冒文娟,朱曉娟,何 翔
(1.鎮(zhèn)江市規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司;2.鎮(zhèn)江市海綿城市設(shè)計(jì)研究院,江蘇 鎮(zhèn)江 212000)
句容市共有兩座污水處理廠(污水處理廠A 和污水處理廠B),污水處理廠A 進(jìn)水量長(zhǎng)期超標(biāo),2019年由5.0 萬m/d 擴(kuò)建至7.5 萬m/d,隨即超負(fù)荷運(yùn)行。2019年,平均進(jìn)水量為8.04 萬m/d,平均進(jìn)水化學(xué)需氧量(COD)濃度為112 mg/L。根據(jù)相關(guān)政策,應(yīng)優(yōu)先考慮污水提質(zhì)增效,適度超前建設(shè)污水處理設(shè)施。因此,有必要對(duì)句容市實(shí)際污水量、存量污水處理設(shè)施處理能力進(jìn)行梳理,科學(xué)測(cè)算現(xiàn)狀污水量及其發(fā)展趨勢(shì),合理布局污水處理設(shè)施。
污水處理廠A 原設(shè)計(jì)進(jìn)水量為5.0 萬m/d,于2019年2月擴(kuò)建至7.5 萬m/d,投產(chǎn)使用后又立即超負(fù)荷運(yùn)行,2019年1—11月超負(fù)荷運(yùn)行294 d。2019年,該污水處理廠旱季平均進(jìn)水量為8.04 萬m/d,最低進(jìn)水量為5.24 萬m/d,暴雨時(shí)最大進(jìn)水量為10.60 萬m/d。污水處理廠A 設(shè)計(jì)進(jìn)水COD濃度為400 mg/L,而2019年實(shí)際進(jìn)水COD平均濃度為112 mg/L,最低濃度為44 mg/L。由此可推測(cè),該廠污水處理系統(tǒng)有大量的雨水、河水、地下水等污染物濃度較低的外水進(jìn)入。
2019年,污水處理廠A 和污水處理廠B 旱季平均進(jìn)水量分別為8.04 萬m/d 和0.44 萬m/d,污水處理廠平均總進(jìn)水量約為8.48 萬m/d。根據(jù)當(dāng)?shù)厮畡?wù)企業(yè)提供的用水?dāng)?shù)據(jù),2019年,句容市最高日用水量為8.96 萬m/d,若日變化系數(shù)取1.30,污水排放系數(shù)取0.85,地下水入滲率取10%,則根據(jù)用水量數(shù)據(jù)換算,平均污水量約為6.44 萬m/d,污水處理廠實(shí)際進(jìn)水量大于該區(qū)域的產(chǎn)污量。
句容市處于丘陵地區(qū),地形高程介于5.8~71.7 m(1985 國家高程基準(zhǔn)高程),總體地勢(shì)北高南低,東高西低,排水條件較好。污水處理廠A 地形標(biāo)高約為11.50 m,污水處理廠B 地形標(biāo)高約為36.50 m,兩個(gè)污水處理廠高差為25.0 m。句容市骨干河流有湯水河、句容河和黃梅河,其屬于秦淮河北源。根據(jù)《江蘇省2021年水污染防治工作計(jì)劃》,全面開展全省骨干河道“消劣奔Ⅲ”行動(dòng),句容河和黃梅河水質(zhì)目標(biāo)均為Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)。污水處理廠A 和污水處理廠B 尾水排放的受納水體分別為句容河和黃梅河。
污水處理廠A 服務(wù)范圍主要為主城區(qū)(含工業(yè)園區(qū))和北部新城,現(xiàn)狀主城區(qū)合流制范圍約為5.0 km;污水處理廠B 服務(wù)范圍主要為黃梅組團(tuán),地勢(shì)低洼區(qū)域的污水通過污水泵站提升進(jìn)入污水處理廠。
根據(jù)《句容市城市排水規(guī)劃(2014—2030)》,句容市規(guī)劃設(shè)置2 座城鎮(zhèn)生活污水處理廠和1 座工業(yè)污水處理廠,規(guī)模分別為12.0 萬m/d、2.0 萬m/d 和2.0 萬m/d??紤]到工業(yè)園區(qū)建設(shè)的不確定性,工業(yè)園區(qū)先修建0.5 萬m/d 的污水泵站,將污水提升至污水處理廠A 處理,隨著污水排放量的增加,再修建工業(yè)污水處理廠。
