馮 漾

（無(wú)錫市水務(wù)集團(tuán)有限公司，江蘇 無(wú)錫 214000）

2019年5月，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、生態(tài)環(huán)境部、發(fā)展改革委聯(lián)合出臺(tái)了《城鎮(zhèn)污水處理提質(zhì)增效三年行動(dòng)方案（2019—2021年）》。2020年5月，江蘇省印發(fā)《城鎮(zhèn)污水處理提質(zhì)增效精準(zhǔn)攻堅(jiān)“333”行動(dòng)方案》，2020年6月，無(wú)錫市發(fā)布了《無(wú)錫市城鎮(zhèn)污水處理提質(zhì)增效三年行動(dòng)實(shí)施方案（2019—2021年）》[1]，污水處理不僅關(guān)系到民生也關(guān)系到國(guó)家未來(lái)戰(zhàn)略[2]。

1 研究區(qū)域概況

1.1 區(qū)域位置

無(wú)錫市城北片區(qū)污水處理廠共有兩個(gè)，分別為無(wú)錫市廣瑞路的城北污水處理廠和位于江海路以北的北尖公園凈水廠。城北污水處理廠的處理規(guī)模為22 萬(wàn)m2/d，北尖公園凈水廠一期規(guī)模為10 萬(wàn)m2/d，兩個(gè)污水處理廠承載了無(wú)錫市區(qū)水系上游山北、周山浜、西漳、東北塘等片區(qū)共83.8 km2的生活污水以及部分工業(yè)廢水的收集工作。

東北塘片區(qū)位于城北片區(qū)上游，不轉(zhuǎn)輸其他片區(qū)污水，東北塘片區(qū)為重力流片區(qū)，不受污水提升泵站的干擾，將東北塘片區(qū)作為研究區(qū)域具有顯著的優(yōu)勢(shì)和研究?jī)r(jià)值。

1.2 區(qū)域供水與排水?dāng)?shù)據(jù)存在的問(wèn)題

根據(jù)相關(guān)資料顯示，供水方面，東北塘片區(qū)工業(yè)用水量約占自來(lái)水售水總量的17%，生活用水量約占83%，工業(yè)用水每月波動(dòng)不存在明顯的季節(jié)性差異，生活用水量隨著季節(jié)變化存在差異，如夏秋兩季生活用水量明顯高于冬春兩季。東北塘片區(qū)自來(lái)水售水資料較為全面，但水表裝設(shè)較為分散，東方天郡住宅小區(qū)含有約1 600戶用水資料，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)工作困難；排水方面，研究收集的用戶排水資料與錫山區(qū)街道提供的實(shí)際污水總量相比偏小，原因可能為錫山區(qū)數(shù)據(jù)為備案數(shù)據(jù)，與實(shí)際數(shù)據(jù)之間存在差異；部分用戶沒(méi)有對(duì)排水資料進(jìn)行備案，造成排水量統(tǒng)計(jì)缺失。

1.3 解決辦法

為了實(shí)現(xiàn)污水處理系統(tǒng)“兩高一低”，通過(guò)對(duì)東北塘片區(qū)增設(shè)監(jiān)控管理，實(shí)現(xiàn)自留片區(qū)污水排放可監(jiān)控、可管理的目標(biāo)，根據(jù)現(xiàn)有資料數(shù)據(jù)之間的不匹配以及監(jiān)測(cè)難度大的問(wèn)題，文章主要針對(duì)大用戶，即選取較為獨(dú)立的功能區(qū)域（工業(yè)區(qū)、居住區(qū)、農(nóng)村）進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析，研究污水設(shè)施缺乏系統(tǒng)管理以及晴雨天運(yùn)行水量變化差異大等問(wèn)題，為污水系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)的強(qiáng)化管理、規(guī)范管理提出對(duì)策，形成完整化的污水處理業(yè)務(wù)，提升區(qū)域示范，進(jìn)一步保障污水設(shè)施穩(wěn)定運(yùn)行。

