无锡新区污水系统调水方案设计探讨

蔡丹新 许凝碧 张开顺 姚泽

无锡市政设计研究院有限公司 江苏无锡 214072

无锡新区于2007年进行了全区范围内的污水专项规划的编制，全区共规划新城、梅村和硕放三座污水处理厂，各厂服务范围内也规划了多条进厂主通道。随着城市的快速发展，原有的污水系统在运行中也出现了排水不畅、调度不灵、管养不易、运行不便等一些问题，亟需对原有污水系统进行优化[1]。本文结合无锡新区总规修编的契机，对新区全区范围内的污水系统进行梳理和分析，根据污水系统的特点，经技术经济比较，提出了污水处理厂之间相互调水的优化方案，供其他类似地区的污水系统调水优化改造项目参考。

1 污水排放分区优化

无锡新区范围内原规划三座污水处理厂，分别为新城、梅村和硕放污水处理厂，各厂服务范围分别以高速公路和机场等障碍物进行划分，沪宁高速公路东北侧为梅村污水处理厂服务范围，沪宁高速公路西南侧、无锡机场西北侧为新城污水处理厂服务范围，沪宁高速公路西南侧、无锡机场东南侧为硕放污水处理厂服务范围。

图1 新区现状污水排放分区示意图

一方面，随着城市迅速发展和人民生活水平的快步提高，城市建设用地不断扩大，人口不断增加，人均用水量也不断提高，使得各污水处理厂的规模较原规划有较大增长，从而各污水处理厂的扩建需要增加用地；另一方面，随着城市不断发展，受限于水体环境容量，污水处理厂的尾水排放标准不断提高，从一级B提高到一级A，从一级A提高到更为严格的DB32地方标准，使得原污水处理厂工艺必须进行提标改造[2]，因此需要增加用地面积。而现状三座污水处理厂的用地情况分别为：新城污水处理厂周边已无用地，梅村和硕放污水处理厂周边用地情况较为宽裕。结合上述因素，在对无锡新区污水排放分区优化时，考虑将部分新城污水处理厂服务范围划入梅村和硕放污水处理厂服务范围，新增污水主干管，改变原有地块的污水排向。

图2 新区污水排放分区优化后示意图

2 调水方案设计

2.1 调水背景

结合新区范围内新城污水处理厂、梅村污水处理厂及硕放污水处理厂现状及规划规模匹配情况及各污水处理厂用地规模及扩容能力，规划考虑三厂之间调水工况及应急工况。调水工况为永久调水分流，应急工况为临时调水。本文第2节中对排水分区的优化，为永久性调水；在污水系统实际运行过程中，还存在管网和厂站的提质增效、扩容扩建、养护维修和突发事故等一些应急工况，应对该工况，利用污水管网中的泵站和切换闸、阀等设施，实现污水处理厂间的相互调水，以提高污水系统运行的可靠性。本调水方案设计主要考虑各污水处理厂之间的水量的调配。

2.2 调水方案

根据无锡新区现状管网和厂站的布置以及大排水量企业的工艺运行需求，充分利用现状泵站和排水能力有盈余的主管道，作简单改造后，以实现调水功能。根据该原则，将整个无锡新区范围内划分为12个调水区域和模块（包括有应急工况的大流量的企业），并按最新水量测算方法和用地规划布局对各区块的污水量分别进行计算。

新区污水系统正常运行状态下，即为本文第2节所述排水分区优化调整后的运行工况，同时德宝一厂浓水排放至梅村污水处理厂，德宝二厂浓水排放至硕放污水处理厂；应急工况下，新城污水处理厂为事故或检修等运行状况，3号片区和6号片区分别调至调至梅村和硕放污水处理厂；最不利工况时，海力士污水应急排至新城污水处理厂，德宝一厂和德宝二厂的余水分别排放至梅村和硕放污水处理厂。污水系统运行工况和污水处理厂相应的收水量见下表2。

表1 调水区块及污水处理厂污水量表

表2 运行工况及污水处理厂污水量表

图3 调水区块示意图

表2中仅列了应急工况和最不利工况两种模式下调水区块和水量测算，在实际调水运行时，还可以根据应急需要，对上述调水区块进行单一或多个组合灵活机动调水，调水运行时的污水处理厂进水量介于该厂的正常工况水量和最不利工况水量之间。

2.3 应急工况的工程措施

正常工况下的永久调水工程措施安排水分区优化措施进行实施，应急工况和最不利工况时的临时排水工程措施如下：

③号片区为压力调水，片区污水经春丰路泵站提升后，出水压力管分为两路，通过阀门进行切换。一路排放至锡兴路污水主管，进入新城污水处理厂；另一路沿春丰路敷设DN400压力管至泰山路，排放至G312国道污水主管，进入梅村污水处理厂。

