重庆某城市污水处理系统雨污分流改造效果评价_蒲贵兵.pdf

净水技术 2023,42(2):77-84Water Purification Technology污水处理与回用蒲贵兵,谢天,杨梅,等.重庆某城市污水处理系统雨污分流改造效果评价J.净水技术,2023,42(2):77-84.PU G B,XIE T,YANG M,et al.Effect evaluation of reconstruction for rainwater and wastewater seperated system of a municipal wastewater treatment system in ChongqingJ.Water Purification Technology,2023,42(2):77-84.重庆某城市污水处理系统雨污分流改造效果评价蒲贵兵,谢 天,杨 梅,邵 川(重庆市住房和城乡建设技术发展中心,重庆 401122)摘 要 近年来,雨污合流问题对排水系统产生了极大的负面影响。各地投入大量资金陆续打响了雨污分流攻坚战和持久战,取得了一定成效,但缺乏对分流效果的科学评价。以重庆某城市污水厂服务范围为例,选择运行成效、环境经济效益、管网系统建设、管理制度 4 大类 11 个指标进行分流效果评价。评价结果认为,该系统雨污分流效果显著。改造后,运行成效显著提高,污水集中收集率和厂前进水浓度(CODCr、BOD5)更高,主河道混有污水的排口数量明显减少;环境经济效益显著提升,城区内环境的污染物排放量大幅度减少;排水系统建设逐渐完善,管网密度和管网覆盖率进一步提高,基本达到分流制要求;管理长效机制基本形成。同时,文中总结分析了分流改造的典型经验做法及管网系统尚存的主要问题,提出了进一步提质增效的工作建议。关键词 排水系统 雨污分流 效果评价 运行成效 进水浓度 提质增效中图分类号:TU992文献标识码:A文章编号:1009-0177(2023)02-0077-08DOI:10.15890/ki.jsjs.2023.02.010收稿日期 2022-04-22基金项目 2022 年度川渝联合实施重点研发项目:城市雨污分流关键技术研究与应用(CSTB2022TIAD-CUX0009);重庆市建设科技项目:基于“按效付费”的城市水环境综合治理绩效评价指标体系研究(城科字 2021 第 7-12)通信作者 蒲贵兵(1981),男,正高级工程师,研究方向为给水排水及环境污染控制,E-mail:376359537 。Effect Evaluation of Reconstruction for Rainwater and Wastewater Seperated System of a Municipal Wastewater Treatment System in ChongqingPU Guibing,XIE Tian,YANG Mei,SHAO Chuan(Technology Center of Housing and Urban-Rural Construction in Chongqing,Chongqing 401122,China)Abstract In recent years,the confluence of rain and wastewater has had a great negative impact on the drainage system.All localities have invested a lot of money to start the tough and protracted battle of rain and wastewater diversion,and achieved some results,but there is a lack of scientific evaluation of the diversion effect.Taking the service scope of a municipal wastewater treatment plant(WWTP)in Chongqing as an example,11 indices in four categories of operation effectiveness,environmental and economic benefits,pipe network system construction and management system were selected to evaluate the diversion effect.The evaluation results showed that the rainwater and wastewater diversion effect of this system was remarkable.After the transformation,the operation effect was significantly improved,the centralized collection rate of wastewater and influent concentration(CODCr and BOD5)were higher,and the discharge outlet of mixed wastewater in the main river was significantly reduced.The environmental and economic benefits had been significantly improved,and the emission of pollutants in the urban environment had been greatly reduced.The construction of