為摸清實(shí)際污水量,科學(xué)預(yù)測(cè)污水量變化趨勢(shì),本研究收集了句容市全年水量抄表數(shù)據(jù),共有57.550 7萬個(gè)。其中,居民抄表數(shù)據(jù)量有47.70 萬個(gè),服務(wù)類數(shù)據(jù)量有9.39 萬個(gè),工業(yè)類數(shù)據(jù)量有4 607 個(gè)。下面通過詳細(xì)分析各類水量抄表數(shù)據(jù),分別得出居民生活用水指標(biāo)、公共服務(wù)用水指標(biāo)和工業(yè)用水指標(biāo),并通過回歸核算對(duì)用水指標(biāo)準(zhǔn)確性進(jìn)行分析,可得誤差為0.14%,因此各項(xiàng)用水指標(biāo)與句容市實(shí)際情況基本吻合。之后,結(jié)合句容市實(shí)際情況,查閱相關(guān)統(tǒng)計(jì)年鑒,確定近遠(yuǎn)期規(guī)劃用水指標(biāo),并參考《室外給水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50013—2018)和《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》(GB 50282—2016)的建議指標(biāo)取值?,F(xiàn)狀及規(guī)劃用水指標(biāo)如表1所示。
表1 現(xiàn)狀及規(guī)劃用水指標(biāo)
為明確污水處理廠實(shí)際進(jìn)水量,分析了當(dāng)?shù)厮畡?wù)企業(yè)提供的人工抄表和遠(yuǎn)程抄表水量數(shù)據(jù),分別統(tǒng)計(jì)出2019年污水處理廠A 和污水處理廠B 產(chǎn)污用水量。2019年,污水處理廠A 和污水處理廠B 服務(wù)范圍內(nèi)產(chǎn)污用水量分別為55 962 m/d 和5 584 m/d。取污水排放系數(shù)0.85、地下水入滲率10%、合流制區(qū)域截流雨量2.5 萬m/d,則污水處理廠A 實(shí)際旱季進(jìn)水量為5.23 萬m/d,雨季進(jìn)水量為7.73 萬m/d;污水處理廠B 實(shí)際進(jìn)水量為5 221 m/d。污水處理廠A 現(xiàn)狀規(guī)模為7.5 萬m/d,污水處理廠B 現(xiàn)狀規(guī)模為2.0 萬m/d,根據(jù)實(shí)際產(chǎn)污用水量測(cè)算,污水處理廠A 和污水處理廠B 現(xiàn)狀處理能力均能滿足要求。
句容市主城區(qū)現(xiàn)狀合流制范圍為5.0 km,旱流污水量為0.85 萬m/d,暴雨時(shí)截流雨量約為2.5 萬m/d。近期,合流制范圍予以保留,污水處理廠規(guī)模考慮截流雨量,遠(yuǎn)期全面實(shí)施雨污分流,污水處理廠規(guī)模按規(guī)劃遠(yuǎn)期污水量和需要接納的初期雨水量確定。水量預(yù)測(cè)采用“居民生活用水+公共服務(wù)用水+工業(yè)用水”指標(biāo)法,2025年和2035年污水量預(yù)測(cè)如表2所示。
表2 規(guī)劃污水量預(yù)測(cè)
根據(jù)江蘇省相關(guān)文件要求,工業(yè)園區(qū)應(yīng)做好污水集中處理工作,加快工污廢水和生活污水分開收集、分質(zhì)處理。工業(yè)園區(qū)現(xiàn)狀工業(yè)污水接入污水處理廠A處理,污水處理廠A 長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)行,溢流污水直接排入句容河。為降低污水處理廠A 負(fù)荷,不影響句容河水環(huán)境質(zhì)量,并響應(yīng)工業(yè)污水集中處理工作,工業(yè)園區(qū)應(yīng)新建工業(yè)污水處理廠。
4.2.1 現(xiàn)狀污水量
