河道雨污排口末端治理分析

韩建勋

摘要：近年来，随着我国工业经济飞速发展的同时，对环境带来了很大污染，其中河道污染尤为严重，河道水环境的治理工作已经成为人们热切关注的话题，为了提升水环境治理的有效性，需要综合使用多种多样的水环境治理技术，对河道雨污排口末端进行治理。希望能够有效对河道水环境进行改善，提升水资源净化能力。

Abstract： In recent years， with the rapid development of China's industrial economy， it has brought a lot of pollution to the environment. Among them， river pollution is particularly serious. The treatment of river water environment has become a topic of intense concern for people. To improve water environment management effectiveness， it is necessary to comprehensively use a variety of water environment treatment technologies to control the end of river channel rain discharge. It is hoped that the river water environment can be effectively improved and the water purification capacity can be improved.

關键词：河道;雨污排口;末端治理

Key words： river channel;rain pollution discharge;end treatment

中图分类号：TU992                                      文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2019）33-0013-03

0  引言

我市河东老城区排水体制规划为雨污合流制，截流倍数为1。晴天污水通过沿江建设的截污干管进入污水处理厂进行处理，雨天超标的雨污混合水直接溢流进入湘江。由于截流标准偏低、管网清淤维护不到位等方面的影响，降雨初期通过管网排出的雨污混合水与湘江混合，在排口下游一段距离相差泾渭分明的扩散带，呈现出“黑龙”的现象，溢流污染问题特别突出，屡次引起市民的投诉。

溢流污染问题是合流制排水系统的必然产物，为解决溢流污染问题，按现有规范、规划的要求，仅仅采用加大截污干管的截流倍数，往往难以确定理想的效果，同时造成管网投资过大，利用率不高。本文针对合流制排水系统的特点，结合雨污排口末端治理污染总量控制和提升表观特征的相关要求，提出相应的改造目标与方案，对于解决雨污排口末端治理溢流污染问题有一定的借鉴作用。

1  河道雨污排口末端治理现状及存在的问题

1.1 截流式合流制管网系统运行模式

①晴天运行模式：截污干管沿江建设，雨污合流管中的污水经末端截污，进入截污干管，并提升至污水处理厂处理。通过上述运行模式，可实现晴天污水全截流、全处理。②雨天运行模式：雨天合流管中的雨污混合水进入截污干管，超标雨污混合直接溢流进入河道。

1.2 截流式合流制管网系统存在的问题

现行规划、规范的截污干管管径按旱季污水流量的截流倍数技术，雨天对前期污染较重的雨污混合水截流能力不足，具体如下：

①抓不住：截污管道截流倍数仅为1，按旱季秒流量的2倍进行设计，无法对雨天污染较为严重的合流污水进行截流;如汇水面积约4.7ha，管道D1000，坡度9.47‰。管道旱季污水量及雨天混合流量分别为0.011m3/s、1.0m3/s，在1倍截流情况下，截污井处峰值流量差45倍，截污管设计流量远小于雨天峰值流量，因此截污干管无法有效将混合污水截流，同时只要下雨，就会溢流至湘江。②处理不了：截污系统无调蓄空间，受我市环保部门要求，进入污水厂的污水必须全部达标处理，而雨天污水瞬间增加1倍，污水处理厂二级处理单元无法应对，因此规划1倍截流的雨污混合水并未实现真正意义上的削减。

1.3 传统截流式合流制管网改造方式存在的不足

截污量及截流效率受降雨强度、历时及污染物来源的影响较大，在现状截污模式下，按现有规划、规范，仅仅加大截流倍数，其截污效果不佳。由于截污干管污染削减量有限，截污效率无法保证。通过上述分析，可得到以下结论： ①随着截流倍数的增加，截流量同步增加;②受降雨量及降雨强度的影响，不同截流倍数的截流量并不是呈正比关系，但截污效率呈下降趋势;③不同降雨条件下，截流率最高的截流倍数不同。

2  河道雨污排口末端治理新思路

基于地表水体保护的需求，水污染防治法要求对重点水污染物排放实施总量控制制度。采用污染总量控制理念，确定合理的截排倍数，在规划、规范提高截排倍数的基础上，新增调蓄设施，并调整、优化厂网站的运行调度方式，真正做到污染削减，保护地表水体。

2.1 改造策略

在按现有规划、规范增加截排倍数的基础上，适当增加调蓄设施，可提高溢流污染截流效果。仍以S1片为例，新增调蓄设施，规模为506m3，则14mm降雨量以下的中小雨期间合流污水全部截流。

根据总量控制目标，对雨污排口末端进行调整，可忽略降雨时长、降雨强度等外部条件对合流制管网污染稀释、冲刷等因素，结合纳污区实际建设条件，增加截污调蓄设施，采用以空间换时间的理念，可通过工程措施达到有效削减污染物总量的目的。

2.2 问题及建议

污染削减是一个系统工程，在加大溢流污染截流的基础上，需要对污水处理厂的处理能力及运行调度同步进行调整，原则上溢流污染应经过污水处理厂的二级处理，真正做到污染削减。