drainage system had been gradually improved,resulting in the density and coverage of pipe network had been further improved,it showed the requirements of the diversion system had been basically met.A long-term management mechanism had been basically formed.At the same time,this paper summarized and analyzed the typical experience and practice of diversion transformation and the main problems remaining in the pipe network system,put forward suggestions for further improving quality and efficiency.77Keywordsdrainage systemrainwater and wastewater seperated systemeffect evaluationoperational effectivenessinfluent concentration quality and efficiency improvement长期以来,雨污合流溢流问题1-6一直是城市排水系统不可回避且亟待解决的重要问题,受到了广泛关注。雨水进入污水系统挤占污水空间,稀释污水造成污水厂进水浓度过低,并导致污水不能很好地得到有效收集而产生溢流,进而污染水体甚至导致黑臭7-8;而污水混入雨水系统通过雨水排口直排水体,导致水体污染严重。近年来,尤其是污水处理提质增效工作开展以来,重庆市将雨污分流工作作为城市排水管网系统完善的重要工作,尤其是针对城市污水厂低浓度生化需氧量(BOD5)质量浓度低于 100 mg/L进水情况,以雨污分流、清污分流等为主要措施开展了“一厂一策”专项整改。尽管取得了积极成效,但各自效果参差不齐,投入产出是否合理、长效机制是否建立等仍缺科学评价。为持续推进污水处理提质增效工作,深入打好水污染防治攻坚战,有必要对已经开展雨污分流的区域进行效果评价,构建评价指标体系,总结成效,发现问题。本文以重庆某城市污水系统为例,对其分流改造前后进行对比分析,为分流效果评价提供参考及该污水系统进一步提质增效提供支撑。1 评价背景1.1 排水系统概况该城区污水经沿河干管(D500D1800)收集后进入污水厂集中处理。2019 年 8 月前,污水厂设计处理能力为 30 000 m3/d;2019 年 8 月2021 年 8月,设计处理能力为45 000 m3/d;2021 年9 月起,设计处理能力为75 000 m3/d。服务城区面积为23.42 km2,规划服务人口约为 20 万人,污水厂采用改良型氧化沟工艺及二氧化氯消毒方式,出水稳定达到一级 A 标排放标准。雨水主要通过道路上铺设的排水边沟或雨水管网收集,就近分散排入水体,根据地形及排水走向,该城区可分为 20 个雨水排水分区。1.2 改造前排水系统主要问题1.2.1 污水厂进水浓度低、长期超负荷运行2018 年,该污水厂进水化学需氧量(COD)平均质量浓度为 165.69 mg/L,BOD5平均质量浓度为 84.77 mg/L;2019 年,进水 CODCr平均质量浓度为 166.75 mg/L,BOD5平均质量浓度为 82.50 mg/L(图 1)。进水水质严重低于重庆典型生活污水浓度(CODCr质量浓度为 350400 mg/L;BOD5质量浓度为 150200 mg/L7),且雨季(5 月10月)普遍低于旱季(1 月4 月及 11 月、12 月),说明有雨水进入污水系统。同时,污水厂长期超负荷运行,2018 年其水量负荷率为 156.11%,2019年为 146.34%。图 1 污水处理厂进水浓度Fig.1 Influent Concentration of WWTP1.2.2 市政管网雨污合流严重根据分流改造前的管线勘测资料,已建成市政道路长度为 92.86 km、市政雨污水管网长度为225.48 km,仅在 51.64 km 的城市道路上布设有完整的雨污水分流管网(覆盖率仅为 55.61%),合流制管网的市政道路长度为 41.22 km(覆盖率为87蒲贵兵,谢 天,杨 梅,等.重庆某城市污水处理系统雨污分流改造效果评价Vol.42,No.2,202344.39%)。同时,在该污水厂服务范围内,仅约 2/3的区域覆盖有污水管网,尚余 1/3 的区域缺少市政污水管网(此时污水通过雨水管网排入下游水体,或在雨水排口末端截留但雨季溢流现象普遍)。1.2.3 源头雨污混错接严重根据分流改造前的小区混流调查报告,该排水系统共排查小区 484 个,其中混流小区 385 个(涉及1 329 栋建筑,28 114 户,约10 万人),混流小区比例达 79.5%,混流严重。1.2.4 雨水排口旱季有污水排出通过晴天现场踏勘,共摸排主河道两侧 56 个排口(D300 排口不计入统计),其中 30 个排口无排水现象,26 个排口存在排水现象。经取样,开展CODCr、氨氮、总磷水质监测,其中 25 个排口出水水质指标均超过地表水 V 类水质限值,氨氮指标质量浓度多在 825 mg/L,判断为上游污水混入雨水所致。1.2.5 管网混错接破损等病患严重根据该片区市政排水管网内窥(CCTV)检测报告,改造前存在雨污混接现象,交叉路口尤为严重,雨水错接污水 86 处,污水错接雨水 45 处。排水管道结构性及功能性缺陷较多,共 2 325 处,其中变形、破裂、沉积、障碍物为主要的缺陷类型,变形和破裂最为严重,变形缺陷和破裂缺陷分别达到了结构性缺陷的 5