城市泵站放江治理措施浅析

余得水

摘 要：江河湖泊是水资源的重要载体，是生态系统和国土空间的重要组成部分，是经济社会发展的重要支撑，具有不可替代的资源功能、生态功能和经济功能。由于快速城市化、城市人口不断增长及污水处理设施的不足，大量的工业废水和生活污水直接排入河道，导致河道自身生态系统退化，水体自净能力丧失，水体呈现发黑发臭等环境问题。为改善水环境，近年来国家和各地方政府出台了大量的政策法规来推动水环境整治工作，消除黑臭和丧失功能的水体，營造良好的水岸环境成了近年来水利建设的主旋律。

关键词：水污染防治;泵站放江处理;泵站旱流截污改造

中图分类号：TV675           文献标识码：A            文章编号：1006—7973（2021）06-0131-03

“黑臭在水里，根源在岸上，关键在排口，核心在管网”形象和深刻地道出了城市黑臭水体整治的核心和关键，而市政泵站作为连接管网与河道的纽带，其放江污染整治显得尤为重要。本文将以上海市宝山区红光河南端锦秋花园小区1#泵站放江治理工程为例，进一步探索泵站放江治理的措施。

1工程概况

锦秋花园小区1#雨水泵站位于宝山区红光河南端，该雨水泵站主要服务锦秋加州花园小区，服务面积达150万平米，由于建设年代长，部分雨水污水混排现象严重，虽经多次改造，但效果不是十分理想。经过调查，该泵闸前沿雨水管道直径为1.8m，泵站前池沉积大量污水，气味刺鼻。2015年小区自行增设的两台14L/s旱流截污泵站，但是由于雨水泵站内的污水经潜污泵提升至规划二路已建DN300污水管网中时，会造成锦秋小区1期内污水管网的回流倒灌，新增设的截流设施基本处于闲置状态，无法发挥其应有的截污功能。此外，雨水泵站内设有溢流口，当泵站内水位较高时，污水会从溢流口直排入河。导致大量污水排入红光河，从而造成红光河水质不达标，经检测红光河为劣Ⅴ类水体，其中主要超标指标为氨氮和总磷。

2 入河污染负荷评估

根据对红光河周边地块的调查以及水质中主要污染物指标的分析，初步确定红光河水体主要的污染源及污染负荷如下：

2.1泵站污水负荷

经计算，锦秋花园小区1#雨水泵站入河污水量为2265m?/d，氨氮平均浓度为40mg/L，总磷平均浓度为3mg/L，泵站污水输入氨氮总量为90.6kg/d，总磷为6.8kg/d。

2.2降雨径流负荷

红光河为该区域主要的泄水通道，该区域的汇水面积为15万平方米，按年均降雨量1100毫米来算，全年接纳的雨水为16.5万立方米。由于降雨径流携带途径的大量污染物进入河道，导致水体的SS、氨氮、总磷等指标提高，上海区域降雨径流中氨氮含量平均为4 mg/L，总磷含量平均为0.5mg/L，氨氮含量超出Ⅴ类水指标2倍，明显影响到河道总体水质，全年通过降雨径流输入的氨氮总量为660kg。

2.3底泥污染负荷

河道底层有较多的淤泥，污染底泥厚度为50cm左右，呈黑色和黑灰色，有明显臭味，淤泥呈明显的厌氧状态，不断向上覆水体释放污染物，导致总磷、COD、氨氮等指标升高;而且厌氧产生的泥皮上浮，导致水面漂浮物增多，景观效果很差。

3 治理措施

根据上述的污染源和污染负荷分析结果，本工程采取了如下治理措施：

3.1雨水泵站污水截污

雨水泵站放江主要污染源分为旱季混接污水和雨季初期雨水两部分，通过在雨水泵站内增设污水截留泵，将旱季污水及初期雨水就近排到附近市政污水管网中，可以大幅度削减泵站放江的入河污染物。

3.2构建生态净化区

考虑到雨水泵站截污实施后，仍会有小部分降雨径流和泵站污水通过泵闸口溢流，因此本工程拟从上游到下游分别设置雨污合流强化净化区+生态净化区+生态缓冲区三个区域，进行针对性的治理，采用曝气+填料+微生物的措施，同时根据降雨径流量的大小，自动调节微生物投加量，如果遇到瞬时强降雨，降雨过后采用应急措施，应急投加生物絮凝剂+特效微生物，无毒性，无二次污染，可以短时间内减缓强降雨导致的污染。

