芜湖市城市污水系统存在的问题分析与研究

2018-12-07章宏学

智能城市 2018年21期

章宏学

芜湖市市政工程管理处，安徽芜湖 241000

1 芜湖市概述分析

芜湖市规划市区面积1491km2。2013年完成了江南各片区污水专项规划。2014年又完成了江北各片区污水专项规划。芜湖市市区污水系统以长江、裕溪河、龙山、尖山、四褐山、青弋江、扁担河、荆山河、漳河以及横山河为分界线规划为10个片区，分别为江北的沈巷片、大龙湾片、白茆片；江南的城北片、城中片、城南片、城东片、荆方片、三山片、高安片。规划污水处理厂10座，总处理能力221万t/d。规划污水泵站44座，总排水能力42.12m3/s。规划污水管网1495km。目前，芜湖市市区已建污水处理厂7座，日处理污水量为53万t。市区已建污水泵站30座，总排水能力25.90m3/s。市区已建污水管网866km。

2 对污水系统存在的问题简析

2.1 管道存在沉陷、破裂、脱节问题

芜湖市老城区大多为老旧小区，污水管道埋设时间久，埋设深度浅，再加上小区土质偏差，地下水位偏高，管道长期受到静力荷载和动力荷载的作用，会使管线产生不均匀沉陷，甚至脱节、破裂。

2.2 管道因坡度偏小、流速偏低存在淤积问题

由于新建的污水管与原来已建的地下管线（电力、煤气、自来水、通信、雨水等）发生冲突时，常会采用减低坡度的方法使新建污水管通过原建管线，从而导致了坡度偏小，产生了流速偏低的现象。根据谢才公式：

式中：C—流速系数；R—水力半径；J—水力坡度；当J减小时，V变小。

当降低坡度还无法通过时，常采用增设交叉井法，此方法虽保证了管道施工的正常进行，但却破坏管中污水重力流的水力条件，使流速小于设计流速（即V＜ 0.6m/s），从而使污水中的杂质下沉，产生淤积、堵塞。

2.3 合流区截流泵站的截流倍数偏低，雨天存在溢流污染问题

目前，芜湖市老城区还存在6.7km2的合流区。合流区建设了1座截流泵站。泵站的截流倍数为旱季污水量的2倍。雨天，降雨量超出泵站的截流量，多出的合流污水会通过排涝泵站排入长江，对长江水质造成污染。

2.4 污水管网存在高水位运行，污水溢流对明渠造成污染问题

污水管网水位过高，是由于污水处理厂的处理能力已不能满足现状人口产生的污水量要求。由于城市人口量的增加，污水的产生量已超过污水处理厂的已建规模。例如，朱家桥污水处理厂，其规划建设规模为日处理量45万t，目前已建规模只有日处理量22万t。而实际运行日处理量平均每天都在24万t左右，并且由于污水处理厂不能无限制地超负荷运行，因此，除了已处理的24万t左右以外，仍然还有一部分污水不能收入污水处理厂，被堵在污水管网中，造成污水管网水位过高，从而溢流到明渠，对明渠造成污染。另外，污水管网水位过高，还与污水提升泵站的排水能力不足有关。由于城市人口规模的增加，现有污水泵站的设计指标已不能满足人口增长的要求，因此，泵站的设计规模已不满足污水量的增加需求，从而造成排水能力不足，泵站满负荷运行都无法降低污水管水位，造成污水渗溢，污染明渠水系。

2.5 城市排涝泵站雨水排口有污水排出，对长江青弋江水质造成污染

城市排涝泵站雨水排口有污水排出，污染长江青弋江水质，其原因是老旧小区雨污混流，新建小区雨污分流不彻底，造成污水混流到了雨水管，然后通过排涝泵站的雨水排口排到了长江或青弋江。另外，居民阳台废水、马路冲洗废水、小微餐饮废水都是通过雨水管排到排涝泵站，然后排到长江青弋江。

2.6 已整治完成的黑臭水体，水质出现反复

已整治完成的黑臭水体，水质出现反复，其主要原因是目前黑臭水体整治所采用的方案有问题。黑臭水体整治最根本的问题是对进入明渠的排污口进行源头雨污分流改造，彻底封住污染源。而实际所采用的整治方案仅仅是在进入明渠的排污口处进行截流处理。下雨天，仍然还有大部分合流污水排入明渠，对水质造成影响。因此，截流方案是不彻底的整治方案，只能起到一时的效果，不能长久。另外，整治过的黑臭水体没有补充水源，水体不能流动，成了死水，时间一长，水质必然出现反复。