2 監(jiān)測(cè)點(diǎn)選擇與設(shè)備加裝

2.1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)選擇

文章針對(duì)東北塘區(qū)的大用戶，選擇東北塘區(qū)中芙蓉工業(yè)園區(qū)、農(nóng)壩工業(yè)園區(qū)、金鷹工業(yè)園區(qū)作為工業(yè)區(qū)研究監(jiān)測(cè)點(diǎn)，東北塘區(qū)石新路作為農(nóng)村生活研究監(jiān)測(cè)點(diǎn)，東北塘區(qū)東園路作為城市生活研究監(jiān)測(cè)點(diǎn)，東北塘區(qū)錫沙路作為接入城北污水處理廠污水總流量監(jiān)測(cè)點(diǎn)，結(jié)合2020年?yáng)|北塘片區(qū)9條污水支管的水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果，設(shè)置芙蓉工業(yè)園區(qū)為1號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，石新路為2號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，錫沙路為3號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，研究監(jiān)測(cè)點(diǎn)如圖1所示。

圖1 研究監(jiān)測(cè)點(diǎn)

2.2 設(shè)備加裝

分別對(duì)3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)加裝設(shè)備，對(duì)1號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)安裝德國(guó)尼沃斯（NIVUS）的互相關(guān)流量計(jì)，對(duì)2號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)安裝清華的一體化流量計(jì)，對(duì)3號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)安裝清環(huán)（THwater）的一體化流量計(jì)。1號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)備主要依靠脈沖超聲波測(cè)量，由于該點(diǎn)位運(yùn)行水位較低，后期需要維護(hù)1次，配置設(shè)備為為套環(huán)式設(shè)備，需要下井安裝，2號(hào)、3號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)均采用多普勒信號(hào)監(jiān)測(cè)，石新路支管淤泥較多，后期需要維護(hù)2～3次，錫沙路整體條件較好，后期暫不進(jìn)行維護(hù)，2號(hào)點(diǎn)將主機(jī)箱掛于井下，采取不下井安裝辦法，3號(hào)點(diǎn)選擇一體或者分體式設(shè)備安裝，根據(jù)工況具體選擇。

3 數(shù)據(jù)分析

通過(guò)智慧水務(wù)建設(shè)系統(tǒng)對(duì)3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，分別對(duì)污水排放量規(guī)律、水質(zhì)變化情況、雨季旱季水量水質(zhì)變量等內(nèi)容進(jìn)行分析。

3.1 雨季旱季污水排放量比較

3號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)9月1日～9月16日污水瞬時(shí)流量如圖2所示。

圖2 3號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)9月1日～9月16日污水瞬時(shí)流量

截取3號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)流量計(jì)9月1日～9月16日雨量與污水瞬時(shí)流量，9月2日受無(wú)錫地區(qū)降雨影響，雨量污水量出現(xiàn)峰值為360 L/s，約為旱季平均污水量的1.5倍。3號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位于無(wú)錫地區(qū)污水系統(tǒng)下游，雨水進(jìn)入污水網(wǎng)后，雨水浸入效果上升。9月2日城北污水處理廠進(jìn)水量約為187 342.55 t，進(jìn)廠液位出現(xiàn)當(dāng)月峰值為1.26 m，雨水入侵使污水處理廠高流量、高液位運(yùn)作，3號(hào)流量計(jì)流量與城北污水處理廠進(jìn)水量的波動(dòng)大致成正比關(guān)系。

3.2 日間和夜間污水排放量對(duì)比

截取2號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)10月29日流量計(jì)的夜間污水流量，時(shí)間段內(nèi)常有大流量污水排出，最大值為588.77 m3/h，結(jié)合東北塘片區(qū)9條污水支管水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果，區(qū)域內(nèi)日間排污均值為20.87 m3/h，可以斷定2號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)所在的石新路污水水質(zhì)排量超標(biāo)，主要來(lái)源為上游的工業(yè)園區(qū)。

2號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)10月29日夜間污水流量如圖3所示。

圖3 2號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)10月29日夜間污水流量

3.3 同期三個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)污水排放量對(duì)比

2021年7月統(tǒng)計(jì)三臺(tái)流量計(jì)數(shù)據(jù)，7月4日受降雨影響，1號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)和3號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)達(dá)到本月流量峰值，雨季污水流量分別為旱季污水量的3.24倍和1.12倍，7月9日非降雨時(shí)段2號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)達(dá)到本月流量峰值，7月28日受降雨影響，3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)均達(dá)到本月流量峰值，雨季污水量分別為旱季污水量的2.75倍、1.21倍和1.24倍。1號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)和3號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)流量峰值與雨量高度相關(guān)，2號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)受瞬時(shí)大流量排污影響，流量峰值并出現(xiàn)在降雨時(shí)刻，主要發(fā)生在夜間，需提升污水智慧管道的建設(shè)，提高管網(wǎng)水質(zhì)水量的穩(wěn)定性。