3  河道雨污排口末端治理技术措施分析

3.1 外源污染控制

外源污染来自径流雨水中的污染物，利用降雨原位自动膜滤系统进行处理，原理是利用超低压过滤膜，把径流雨水中的污染物有效的进行分解及清除。此系统主要是以折叠式的滤膜为主要过滤装置，利用此系统装置不仅能确保过水能力不受影响，而且还能使污染物得到有效过滤。同时，利用该系统，需要科学建设配套的蓄水池，用来储存过滤后的水体，遇到暴雨天气，河道水位上升，此时，可以对滤芯进行反自动清洗，这样，就可以延长滤芯的使用寿命。同时，我们也要在河道末端系统上装雨水管网，在暴雨来临时，水位上升较快，多条河道的水集中汇入，此时河道中的污染物比较多，这时，我们可以把过滤后的水体通过管网排出，减少水体直接污染河道的机率，利用此方法，也能在一定程度上降低因排放不当对河道造成的二次污染问题。

驳岸生态滞留系统，其主要作用就是处理大暴雨阶段没有进入管网的这部分水体，使河岸坡的渗透性及纳污方面的能力得到提升。驳岸生态滞留系统的原理主要是把驳岸、水面及陆地进行有效连接，使它们形成一套整体系统，为驳岸边的土体、植被等微小缝隙提供能量交换，或者物质能量转移，让空气可以充分发挥对流作用，使溶氧量在水体中得到有效扩散，最终提高河道的水质，把外来有害物质对水体的污染降低到最低。

3.2 内源污染控制

由于河道受到外来污染物长期的累积、沉淀和固化，最终都沉淀到河底，形成淤泥，我们把其称为内源污染物，这类型的污染物对整体城市河道水体能够产生一定的影响。而且不好控制，沉淀在河道底的淤泥成份也比较复杂，其中也加杂着很多化学物质，这类物质在河道中经过长期的涌动，在某种作用下，有可能把污染源带入上层水源中，给河道水环境带来二次污染。因此，我们要利用多方位生态修复技术，对外源污染物进行清理，利用机械清淤技术和淤泥生物酶降解方法，该方法具有快速、高效以及可持续性能高的功能和特性。

3.3 人工净化控制技术

就河道污染方面来看，由于受到外来污染物的影响，导致河道本身的生态系统严重失衡，因此，当前必需利用相关净化措施，对河道水体环境进行有效净化，通过净化技术的应用，使污染物的得到有效降低，让河道生态环境重返平衡阶段。目前，对河道水环境进行净化控制的技术主要是超微净化水处理技术，此技术在我国的河道治理中的作用明显，取得良好的效果，得到了广泛推广。应用此技术可以把水质中的氮磷含量、藻类、胶体等污染物质进行清除。就该技术的应用效果来看，笔者通过某河道的测试，得出应用此技术的河道溶气量明显得到增加，并且水体的清澈度也比较高。

超微净化水处理技术可以对水体中的各个污染指标进行消除和分解，微米级氧化气泡可快速消除藻类对河体污染，使水体颜色能够尽快恢复;微米级气泡其本身具有一定的正电荷，应用正负电荷之间的吸附作用，把水体中的胶体含量降低，其也能把水体中的杂质进行吸附，使浑浊的水体得到有效降低。

3.4 BAF治理技术

由于污染微生物生长在处在粗糙多孔的滤料表面，使得污染物不容易清除。而BAF治理技术的应用，不仅可去除粒径较大，同时，也能在一定程度上清除生化性不强的物质。由于填料本身截留及表面生物膜的生物絮凝作用，使出水的质量能够得到保证，因不断的反冲洗，生物膜得以有效更新，从而保障了生物的活性。高活性的生物膜不仅体现在生物氧化、降解方面，更表现为生物絮凝、吸附作用，使一些疑难物质能够得到有效清除。

3.5 SMT治理技术

SMT（Super Membrane Tank，超级膜反应器）工艺是基于MBR生物膜反应器的原理，利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥截留，直接就可以产出稳定的水质;同时，也可以在生物池内维持高浓度的微生物量，应用此工艺，可以很大程度上降解污水，并且剩余的污泥也比较少，污水中的氨氮成份被清除，净水效果显著，并且也可以把水质中的病毒给去除掉。

SMT系统的平板膜组件，膜单元之间通过自锁式互联形成产水汇总流道，不用通过软管连接，就能组成模块化模组件，而且还具有灵巧性。

平板膜的材质构成，属于PTEE复合膜材质，它具有亲水、运行膜压差极低，而且耐酸碱、氧化和高温，并具有超高强度的特点。

目前SMT已在北、上、广、深等一线城市的河道雨污合流排口中应用，产生了良好的效果。

SMT针对COD小于200mg/L的雨污混排或污水排口，将HRT缩短为1h以内，节省反应器体积，同时，创新的采用卷式平板膜，并竖向堆积，大大增加了膜的填充密度，因此其占地面积比传统的MBR缩小很多。

4  结束语

综上所述，在城市发展过程中，需要加强对河道治理的力度，禁止工业废水的直接排放，并加强对河道雨污排口末端治理技术的研究，避免河道黑臭水体污染，从而提高河道水资源的洁净度，保护生态环境。

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