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          雨污合流下——污水廠的運行難題

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          雨污合流下——污水廠的運行難題

          發布日期:2020-07-14 09:22 來源:http://www.tabbusinessconsultants.com 點擊:

           全球性的氣候變化,導致極端災害天氣頻發,特別是進入夏季以后,各地都出現了大范圍和長時間的降雨,遠遠超出多年前的年平均降雨量。如此頻繁的降雨改變了人們的生產生活的方式,導致了暴雨災害,城市內澇等問題出現。而作為城市地下的污水管網的最終收納方,污水處理廠也在遭受著夏季大雨量的沖擊,污水廠遭受雨水的沖擊一般會呈現以下的幾種工況:


              首先是夏季暴雨,短時間的超強降雨不僅形成城市內澇,而且我國城鎮化的速度越來迅速,城鎮化帶來的一個特點就是城市的硬化的區域不斷在擴大,強降雨的雨水無法通過硬化區域進入到土地中,這部分雨水將被路面的雨水收集口匯流進入雨水收集管網內,如果城市的污水管網采取的是雨污合流,或者沒有建設足夠的雨水排澇泵站,這部分雨水就會快速的進入到城市污水廠內,在短時間內迅速增加了城市污水廠的進水水量,造成污水廠的短時間的超負荷運行。


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              還有就是雨水的長遠期的影響,在一些城鎮附近雨水沒有排入水體的便利條件,長時間的弱降雨的雨水,由于單位時間產生的量不會太大,在短時間內不會大范圍的溢流,只會納存在城市底下的污水管網中,這部分降雨會逐步的流入污水廠內,在一段時間內改變了污水廠的進水水質的情況。


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              第一種的暴雨情況往往就會造成污水廠內的構筑物內水位上升,嚴重時會造成構筑物溢流的情況出現。一些運營管理人員有這樣的看法,污水廠的構筑物都是敞口的,而且進出都沒有阻擋,在雨量很大的時候,通過加開提升泵,給污水更大的動能,使它流速更快,這樣的話,只是各個構筑物停留時間更短了,不會造成什么溢流的情況啊。對于單體的構筑物來說,這個看法沒有什么問題。但是污水廠不是一座構筑物構成的,它是由多個不同的處理功能的構筑物構成的,各個構筑物之間要通過管、渠來連接,這些管渠的粗細,坡度的大小,是在設計時候就已經確定好了的,而設計院確定這些管渠的時候,是根據污水的處理能力來確定的,不是隨意確定的,污水廠的處理能力再考慮一個時變化系數(見公眾號的《污水廠小時進水量變化的運行探討》一文)的放大,這樣確定的管渠的大小。管渠不能無限的放大的原因,一個是過粗的管道,污水流速會緩慢,造成管道內的污泥淤積,導致管道堵塞;另一個是過粗過大的管道都會使造價升高,閥門,管材等的費用都會隨著管道的增粗而大幅度上升。所以當強降雨的雨水大量涌入污水廠的時候,污水廠照單全收進來以后,就會發生從上一個構筑物到下一個構筑物之間的管道無法正常流過,導致上一個構筑物溢流的情況出現。在給排水設計手冊第一冊的常用資料里,有各類管徑的通過流量的計算表,大家可以核算下自己廠內的最大的通過的流量。


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              第二種的情況,對污水廠的長期影響主要體現在工藝上。在較長一段時間的降雨季節之后,直接影響就是各項進水指標開始逐步下降,雨水對城市污水的稀釋作用比較明顯,這種情況還包括一些地區建設了更大的調節池來承接降雨期間的雨污合流污水,然后在晴天后,逐步把這部分雨污混合污水再抽入污水廠內進行處理。在一些科學研究中表明,進水中的BOD,SS等指標受到雨水的影響發生改變的比例相當高,污水廠內可以通過對雨季期間的污水廠進水水質的化驗結果來觀察進水濃度和雨季降雨之間的關聯度。變低的進水濃度使污水廠內的活性污泥的營養下降,從污水廠的“氣、水、泥”三者之間的平衡關系可以得出,在進水濃度下降的時候,運行人員要主動采取調低曝氣風量,調低污泥濃度的工藝措施,如果本身污水廠污水處理量較低,雨水沖擊很大,可能需要在好氧區投加碳源來維持活性污泥中的微生物的正常需要。


              污水廠作為城市污水處理的終端,運行的穩定性受到前端設施設備的影響很大,雨污合流是很多地區的污水廠管網的一般做法,而雨水帶來的沖擊使污水廠在雨季運行非常的困難,一般污水廠都不能接受雨水大量進入污水廠內,因此會設計進廠的溢流管路,在雨季期間強降雨期間進行雨水的溢流。而近年來,各地環保部門為了確保水體穩定達標,紛紛要求污水廠關閉甚至封堵溢流閥門,導致污水廠的雨季運行難度增大。污水廠前端的溢流在雨季期間會起到很好的保護作用,當然環保部門從水體環境保護的角度,控制溢流也沒有什么錯誤,但是從我國現階段的雨污合流的排水管網體制上,結合近年來全球性的氣候變化趨勢,降雨地區連年刷新50年甚至100年一遇的大暴雨的情況下,選擇更為合理的監管措施,在確保污水廠的正常穩定的運行前提下,對后期雨水進行溢流是更為合理的一種管理措施。


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              在國外有些相關的法規和措施來針對污水廠的雨季溢流的管理,美國日本等國都圍繞雨季污水管網的溢流做了很多相關研究,致力于開發CSO(Combined SewerOverflows)污水管網綜合溢流體系,通過對污水處理廠的處理能力的評估,降雨量的大小,雨水和污水溢流期間的混合比例,初期雨水的污染情況等進行綜合分析和研判,確定溢流的開啟時機和溢流時間的長短等,這樣從多個層面保護了污水處理體系的穩定運行,也保證溢流污水對水體的環境影響降到最低。


              雨污合流在城市發展建設中是短期內無法改變的一種現狀,作為城市污水處理的部門,短期內也是無法改變雨污合流進入到廠區的工況的,如何采取更為有效的措施以及和當地環保部門積極溝通,避免雨水對污水廠內的活性污泥運行工況造成嚴重沖擊,是污水廠需要進行雨季重點工作之一。



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