雨污合流下的污水厂运行难题

http://www.water.hc360.com2020年07月14日09:02 来源:治污者说作者:郝晓光T|T

    慧聪水工业网 全球性的气候变化,导致极端灾害天气频发,特别是进入夏季以后,各地都出现了大范围和长时间的降雨,远远超出多年前的年平均降雨量。如此频繁的降雨改变了人们的生产生活的方式,导致了暴雨灾害,城市内涝等问题出现。而作为城市地下的污水管网的最终收纳方,污水处理厂也在遭受着夏季大雨量的冲击,污水厂遭受雨水的冲击一般会呈现以下的几种工况:

    首先是夏季暴雨,短时间的超强降雨不仅形成城市内涝,而且我国城镇化的速度越来迅速,城镇化带来的一个特点就是城市的硬化的区域不断在扩大,强降雨的雨水无法通过硬化区域进入到土地中,这部分雨水将被路面的雨水收集口汇流进入雨水收集管网内,如果城市的污水管网采取的是雨污合流,或者没有建设足够的雨水排涝泵站,这部分雨水就会快速的进入到城市污水厂内,在短时间内迅速增加了城市污水厂的进水水量,造成污水厂的短时间的超负荷运行。

    还有就是雨水的长远期的影响,在一些城镇附近雨水没有排入水体的便利条件,长时间的弱降雨的雨水,由于单位时间产生的量不会太大,在短时间内不会大范围的溢流,只会纳存在城市底下的污水管网中,这部分降雨会逐步的流入污水厂内,在一段时间内改变了污水厂的进水水质的情况。

    第一种的暴雨情况往往就会造成污水厂内的构筑物内水位上升,严重时会造成构筑物溢流的情况出现。一些运营管理人员有这样的看法,污水厂的构筑物都是敞口的,而且进出都没有阻挡,在雨量很大的时候,通过加开提升泵,给污水更大的动能,使它流速更快,这样的话,只是各个构筑物停留时间更短了,不会造成什么溢流的情况啊。对于单体的构筑物来说,这个看法没有什么问题。但是污水厂不是一座构筑物构成的,它是由多个不同的处理功能的构筑物构成的,各个构筑物之间要通过管、渠来连接,这些管渠的粗细,坡度的大小,是在设计时候就已经确定好了的,而设计院确定这些管渠的时候,是根据污水的处理能力来确定的,不是随意确定的,污水厂的处理能力再考虑一个时变化系数(见公众号的《污水厂小时进水量变化的运行探讨》一文)的放大,这样确定的管渠的大小。管渠不能无限的放大的原因,一个是过粗的管道,污水流速会缓慢,造成管道内的污泥淤积,导致管道堵塞;另一个是过粗过大的管道都会使造价升高,阀门,管材等的费用都会随着管道的增粗而大幅度上升。所以当强降雨的雨水大量涌入污水厂的时候,污水厂照单全收进来以后,就会发生从上一个构筑物到下一个构筑物之间的管道无法正常流过,导致上一个构筑物溢流的情况出现。在给排水设计手册第一册的常用资料里,有各类管径的通过流量的计算表,大家可以核算下自己厂内的最大的通过的流量。

    第二种的情况,对污水厂的长期影响主要体现在工艺上。在较长一段时间的降雨季节之后,直接影响就是各项进水指标开始逐步下降,雨水对城市污水的稀释作用比较明显,这种情况还包括一些地区建设了更大的调节池来承接降雨期间的雨污合流污水,然后在晴天后,逐步把这部分雨污混合污水再抽入污水厂内进行处理。在一些科学研究中表明,进水中的BOD,SS等指标受到雨水的影响发生改变的比例相当高,污水厂内可以通过对雨季期间的污水厂进水水质的化验结果来观察进水浓度和雨季降雨之间的关联度。变低的进水浓度使污水厂内的活性污泥的营养下降,从污水厂的“气、水、泥”三者之间的平衡关系可以得出,在进水浓度下降的时候,运行人员要主动采取调低曝气风量,调低污泥浓度的工艺措施,如果本身污水厂污水处理量较低,雨水冲击很大,可能需要在好氧区投加碳源来维持活性污泥中的微生物的正常需要。

    污水厂作为城市污水处理的终端,运行的稳定性受到前端设施设备的影响很大,雨污合流是很多地区的污水厂管网的一般做法,而雨水带来的冲击使污水厂在雨季运行非常的困难,一般污水厂都不能接受雨水大量进入污水厂内,因此会设计进厂的溢流管路,在雨季期间强降雨期间进行雨水的溢流。而近年来,各地环保部门为了确保水体稳定达标,纷纷要求污水厂关闭甚至封堵溢流阀门,导致污水厂的雨季运行难度增大。污水厂前端的溢流在雨季期间会起到很好的保护作用,当然环保部门从水体环境保护的角度,控制溢流也没有什么错误,但是从我国现阶段的雨污合流的排水管网体制上,结合近年来全球性的气候变化趋势,降雨地区连年刷新50年甚至100年一遇的大暴雨的情况下,选择更为合理的监管措施,在确保污水厂的正常稳定的运行前提下,对后期雨水进行溢流是更为合理的一种管理措施。

    在国外有些相关的法规和措施来针对污水厂的雨季溢流的管理,美国日本等国都围绕雨季污水管网的溢流做了很多相关研究,致力于开发CSO(CombinedSewerOverflows)污水管网综合溢流体系,通过对污水处理厂的处理能力的评估,降雨量的大小,雨水和污水溢流期间的混合比例,初期雨水的污染情况等进行综合分析和研判,确定溢流的开启时机和溢流时间的长短等,这样从多个层面保护了污水处理体系的稳定运行,也保证溢流污水对水体的环境影响降到最低。

    雨污合流在城市发展建设中是短期内无法改变的一种现状,作为城市污水处理的部门,短期内也是无法改变雨污合流进入到厂区的工况的,如何采取更为有效的措施以及和当地环保部门积极沟通,避免雨水对污水厂内的活性污泥运行工况造成严重冲击,是污水厂需要进行雨季重点工作之一。

责任编辑:殷莹莹

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