3 对污水系统存在的问题处理对策分析

3.1 管道沉陷、破裂、脱节处理对策

（1）管道不均匀沉陷则会破坏排水坡度，一经发现，一定要重新开挖变形部位并再次安装，最后使用砼，全包封并加固。

（2）管道脱节、管道破裂，都会造成大量污水渗透进来。情况严重的就会使排污水管道受阻，导致上游的污水就会溢进来。因此，一定要及时有效地处理管道脱节的情况，并且把上游路径封堵起来，再使用泵把上游的污水抽入进下游井中，然后将其开挖并检查损坏情况。

① 可采用换管重新埋设管道。② 采用加检查井法，即在断裂处或脱节处增加一座检查井。③ 对于排水量大，无法断水或破坏的管线在建筑物内时，可采用修建跨越井段的办法，待跨越井段竣工后放水，再将原井段堵死、废弃。这种方法，往往涉及到管位的变动，所以事先要对附近管线进行详细调查，提出方案。

3.2 管道坡度偏小、流速偏低产生淤积的处理对策

（1）在上游部位增加坡度，采用加快流速的方法，减少局部坡度偏小、流速偏低的情况发生，从而让坡度偏小的部位流速得到增大，数值达到V＞ 0.6m/s，这样才能减少由于流速低而产生的大量淤积。也可以设置自动阀门，位置安装在坡度偏小的管线的上游井内，当上游的井水位到达特定位置时，阀门将会自动打开，这样会冲洗下游管线，冲刷掉下游管线中的淤积物，这样就达到了自我清通目的。

（2）及时掌握交叉井内淤积的情况，定期清捞。① 水力疏通。此种方法是用高压冲洗车冲洗管道，把上游管中的污泥排入到下游的检查井，再用吸泥车把污泥抽走，运往别处。这种方法操作起来比较简便而且功效较高，已得到广泛使用。② 机械疏通。水力疏通的方法针对管内淤塞严重，淤泥已粘结密实，没有很好的效果，这时就需要用机械疏通的方法来处理。机械疏通使用的工具种类很多，根据每个工具作用可分为：耙松淤泥的骨骼形松土器；弹簧刀和锚式清通工具用于清除树根及破布等沉淀物；胶皮刷，铁簸萁、钢丝刷等工具是用于刮泥。

（3）合流区截流泵站的截流倍数偏低，雨天溢流污染问题处理对策。针对老城区的合流区，一方面加快旧城改造力度，随着旧城改造，逐步减小合流区，同时，结合泵站扩容改造，提高截流泵站的截流倍数。减少溢流污染次数。

（4）污水管网存在高水位运行，污水溢流对明渠造成污染问题的处理对策。解决污水管网水位过高的问题，首先，要加快推进朱家桥污水处理厂三期和滨江污水处理厂二期项目建设的前期进度，因这2座污水处理厂的扩建已经列入到了2018年的政府投资建设计划。同时应立即启动城南污水处理厂二期建设项目的前期工作，并将其列入2019年政府投资建设计划。其次，立即启动问题比较严重的弋江路污水提升泵站、大工山路污水提升泵站以及九华北路污水提升泵站的增容改造的项目前期工作，同时将它们均列入2019年政府投资建设计划。

（5）城市排涝泵站雨水排口有污水排出，对长江青弋江水质造成污染的问题处理对策。解决排涝泵站雨水排口排污水的问题，则应立即启动市管道路污水管道建设项目，将目前尚未建设污水管道的北京西路、黄山西路、九华中路等市管主干道配齐污水管网，以便各区雨污分流改造时污水接入。同时向各区下达新建和老旧小区雨污分流改造计划，并对完成情况进行考核。另外，考虑雨污分流一时难以彻底，因此，同步启动现状排涝泵站前建设截流井或截流污水提升泵站，将污水截流到污水处理厂。

（6）已整治完成的黑臭水体，水质出现反复的问题处理对策。解决已整治黑臭水体水质出现反复的问题，首先，仍然是要求各区对明渠周边住宅小区和公共单位进行雨污分流改造，彻底杜绝污水流入明渠。其次，要求各区对辖区范围内的明渠编制系统的补水专项规划。分步建设补水泵站和补水管网。另外，可对辖区范围内的污水处理厂的尾水进行深化处理，处理后的尾水可作为补水水源。