⑥号片区为压力调水，片区污水经新华路泵站提升后，出水压力管分为两路，通过阀门进行切换。一路排放至新华路污水主管，进入新城污水处理厂；另一路沿机场路敷设DN600压力管至机场南路，排放至规划机场南路污水主管，进入硕放污水处理厂。

海力士属新城污水处理厂服务范围，⑧海力士应急排水利用现状d800海力士专用管，排向新城污水处理厂，属于应急工况下的临时排水，不涉及污水处理厂间调水。

德宝一厂位于新城污水处理厂服务范围，⑾德宝一厂再生水余水通过现状d1200德宝应急排放管和闸门切换，以实现其应急工况下向梅村污水处理厂进行调水。

德宝二厂属硕放污水处理厂服务范围，⑿德宝二厂再生水余水，考虑沿鸿江路敷设d800重力管，排放至规划里河路污水主管，进入硕放污水处理厂，属于应急工况下的临时排水，不涉及污水处理厂间调水。

3 污水调水通道规划

3.1 新城厂与梅村厂之间调水通道

（1）永久（固定）调水通道

规划新建金城路-G312国道-泰伯大道（锡士路～锡梅路）d800～d1000污水主管（调水主管1），将图3中①④⑤区块内的污水，由新城污水处理厂永久调度至梅村污水处理厂。

规划新建泰山路-G312国道（锡兴路～泰伯大道）d600～d800污水主管（调水主管2），将图3中②区块内的污水，由新城污水处理厂永久调度至梅村污水处理厂。

在泰伯大道与锡梅路交叉口规划3万吨/天泰伯大道污水提升泵站（调水泵站1），将上述①②④⑤区块内的污水提升后接入梅村污水处理厂泰伯大道d1200污水主通道，由新城污水处理厂永久调度至梅村污水处理厂。

利用现状d1200德宝应急排放管（调水主管3），将图3中⑨德宝一厂浓水，由新城污水处理厂永久调度至梅村污水处理厂。利用现状d1200德宝应急排放管，在应急工况下，将图3中⑾德宝一厂再生水余水，由新城污水处理厂应急调度至梅村污水处理厂。

（2）临时（可调）调水通道

改造春丰路泵站（调水泵站2）出水压力管，增设切换阀门，沿春丰河新建DN400压力管，接入新增泰山路-G312国道污水主管（调水主管4）。通过出水管阀门切换，污水经泵站提升后，可经原泵站出水管接入锡兴路污水主管，排放至新城污水处理厂；也可经新建沿春丰路DN400压力管接入泰山路污水主管，排放至梅村污水处理厂；以此实现图3中③区块内的污水在新城厂和梅村厂之间的应急（临时）调度。

图4 新城厂与梅村厂间调水方案示意图（调水工程为粗虚线）

3.2 新城厂与硕放厂之间调水通道

（1）永久（固定）调水通道

规划新建机场南路-老锡宅路（空港三路～杨家湾）d800污水主管（调水主管5），将图3中⑦区块内的污水，由新城污水处理厂永久调度至硕放污水处理厂。

（2）临时（可调）调水通道

改造新华路泵站（调水泵站3）出水压力管，增设切换阀门，新建机场路DN600压力管（调水主管6），接入新建机场南路-老锡宅路d800污水主管。通过出水管阀门切换，污水经泵站提升后，可经原泵站出水管接入珠江路污水主管，排放至新城污水处理厂；也可经新建机场路DN600压力管接入机场南路污水主管，排放至硕放污水处理厂；以此实现图3中⑥区块内的污水在新城厂和硕放厂之间的应急（临时）调度。

图5 新城厂与硕放厂间调水方案示意图（调水工程为粗虚线）

3.3 梅村厂与硕放厂之间调水通道

由于梅村污水处理厂与硕放污水处理厂之间主管网布局相对较远，新建调水设施的造价较高，直接调水方案的经济性较低，因此，两厂间不考虑设置直接调水设施，可通过梅村厂向新城厂、新城厂向硕放厂和硕放厂向新城厂、新城厂向梅村厂的联动调水实现梅村厂和硕放厂之间的间接调水，确保各厂在应急工况下污水系统能正常运行[3]。

4 结语

早期的污水系统规划，各污水处理厂的管网系统自成体系，互不连通，为了保证污水处理厂和污水管网系统在应急工况下的正常运行，近年来，各污水处理厂都在探索与邻近污水处理厂之间污水调度的可行性。本文介绍了无锡新区三座污水处理厂之间的污水系统之间的优化调整和厂间调水方案，利用现状污水系统的简单改造，达到有效调水的目的，同时也对其他类似片区的污水系统的污水调度优化调整提供了一个可行的思路。