无锡市东北塘区污水提质增效对策研究

冯 漾

（无锡市水务集团有限公司，江苏 无锡 214000）

2019年5月，住房和城乡建设部、生态环境部、发展改革委联合出台了《城镇污水处理提质增效三年行动方案（2019—2021年）》。2020年5月，江苏省印发《城镇污水处理提质增效精准攻坚“333”行动方案》，2020年6月，无锡市发布了《无锡市城镇污水处理提质增效三年行动实施方案（2019—2021年）》[1]，污水处理不仅关系到民生也关系到国家未来战略[2]。

1 研究区域概况

1.1 区域位置

无锡市城北片区污水处理厂共有两个，分别为无锡市广瑞路的城北污水处理厂和位于江海路以北的北尖公园净水厂。城北污水处理厂的处理规模为22 万m2/d，北尖公园净水厂一期规模为10 万m2/d，两个污水处理厂承载了无锡市区水系上游山北、周山浜、西漳、东北塘等片区共83.8 km2的生活污水以及部分工业废水的收集工作。

东北塘片区位于城北片区上游，不转输其他片区污水，东北塘片区为重力流片区，不受污水提升泵站的干扰，将东北塘片区作为研究区域具有显著的优势和研究价值。

1.2 区域供水与排水数据存在的问题

根据相关资料显示，供水方面，东北塘片区工业用水量约占自来水售水总量的17%，生活用水量约占83%，工业用水每月波动不存在明显的季节性差异，生活用水量随着季节变化存在差异，如夏秋两季生活用水量明显高于冬春两季。东北塘片区自来水售水资料较为全面，但水表装设较为分散，东方天郡住宅小区含有约1 600户用水资料，数据统计工作困难；排水方面，研究收集的用户排水资料与锡山区街道提供的实际污水总量相比偏小，原因可能为锡山区数据为备案数据，与实际数据之间存在差异；部分用户没有对排水资料进行备案，造成排水量统计缺失。

1.3 解决办法

为了实现污水处理系统“两高一低”，通过对东北塘片区增设监控管理，实现自留片区污水排放可监控、可管理的目标，根据现有资料数据之间的不匹配以及监测难度大的问题，文章主要针对大用户，即选取较为独立的功能区域（工业区、居住区、农村）进行监测和分析，研究污水设施缺乏系统管理以及晴雨天运行水量变化差异大等问题，为污水系统运行维护的强化管理、规范管理提出对策，形成完整化的污水处理业务，提升区域示范，进一步保障污水设施稳定运行。

2 监测点选择与设备加装

2.1 监测点选择

文章针对东北塘区的大用户，选择东北塘区中芙蓉工业园区、农坝工业园区、金鹰工业园区作为工业区研究监测点，东北塘区石新路作为农村生活研究监测点，东北塘区东园路作为城市生活研究监测点，东北塘区锡沙路作为接入城北污水处理厂污水总流量监测点，结合2020年东北塘片区9条污水支管的水质监测结果，设置芙蓉工业园区为1号监测点，石新路为2号监测点，锡沙路为3号监测点，研究监测点如图1所示。

图1 研究监测点

2.2 设备加装

分别对3个监测点加装设备，对1号监测点安装德国尼沃斯（NIVUS）的互相关流量计，对2号监测点安装清华的一体化流量计，对3号监测点安装清环（THwater）的一体化流量计。1号监测点设备主要依靠脉冲超声波测量，由于该点位运行水位较低，后期需要维护1次，配置设备为为套环式设备，需要下井安装，2号、3号监测点均采用多普勒信号监测，石新路支管淤泥较多，后期需要维护2～3次，锡沙路整体条件较好，后期暂不进行维护，2号点将主机箱挂于井下，采取不下井安装办法，3号点选择一体或者分体式设备安装，根据工况具体选择。

