城鎮(zhèn)生活污水處理是城市水系統(tǒng)污染物減排的重要手段,城鎮(zhèn)污水處理廠及配套管網(wǎng)系統(tǒng),則是城市環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分,對(duì)城市水污染控制和水環(huán)境改善發(fā)揮著非常關(guān)鍵的作用。
近年來(lái),我國(guó)污水處理設(shè)施建設(shè)步伐不斷加快,處置能力不斷提升。據(jù)《中國(guó)城市建設(shè)統(tǒng)計(jì)年鑒2015》數(shù)據(jù)顯示:截至2015年底,全國(guó)共建有城鎮(zhèn)污水處理廠1944座,日處理能力達(dá)到1.4億立方米,處理總量為428.8億立方米,年污水排放量466.6億立方米,全國(guó)城市污水處理率達(dá)到91.90%。
我國(guó)年生活污水排放量的統(tǒng)計(jì)方法是根據(jù)城市用水量、部分自備井用水合計(jì)乘以排污系數(shù)統(tǒng)計(jì)而得的。根據(jù)2015年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以看出,仍有約33億立方米的污水未得到處理。而城鎮(zhèn)污水處理廠的溢流問(wèn)題,也是導(dǎo)致城鎮(zhèn)水污染物排放未能得到根本控制的原因之一。
污水處理廠溢流問(wèn)題除了與污水處理廠設(shè)計(jì)規(guī)模和運(yùn)行管理狀況有關(guān)外,還與其所配套的管網(wǎng)排水體制、污水收集規(guī)模和管道漏損情況等因素有密切的關(guān)系。有很多地區(qū)是因?yàn)榈叵滤贿^(guò)高或地表水滲透,外部水通過(guò)管道漏損滲入污水管網(wǎng)而造成的溢流。所以,這一問(wèn)題不能簡(jiǎn)單認(rèn)為溢流就是污水廠“超負(fù)荷”運(yùn)行,必須先查清原因,采取相應(yīng)對(duì)策。
按成因分析,造成污水廠溢流的原因大致有4個(gè)因素:一是污水處理規(guī)模設(shè)計(jì)能力不足,超負(fù)荷運(yùn)行;二是污水管網(wǎng)外部水滲入(以下簡(jiǎn)稱外滲水);三是合流制管網(wǎng)降雨徑流排放導(dǎo)致的外排;四是由于突發(fā)事件造成實(shí)際上的污水溢流。本文重點(diǎn)對(duì)外滲水及合流制管網(wǎng)導(dǎo)致的溢流及其相應(yīng)工程技術(shù)對(duì)策進(jìn)行分析。
污水管網(wǎng)外滲水侵入
所謂外滲水,指地下水、地表水,通過(guò)管道破損處、非密封的接口處、與河道貫通處、檢查井壁、井蓋等通路,進(jìn)入到污水管道的非污水。
德國(guó)水協(xié)(DWA)資料顯示,德國(guó)污水處理廠年處理污水量約為100億立方米,其中純污水量52億立方米,外滲水量21億立方米,雨水27億立方米。也就是說(shuō),德國(guó)外滲水量占旱季污水表觀收集量(純污水量與外滲水量之和)的28.8%。據(jù)調(diào)查,我國(guó)許多地區(qū)該比率多超過(guò)30%,甚至接近100%。有資料顯示,有些城鎮(zhèn)的污水處理廠收集的表觀污水量甚至遠(yuǎn)超過(guò)其服務(wù)范圍內(nèi)的供水總量。
從進(jìn)廠水COD濃度的判斷也可以得出有清凈水進(jìn)入的結(jié)論。我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠大多收集是生活源污水,通常情況下,工業(yè)廢水的占比不高,城鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)水COD濃度正常應(yīng)為300~500毫克/升。而我國(guó)一些城鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)水不足200毫克/升,有些甚至低于100毫克/升。按照外滲水與旱流(非雨季)表觀污水量比例計(jì)算,外滲水比例約在50%以上。
外滲水的大量進(jìn)入,不但增加了污水處理廠的處理水量,而且還降低了污水處理廠的進(jìn)水濃度,影響了污水處理廠的運(yùn)行效率、增加了處理成本,同時(shí)還占據(jù)了管道的容量,降低了管道的輸送效率。
應(yīng)對(duì)外滲水引起的溢流問(wèn)題,應(yīng)做好污水管網(wǎng)管道的維護(hù),及時(shí)排查和檢修管道漏損,有效控制和杜絕外滲水的進(jìn)入。如提高管道、檢查井等設(shè)施設(shè)備的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),全面推行管道檢測(cè)制度,確保管道施工質(zhì)量,防止管網(wǎng)外部水滲入。同時(shí),在設(shè)計(jì)中采用合適材質(zhì)的管材、鋼筋混凝土檢查井,提高設(shè)施本身的防腐蝕和抗?jié)B漏能力等。