3.3底泥污染治理

底泥是河道生态系统的基质，是底栖动物和微生物赖以生存的生境，但是污染底泥在厌氧的情况下不断释放污染物，因此在保留现状底泥的基础上对底泥进行前期氧化和改良，后期逐步消解的治理措施。前期对底泥氧化，在底泥表层形成氧化层，减少污染底泥向上覆水体释放磷和氮，对底泥改良以后，可以让底栖动物和水生植物有一个生长和着根的环境;后期采用底泥降解微生物逐步削减污染底泥的沉积量。

4 设计方案

根据上述针对现状制定的治理策略，本案拟采用岸上截污，水里纳污两个方面对污染河道进行整治。

4.1雨水泵站旱流截污

根据雨水泵站每日排污量，本次工程在原有雨水泵站内增设2台52.5L/s截污泵，将进入雨水泵站的污水通过新增污水泵排入市政污水管网，减少排入河道的污水量。

4.2构建生态净化区

将整个河段分成四个功能区域，分别为合流制雨污净化设施+生态净化区+生态缓冲区+生态构建与稳定区，集成污水强化处理、曝气增氧、微生物、水下森林等组合技术，因地制宜，采取合适合理的措施，同时营造生态水景，融入周边的绿化环境。

4.3水体底质改良工程设计方案

本工程施工需要对底质进行预处理。在工程施工前，对水体和底泥进行底部垃圾的清理和活性淤泥处理，并建立有益微生物处理系统。

根据需要对水体底泥进行消毒及活性淤泥活化处理等预处理措施，其目的是：①杀灭原来富营养化水体底质中病原体;②水体中泼洒石灰乳，改善底质酸碱度;③采用技术工程培育与调配的多种有益微生物菌种（只需前、中期的用量）活化底质。根据施工实际进度逐步进行调控。

通过以上措施实施，消除或者减缓其对后期生态系统的负面影响，建立或者恢复底质有益微生物处理系统，促进沉水植物群落的生长及系统的恢复和稳定，提高水体水质净化效果。

改善基质用的微生物菌种，根据施工实际进度逐步进行调控。主要有两类：

（1）光合细菌、有益放线菌和有益芽胞杆菌的混合系统微生物群体，主要用于对水体中COD、含碳有机物、含磷和硫物质的分解。

（2）氨氧化细菌与反硝化细菌的混合系统微生物群体，主要用于对水体中含氮物质：氨氮、尿素、尿酸、氨基酸、蛋白质和硝态氮等的分解。

5水质净化效果评估

5.1非雨季工况条件

未下雨的时候，红光河潜在的外来污染源为泵站部分的溢流污水，进入河道的污水量为680m?/d，氨氮平均浓度为40mg/L，总磷平均浓度为3mg/L，则泵站污水输入氨氮总量为27.2kg/d，总磷为2.04kg/d。预测评估结果如下：

5.2雨季工况

雨季工况针对中雨规模的降水量，红光河全年接纳的雨水为16.5万立方米，上海平均年降雨天数按130天算，将年雨量平摊到1天的雨量进行测算，则为1269立方米，氨氮平均为4mg/L，总磷平均为0.5 mg/L，污水流量680立方米，氨氮平均浓度为40 mg/L，总磷平均浓度为3mg/L，则混合流量为1949立方米，氨氮混合浓度为16.56mg/L，总磷混合浓度为1.37 mg/L。预测评估如下：

从上述预测结果中可以看出，中雨规模以下的降水量，对整体河道水质影响不大，可以稳定达到预期目标中的Ⅴ类水。

此外，在该阶段根据流量增加的测定，微生物强化装置的投加量会增加20%。

5.3 突发强降雨工况

主要针对强降雨工况，瞬时雨量非常大，短期内会有大量的雨污混合水进入河道。降雨量按4倍中雨量计算，则雨量为5076立方米，混合流量为5756立方米，氨氮混合浓度为8.25mg/L，总磷混合浓度为0.8mg/L。预测评估如下：

从上述预测结果中可以看出，强降雨以后瞬时大量雨污水对整体河道水质影响较大，导致各个处理设施停留时间缩短，处理效果降低，离预期目标中的Ⅴ类水指标还有一些差距。

因此，在该阶段根据流量增加的测定，微生物强化装置的投加量会增加100%，用来补充随雨水流失的微生物，预计在强降雨5天后，河道水质能够恢复到Ⅴ类水。

6 结论

本工程于2019年11月通过竣工验收，在工程运行期间各项水质指标均达到了五类水标准。

参考文献：

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