為了保護水體環(huán)境,國家已把城市給排水列為基本建設領域重點支持的產業(yè),并提出至2000年我國污水處理率達到25%,2010年污水處理率達到 40%的總體目標,要求“七大流域”、“三大湖泊”和重點沿海城市及其近岸海域城市、非農業(yè)人口50萬以上的城市都要建設城市污水處理廠。據有關資料,2005年我國城市污水排放量達420×108m3,國家在“十五”期間對城市排水設施投資將達 1200億元,而中小城市污水處理項目將占有相當高的比重。為使有限的投資取得好的效益,結合中小城市排水工程現狀及建設特點,就中小城市污水處理廠設計的問題談幾點個人看法。
2 排水管網
2.1排水體制
排水體制是污水處理廠設計所面臨的首要問題,它不僅涉及工程投資、環(huán)境保護、工程實施的難易程度,還直接影響污水處理廠的工藝選擇。我國的中小城市在長期發(fā)展過程中,由于受投資因素的限制及發(fā)展模式的影響,現狀建成區(qū)多為雨污合流制。合流制區(qū)域面積至少占建成區(qū)面積的80%以上,而且八十年代以前的建成區(qū),建筑密集,各種地下管線擁擠,要改造為分流制,需增設一套污水管網系統,難度非常大。結合近年國內城市污水處理廠建設的情況,本人認為宜采用混合制的排水體制,即城市新區(qū)及有條件改造的建成區(qū)采用分流制,大部分現狀建成區(qū)采用截流式合流制,不宜盲目追求分流制。
2.2合流污水的溢流問題
傳統排水觀念認為,合流管渠被暴雨釋稀溢流,當徑污比達到5-7倍時,不會對水體造成危害,事實并非如此。截流式合流制管網系統,應同時考慮暴雨時合流污水溢流對水體環(huán)境的影響,對于合流制管網系統設計,應注意以下幾個問題:
2.2.1 截流倍數
根據受納水體的環(huán)境容量及排水系統組成,確定合理的截流倍數,減少合流污水的溢流頻率及溢流量。一般截流干管取n0=1-2,支管系統適當高于干管的截流倍數,取n0=1-3。
2.2.2 雨水調蓄
結合城市水域水體環(huán)境規(guī)劃及公園綠地建設,利用現有坑塘洼地,在截流干管附近修建調節(jié)池,以貯存調節(jié)溢流污水,待暴雨過后再將溢流污水送至污水處理廠進行處理。該工程措施可結合城市總體發(fā)展規(guī)劃逐步實施。
2.2.3 環(huán)境評價
進行項目的環(huán)境影響評價等前期研究工作時,計入雨季溢流的污染物量,修正污水處理廠的尾水排放標準。
2.2.4 分流制管網與排水系統的連接
對于混合制排水體制的管網系統,分流制污水干管應在合流制截流干管的最終溢流井下游接入,嚴禁先匯流再溢流。
3 污水處理廠設計規(guī)模
3.1設計規(guī)模的確定
在實際工程中經常出現實際進廠水量水質偏離設計規(guī)模的現象。有一些工程項目,在初步設計階段污水量以每平方公里0.5×104~0.8×104m3/d進行估算,或不考慮現狀管網的完善程度,把設計年限的用水量乘以折減系數0.8進行估算,即做為污水處理廠的設計水量。對于設計進水水質,僅簡單類比其它城市污水處理廠的數據。前期工作薄弱,缺少基礎研究,是造成實際進廠水量水質偏離設計規(guī)模的主要原因。
污水處理廠設計規(guī)模包含設計水量及設計進水水質濃度,是污水處理廠工藝選擇及設計的基礎數據,特別是污水處理廠有除磷脫氮要求時,除需確定常規(guī)污染物濃度外,還應確定營養(yǎng)物濃度、堿度等水質特性,應當引起設計人員的足夠重視。
3.1.1 設計水量
污水處理廠的水量規(guī)模,應根據城市歷年供水節(jié)水統計資料,以現狀年的用水量為基礎,以年增長率法預測污水處理廠收水范圍內設計年限的需水量,并實測市區(qū)主要排污口的水量,以實測污水折減系數確定其水量規(guī)模。對于截流式合流制管網系統,還應結合管網設計,計算雨季設計水量,做為工藝選擇及各項構筑物計算依據。
3.1.2 設計進水水質
污水處理廠的設計進水水質,在市區(qū)選擇幾個有代表性的排污口,定期實測其水質水量,采用加權平均確定其現狀水質濃度,以此為基礎,結合其它監(jiān)測資料并考慮一定余地,確定設計進水水質。因不同城市產業(yè)結構的差異,切忌簡單類比。
3.2近期建設規(guī)模
污水處理廠設計應進行近期及遠期規(guī)模的研究,以合理確定工程分期。以遠期規(guī)模做為污水處理廠選址的依據,其選址用地條件應滿足遠期處理用地的需要,以利于工程的擴建。對中小城市污水處理廠,近期建設規(guī)模不宜過大。原因如下:
① 中小城市污水管網普及率較低,污水管網的改造耗時較長,至少3-5年。
② 中小城市基礎資料缺乏,存在諸多不確定因素,如產業(yè)結構調整、某些重點污染企業(yè)的周期性運行等,其水質水量較難準確預測。如果近期建設規(guī)模過大,污水處理廠長期達不到設計規(guī)模,造成大量設備閑置,投資效益降低。
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