2021年7月三臺(tái)流量計(jì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如圖4所示。

圖4 2021年7月三臺(tái)流量計(jì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

3.4 城北污水廠進(jìn)水量與液位峰值對(duì)比

對(duì)城北污水處理廠2021年7月至2021年11月進(jìn)水量與每日的液位峰值數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，液位峰值與進(jìn)水量之間不存在正比關(guān)系，原因可能與污水處理廠容納能力有關(guān)。城北污水廠2021年7月～11月進(jìn)水量與液位峰值對(duì)比如圖5所示。

圖5 城北污水廠2021年7月～11月進(jìn)水量與液位峰值對(duì)比

4 污水處理提質(zhì)增效對(duì)策

4.1 科學(xué)謀劃，做好頂層設(shè)計(jì)

對(duì)于污水的治理應(yīng)當(dāng)借助智能化手段，全面集成智慧管網(wǎng)各類數(shù)據(jù)，構(gòu)建監(jiān)管管理“一張圖”、監(jiān)管感知“一張網(wǎng)”和監(jiān)管流程“一體系”的整體框架，使日常業(yè)務(wù)更加系統(tǒng)化和高效化，推進(jìn)源、網(wǎng)、廠、河一體化、系統(tǒng)化、成片化治理。

4.2 做好“收污水”的工作

對(duì)地表或管網(wǎng)內(nèi)污水做到應(yīng)收盡收，實(shí)現(xiàn)污水管網(wǎng)的全覆蓋、全收集和全處理，如對(duì)智慧管網(wǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，系統(tǒng)梳理污水污染物的產(chǎn)生和排出情況，科學(xué)辨析污水污染物的排放去向，全面提升污水污染物收集和處理效能，改善水環(huán)境質(zhì)量。

4.3 實(shí)現(xiàn)污水管道“清污分流”

將地下滲水、河水、施工降水從污水管道中排出，有效收集匯合污水，提升污水處理廠進(jìn)水濃度，保證污水管道非滿流、有濃度。

4.4 有效降低污水管道水位

利用技術(shù)手段動(dòng)態(tài)實(shí)現(xiàn)污水管道低水位運(yùn)行，最大限度減少降雨期間出現(xiàn)城市內(nèi)澇、污水管道冒溢等情況，實(shí)現(xiàn)科學(xué)系統(tǒng)治水，保障污水系統(tǒng)的安全性。

5 優(yōu)化措施

強(qiáng)化智慧污水管網(wǎng)和智慧調(diào)蓄水泵站的建設(shè)工作。智慧污水管網(wǎng)在發(fā)生外溢、內(nèi)澇、坍塌等事故發(fā)生時(shí)及時(shí)預(yù)警，評(píng)估管網(wǎng)系統(tǒng)具體運(yùn)行情況，通過(guò)長(zhǎng)期的數(shù)據(jù)采集和分析，建立匹配自身管網(wǎng)的數(shù)據(jù)模型，為平臺(tái)自動(dòng)化運(yùn)行提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，為后期管網(wǎng)的進(jìn)一步延伸擴(kuò)建和詳細(xì)政策決斷提供依據(jù)。

6 結(jié)語(yǔ)

文章僅對(duì)東北塘片區(qū)污水處理提質(zhì)增效進(jìn)行研究，為全市污水系統(tǒng)的提質(zhì)增效提供參考，未來(lái)的污水處理擴(kuò)展研究應(yīng)針對(duì)跨區(qū)域、跨流域的水環(huán)境質(zhì)量提升，服務(wù)于無(wú)錫市生態(tài)環(huán)境的綜合提升。污水管網(wǎng)建設(shè)和完善是目前污水行業(yè)的首要建設(shè)內(nèi)容，應(yīng)做好污水管網(wǎng)的補(bǔ)短板、強(qiáng)弱項(xiàng)工作，實(shí)現(xiàn)污水系統(tǒng)由粗放化向精細(xì)化的轉(zhuǎn)變。