浅析污水厂进水浓度偏低的因素——以某镇区污水厂为例

 浅析污水厂进水浓度偏低的因素——以某镇区污水厂为例

陈雪玲

广州市市政工程设计研究总院有限公司(广东广州510000)

摘要：文章以某镇区污水厂为例，分析了进水BOD5浓度偏低的原因及提升措施。提高污水厂的进水浓度，可以提升污水处理厂的社会效益和环境效益，提高污水处理设施运行质量，增加污水处理设施运行效率。

关键字：市政给排水工程；主干管；污水厂；进水浓度

从市政给排水系统的角度来说，由于管道路由较为复杂，如果某段管道存在缺陷后，必然对给排水系统造成不良的影响，也会影响到污水进厂浓度。所以，应增加对管道的检测以及相关职能管理部门加强对管道的运行维护，确保管道的收集能力。

一、污水系统现状

（一）排水体制

城市排水体制是指城市生活污水、生产废水及降水所采取的排除方式。根据污水与雨水的分流及合流的不同，可以分为雨污分流制和雨污合流制两种。根据本次镇区的实际情况，排水体制原则上采用分流制，新建污水收集系统；现状的合流制管渠作为雨水管渠保留和改造，使现有河沟恢复原来的防洪排涝功能；市政道路必须形成两套清晰的市政雨、污水管网系统，雨污混接的问题必须落实整改，以避免地表水进入污水管网系统。另外，因该镇区周边水系丰富，污水管道过河采用倒虹的情况较多，管道容易出现堵塞。合流管道在末端设置截污井并设置溢流拍门，现状拍门损坏较为严重，存在河涌水位高时河水倒灌，导致进厂污水浓度低。

（二）污水处理厂现状

1.污水处理厂概况

该污水厂红线面积8.75ha，负责处理镇区三个区域产生的污水，远期总规模16万m³/d。污水厂一期工程现已经建成，规模4万m³/d，承担着镇区33个村委及2个社区生活污水的收集和处理任务，纳污面积62.11 平方公里，服务人口约14.48 万人。

2.处理工艺

污水处理厂一期采用A2/O工艺，工艺流程如图1。一期提标工程采用反硝化滤池+紫外消毒工艺将出水水质提升至一级A标准，工艺流程如图2。

图1一期工程工艺流程图

图2一期提标工程工艺流程图

3.实际进出水水质

污水处理厂设计进出水水质和实际运行工况见表1、2和图3.

表1设计进出水水质（单位：mg/L）

表2 2020年实际进出水水质  单位：mg/L

图3 2020年污水厂进水浓度统计图

4.实际进出水水量和水质分析

根据污水处理厂近几年实际运行数据，目前污水处理厂进出水水质主要有以下特点：（1）实际进水指标中BOD5、COD、SS、TN和TP浓度均远低于原设计进水水质，甚至接近出水水质，说明进水中混有大量的河水或地下水。（2）现状处理工艺基本可以满足一级A标准。污水处理厂进厂浓度低的主要原因在于污水收集系统不完，普遍采用截流式在河涌或合流管上收集各排水用户的污水，雨污分流率较低，因此需加快截污次支管网的建设，提高污水处理厂进水浓度，发挥污水处理厂应有旳社会效益和环境效益，提高污水处理设施运行质量，增加污水处理设施的运行效率。

（三）污水管网现状

污水处理厂配套截污主干管工程已经基本完成，总长约36km，主干管有两段管位于河涌底部，并有多处倒虹过河涌的位置，管道水位较高，截污主干管有4座污水提升泵站，泵站存在运行能力不足的现象。

二、针对现场问题进行诊断分析

（一）诊断目标及内容

在结合厂、网日常运行的情况以及对已有的畅通工程检测成果的诊断、分析的基础上，通过针对诊断区域内排水系统特点与管网拓扑结果进行水质、液位监测，对降水摸查成果，以及水质、液位分析结果进行梳理和校验，确认出存在严重缺陷的管段，找出外水入侵的源头所在，并结合CCTV检测成果综合评估，为下一步工作提供论证依据。

（二）诊断方法

1.现场摸查

本项目排水管探测所采用的方法主要有人工现场调查、使用仪器设备探查（如管道潜望镜等），探测的工作方法如下：（1）现场调查。野外调查时在调查记录表的备注栏中注明管道的运行情况，包括四个方面：①管道淤积情况；②水质情况（详细区分管段属性）；③水流情况：水流流向及水深；④对排水管道出现非正常情况时，定点拍摄图片进行辅助说明。在实地调查中，必要时应邀请管线权属单位的管理人员，或规划、设计、施工人员及熟悉管线情况的人员协助。排水管线实地调查完毕后，根据实地调查结果，确定需用仪器摸查的管线段。（2）管道潜望镜(QV)与管道CCTV检测。在具备条件的重点管道与排口，进行CCTV及QV的检测与溯源工作，力求摸清管道的拓扑关系，为下一步整治提供基础支撑。