工業(yè)園區(qū)現(xiàn)狀污水主干管沿致遠(yuǎn)路、石獅路敷設(shè),經(jīng)河濱北路污水主干管收集后,排入污水處理廠A?,F(xiàn)狀污水管道服務(wù)面積約為1 495 hm,其中,工業(yè)用地為735 hm,居住用地約為230 hm。根據(jù)前期統(tǒng)計(jì)資料,工業(yè)園區(qū)現(xiàn)狀平均污水量約為1.89 萬m/d。
4.2.2 規(guī)劃污水量
工業(yè)園區(qū)水量預(yù)測(cè)采用“居民生活用水+公共服務(wù)用水+工業(yè)用水”指標(biāo)法,用水指標(biāo)同上,2025年和2035年平均污水量分別為2.52 萬m/d 和3.11 萬m/d。
為便于政府招商引資、降低污水處理廠A 負(fù)荷、提升句容河水環(huán)境質(zhì)量,并響應(yīng)工業(yè)污水集中處理號(hào)召,工業(yè)園區(qū)應(yīng)立即籌建工業(yè)污水處理廠,分流部分主城區(qū)污水,形成“2 座生活污水處理廠+1 座工業(yè)污水處理廠”布局(見圖1),該污水處理廠布局與上位規(guī)劃一致。工業(yè)污水處理廠現(xiàn)狀建設(shè)規(guī)模為2.5萬m/d,2035年建設(shè)規(guī)模為3.0 萬m/d。污水處理廠A 和污水處理廠B 近期可不進(jìn)行擴(kuò)建,2035年分別擴(kuò)建至14.0 萬m/d 和4.0 萬m/d,其中,初雨截流量分別為5.0 萬m/d 和2.0 萬m/d。
圖1 污水處理系統(tǒng)布局
北部新城片區(qū)污水規(guī)劃通過東昌東路主干管排至污水處理廠A,為緩解污水處理廠A 負(fù)荷,新建北部新城污水處理廠,將肖桿河以西片區(qū)污水接至北部新城污水處理廠,肖桿河以東片區(qū)污水繼續(xù)通過東昌東路污水管道接至污水處理廠A。污水處理廠選址位于片區(qū)下游臨河位置,初選為肖干河中游地帶。但是,該位置為城市黃金地段,污水處理廠建設(shè)不僅占用城市寶貴的建設(shè)用地,也會(huì)影響周邊居民的居住環(huán)境(噪聲、氣味等)。現(xiàn)狀地塊基本未開發(fā),污水量較少,近期在北部新城建設(shè)污水處理廠,迫切性和必要性均較低。建議在北部新城大規(guī)模開發(fā)后,再深入研究該片區(qū)污水處理系統(tǒng)優(yōu)化方案。
為充分利用污水處理廠B 余量,在污水處理廠A 內(nèi)建設(shè)污水提升泵站,將部分污水提升至污水處理廠B 處理。泵站規(guī)模為1.5 萬m/d,污水壓力管管徑為300 mm,長(zhǎng)度約為8.4 km。污水處理廠A 與污水處理廠B 現(xiàn)狀地面高差約為25.0 m,將污水提升至污水處理廠B,經(jīng)濟(jì)性與合理性均較差。
未來,句容市可以形成“2 座生活污水處理廠+1 座工業(yè)污水處理廠”布局。當(dāng)前,工業(yè)園區(qū)要立即籌建工業(yè)污水處理廠,分流部分主城區(qū)現(xiàn)狀污水,降低污水處理廠A 負(fù)荷。北部新城片區(qū)近期污水量較少,污水仍通過東昌東路主干管排至污水處理廠A,建議在北部新城大規(guī)模開發(fā)后,再深入研究北部新城片區(qū)污水處理系統(tǒng)優(yōu)化方案。污水處理廠B 雖有較大富余量,但地勢(shì)較高,不適宜將主城區(qū)大范圍污水提升至該污水處理廠。在主城區(qū)管網(wǎng)完善和工業(yè)污水處理廠投入使用之前,可采取臨時(shí)措施,將污水處理廠B 周邊生活污水提升至污水處理廠B 處理,降低污水處理廠A 負(fù)荷。通過分析水量、水質(zhì)數(shù)據(jù)可知,該廠污水處理系統(tǒng)有大量的雨水、河水、地下水等污染濃度較低的外水進(jìn)入。句容市污水提質(zhì)增效近期應(yīng)以“擠外水”為主要目標(biāo),對(duì)管道混接、管道缺陷、截流井倒灌等進(jìn)行重點(diǎn)排查,遠(yuǎn)期開展管網(wǎng)完善、源頭雨污分流改造等工作,建立長(zhǎng)效機(jī)制,改造和優(yōu)化污水收集系統(tǒng)。