污水處理工程同步啟動。主要在導流線路各污水處理廠排污口處安裝在線監(jiān)測儀器，以控制尾水水質(zhì)需達到一級A標準的要求。當在線檢測儀表檢測值達到一級A標準時，污水處理廠尾水進入尾水提升泵站的電動閥門打開，泵站液位達到啟動設定值時啟動水泵，將尾水排入導流管道。當在線檢測儀表檢測值達不到一級A標準時，污水處理廠尾水進入尾水提升泵站的電動閥門關閉，同時發(fā)出報警信號，并將報警信號送至1號尾水調(diào)度泵站及相關巡檢人員，巡檢人員確認排放事故后報警停止，并立即采取應急措施，同時立即上報宿遷市水務局和宿遷市環(huán)保局。根據(jù)上報情況，充分利用各污水處理廠的事故水池，在事故水池不能滿足容量要求的情況下才能開啟原排污口，以避免超標尾水進入導流工程。具體管理流程可參考圖1。

圖1 水質(zhì)監(jiān)控管理流程

b.加強各控制斷面預測、預報系統(tǒng)的監(jiān)測和控制：尾水運行時，所有的水位、水量、水質(zhì)檢測控制設備同步投入運行，發(fā)現(xiàn)水質(zhì)變化接近控制指標時，管理單位應及時向市養(yǎng)護處匯報，發(fā)出預警警報，查明水質(zhì)超標原因；由市養(yǎng)護處通報有關部門，采取果斷措施，立即處理污染水體。并對污染企業(yè)發(fā)出警告，要求限時達標排放；如執(zhí)行不力，關閉排污口，并予以處罰。

c.加強污染企業(yè)的管理：各區(qū)要與沿線污染企業(yè)簽訂責任狀，明確誰污染誰負責的原則，對造成重大事故和損失的單位，要追究單位和主要負責人的責任。

d.改善區(qū)域水環(huán)境措施：為改善區(qū)域水環(huán)境，加大污染較重企業(yè)的產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整，減少尾水排放量，做到嚴格檢驗、達標排放、分段控制、封閉運行，盡力保護區(qū)域水環(huán)境安全。

e.排污口管理控制：凡尾水排放進入尾水導流工程的排污口門，必須經(jīng)宿遷市截污導流工程主管部門批準。尾水導流途中不得接納其他廢污水，并嚴格控制有毒有害污染物排放，保護受水區(qū)農(nóng)作物安全。

3 水質(zhì)影響因素及對策

尾水導流工程建成后運行期間如有污水處理廠事故性排放等情況發(fā)生，會產(chǎn)生水污染風險。主要風險來源如下：

污水處理廠或工業(yè)企業(yè)的自備污水處理設施由于停電、設備損壞、污水處理構筑物運行不正常等，或由于管理原因及人為操作失誤造成的污水非正常排放，都可能使城市污水處理廠的尾水未能達標排放進入輸送工程，造成事故性污染。

根據(jù)調(diào)查，污水處理廠均有檢修期，一般每年10～15天。在檢修期，污水處理系統(tǒng)一般是一停一用，單線運行，負荷增大，可能會出現(xiàn)尾水不能達標排放情況。本工程在導流設計上已考慮出現(xiàn)尾水超標排放的工程應對措施，這里對其提出進一步要求。

本項目為城市尾水導流排放工程，可能出現(xiàn)的事故主要為三種：?進入污水處理廠的污水水質(zhì)不滿足《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標準》的要求；?個別污水處理廠出現(xiàn)事故，污水未經(jīng)處理或經(jīng)過處理但不達標直接排入截污導流管道；?個別污水提升泵站出現(xiàn)故障，污水無法接入截污導流管道。

如果進入污水處理廠的污水水質(zhì)不滿足《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標準》的要求，應采取措施從源頭降低超標廢水進入市政污水管網(wǎng)的風險，可采取的措施包括：

a.在污染源建設污水處理設施，使超標廢水經(jīng)過處理后達到《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標準》的要求，再經(jīng)過管網(wǎng)進入污水處理廠。

b.在污染源建設水質(zhì)監(jiān)測站點，廢水進入管網(wǎng)前進行水質(zhì)在線監(jiān)測，超標時及時報警，并關閉進入污水管網(wǎng)的通道，從源頭遏制超標廢水進入管網(wǎng)。

對于個別污水處理廠尾水未經(jīng)處理或經(jīng)過處理但不達標直接排入管道的情況，應采取措施以減少其事故發(fā)生概率，可采取的應急措施包括：

a.當污水提升泵站發(fā)生事故時，考慮到污水處理廠的尾水須正常排放，可將原排污口保留，在泵站出現(xiàn)事故時，臨時啟用原排污口，并及時修復故障。為保證本項目截污導流工程的正常運行，各污水處理廠、各污水提升泵站在工藝設計中，應采取多套設備，至少兩套并聯(lián)使用，每套均能獨立運轉。關鍵設備(如風機、泵等)要有備用。同時要加強設施的維護和管理，提高設備的完好率，關鍵設備要配備足夠的備件。

b.各污水處理廠應抓緊搶修，且設置足夠大的事故水池，污水處理廠正常運營后再次處理達標后納入導流工程。

對于個別污水提升泵站出現(xiàn)故障，污水無法接入截污導流管道的情況，應采取措施及時發(fā)現(xiàn)并檢修故障點，可采取的應急措施包括：

a.污水提升泵站所有可控設備接入泵站自控系統(tǒng)，設備發(fā)生故障時，自控系統(tǒng)將故障信號發(fā)送至尾水調(diào)度中心及附近巡檢人員，調(diào)度中心監(jiān)控系統(tǒng)應用平臺監(jiān)控軟件對故障進行初步分析和診斷，并將初步診斷結果發(fā)送至附近巡檢人員。

b.故障期間，可臨時啟用原排污口，故障排除后將污水廠尾水納入導流工程。

4 結 語

南水北調(diào)尾水導流工程的運行管理相對比較復雜，管理過程中涉及的污水處理廠較多，因而管理過程中面對的主體也較多。建設單位的工程建設技術和管理人員在工程建設完成后不一定會參與工程的運行管理，這給工程的運行管理帶來了潛在的不確定風險。當然通過人員培訓能部分化解其中的風險，因此本文通過分析管理過程中的潛在風險因素并總結對策，幫助運行管理人員了解工程的運行概況，以便他們能更有針對性地制定更加具體細化的管理措施。

工程的終極目標是要確保最后排放口的水質(zhì)能夠達標排放。各污水處理廠尾水在管道中混合后水質(zhì)參數(shù)將如何變化？水量的變化和水質(zhì)的變化之間又是否有什么關系？不斷變化中的水質(zhì)和水量將給運行管理人員帶來什么影響？這些都是值得進一步思考和研究的問題。