2.液位监测法

管网液位，是反映管道水力条件的重要参数之一。因望洪污水厂服务范围广，污水量大，难以对污水主干管网系统全部进行可视化检测，寻找出管道缺陷。因此，选择了从管网实际运行液位角度，对管网的运行状况进行评估分析，找出潜在的堵塞点、倒灌点。在下一阶段，对这些潜在的问题管段，重点进行摸查，或者进行QV、CCTV等可视化检测。数据分析原理如下：(1) 当主干线所有检查井内液位变化趋势长时间相同，说明管网有连通性，不存在不通的现象；(2) 当检查井之间液位差大于理论值500mm（500mm考虑安装及垃圾影响的误差），判断为疑似缺陷管段，再对其管网进行CCTV检测，精准找出缺陷点，判断其是否满足设计需求。同时，对河涌水位的同步观测，分析河涌水位与管网水位的相关关系，判断其是否存在明显的倒灌口。结合对管网系统的梳理分析，对主干管网布置了98个液位监测点，重点布置在倒虹段、沿内河涌主干管。同时，在内河涌沿线布置了12个水位监测点（图4、5）。

图4上下游检查井液位趋势图图5 管道液位与河涌液位对比图

3.水质监测法

对于管网水质分析法，本文章共采用了人工采样检测方式。人工采样主要是安排专业的采样人员，对管网水质进行采样分析，主要分析的指标包括：COD、NH3-N、TN。水质监测工作的本意，是通过主管管道上下游水质变化情况，辅助判断管道外水入侵点范围及缺陷点范围。同时在主要支管布置水质监测点，可分析判断支管水质情况。若相邻主干管监测点水质相差不大且污水支管水质浓度较好，表明污水支管、监测区段受外水影响较小；若相邻主干管监测点水质相差较大，表明监测区段内或者汇入该段的污水支管发生了外水入渗（图6）。 主干管网水质监测点布置图，全线布置了98个监测点，通过水质反映筛选出问题管段，再通过CCTV检测确定管道存在缺陷类型，一一修复整治，确保管道的正常使用功能。在支管上布置监测点进行水质监测，进行948次水质监测（图7）。根据液位与水质检测方法，诊断出该镇区部分管道存在缺陷（如淤积严重，管道渗漏等）风险，以及部分管段出现水质浓度偏低，上游及下游浓度相差较大，判断该段中间存在外水点的问题，通过CCTV检测确认缺陷问题，定位缺陷位置，并进行修复工程，以此提高水厂进水浓度。

图6管道受外水影响图

图7水位变化和水质监测图

（三）结论

通过对现状管道的水质水量检测得出要以下结论：1.部分管段存在渗漏引发河涌水倒灌，导致进厂浓度偏低；2.存在涌底埋管段，管道长期处于高水位，水“憋”在管道里就给主干管正常养护工作带来难度；3.干管相当于长期处于应急管理状态，导致运营及维修工作开展相当被动，无法有效保障污水收集与输送。4.截污主干管网如同人体“大动脉”，一处积淤堵塞就有可能引起排水系统功能丧失，导致整个片区管网内的生活污水外溢。给环境带来不可估量的损失。5.根据我国现行的《城镇排水管渠与泵站运行、维护及安全技术规程》（CJJ68-2016）规定，“排水管渠允许积泥深度应小于管道内径或渠净高的1/5”,也就是说积泥深度高于此值，就应该进行“清泥”养护。

三、结语

综上所述，分流制地区污水系统的提质增效，在努力提高污水收集率的同时，要重点关注存量污水管网的外水侵入问题，在全面掌握污水收集系统存在问题的基础上，排查雨水、河水、地下水的进入管网的路径和程度。从源头-迁移-末端各环节剥离外水；其次，排水系统的稳定运行离不开专业的运维管理，需要并加强管道水位排查与排水户管理，并通过日常管养和科学调度弥补系统性问题，使城市排水系统高效运转、水环境长制久清。

参考文献：

[1]陈聘.浅谈水质净化厂进水BOD5浓度提升措施——以A水质净化厂为例[J].工程建设标准化,2023(05):91-92.

[2]张亮.排水体质与污水处理厂进水水质分析[J].市场周刊（理论版），2017(10):11-13.

[3]张彩琴.水质监测中现场水质采样控制分析[J].建筑设计管理,2022(5):21-23.

【作者简介】陈雪玲（1990.11-），女，汉族，广东广州市人，本科学历，广州市市政工程设计研究总院有限公司工作，主要研究方向：市政给排水。