3 数据分析

通过智慧水务建设系统对3个监测点进行监测，分别对污水排放量规律、水质变化情况、雨季旱季水量水质变量等内容进行分析。

3.1 雨季旱季污水排放量比较

3号监测点9月1日～9月16日污水瞬时流量如图2所示。

图2 3号监测点9月1日～9月16日污水瞬时流量

截取3号监测点流量计9月1日～9月16日雨量与污水瞬时流量，9月2日受无锡地区降雨影响，雨量污水量出现峰值为360 L/s，约为旱季平均污水量的1.5倍。3号监测点位于无锡地区污水系统下游，雨水进入污水网后，雨水浸入效果上升。9月2日城北污水处理厂进水量约为187 342.55 t，进厂液位出现当月峰值为1.26 m，雨水入侵使污水处理厂高流量、高液位运作，3号流量计流量与城北污水处理厂进水量的波动大致成正比关系。

3.2 日间和夜间污水排放量对比

截取2号监测点10月29日流量计的夜间污水流量，时间段内常有大流量污水排出，最大值为588.77 m3/h，结合东北塘片区9条污水支管水质监测结果，区域内日间排污均值为20.87 m3/h，可以断定2号监测点所在的石新路污水水质排量超标，主要来源为上游的工业园区。

2号监测点10月29日夜间污水流量如图3所示。

图3 2号监测点10月29日夜间污水流量

3.3 同期三个监测点污水排放量对比

2021年7月统计三台流量计数据，7月4日受降雨影响，1号监测点和3号监测点达到本月流量峰值，雨季污水流量分别为旱季污水量的3.24倍和1.12倍，7月9日非降雨时段2号监测点达到本月流量峰值，7月28日受降雨影响，3个监测点均达到本月流量峰值，雨季污水量分别为旱季污水量的2.75倍、1.21倍和1.24倍。1号监测点和3号监测点流量峰值与雨量高度相关，2号监测点受瞬时大流量排污影响，流量峰值并出现在降雨时刻，主要发生在夜间，需提升污水智慧管道的建设，提高管网水质水量的稳定性。

2021年7月三台流量计数据统计如图4所示。

图4 2021年7月三台流量计数据统计

3.4 城北污水厂进水量与液位峰值对比

对城北污水处理厂2021年7月至2021年11月进水量与每日的液位峰值数据进行分析，液位峰值与进水量之间不存在正比关系，原因可能与污水处理厂容纳能力有关。城北污水厂2021年7月～11月进水量与液位峰值对比如图5所示。

图5 城北污水厂2021年7月～11月进水量与液位峰值对比

4 污水处理提质增效对策

4.1 科学谋划，做好顶层设计

对于污水的治理应当借助智能化手段，全面集成智慧管网各类数据，构建监管管理“一张图”、监管感知“一张网”和监管流程“一体系”的整体框架，使日常业务更加系统化和高效化，推进源、网、厂、河一体化、系统化、成片化治理。

4.2 做好“收污水”的工作

对地表或管网内污水做到应收尽收，实现污水管网的全覆盖、全收集和全处理，如对智慧管网监测点位数据进行分析，系统梳理污水污染物的产生和排出情况，科学辨析污水污染物的排放去向，全面提升污水污染物收集和处理效能，改善水环境质量。

4.3 实现污水管道“清污分流”

将地下渗水、河水、施工降水从污水管道中排出，有效收集汇合污水，提升污水处理厂进水浓度，保证污水管道非满流、有浓度。

4.4 有效降低污水管道水位

利用技术手段动态实现污水管道低水位运行，最大限度减少降雨期间出现城市内涝、污水管道冒溢等情况，实现科学系统治水，保障污水系统的安全性。

5 优化措施

强化智慧污水管网和智慧调蓄水泵站的建设工作。智慧污水管网在发生外溢、内涝、坍塌等事故发生时及时预警，评估管网系统具体运行情况，通过长期的数据采集和分析，建立匹配自身管网的数据模型，为平台自动化运行提供数据基础，为后期管网的进一步延伸扩建和详细政策决断提供依据。

6 结语

文章仅对东北塘片区污水处理提质增效进行研究，为全市污水系统的提质增效提供参考，未来的污水处理扩展研究应针对跨区域、跨流域的水环境质量提升，服务于无锡市生态环境的综合提升。污水管网建设和完善是目前污水行业的首要建设内容，应做好污水管网的补短板、强弱项工作，实现污水系统由粗放化向精细化的转变。