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)境基礎設施建設的重要組成部分，對城市水污染控制和水環(huán)境改善發(fā)揮著非常關鍵的作用。

近年來，我國污水處理設施建設步伐不斷加快，處置能力不斷提升。據(jù)《中國城市建設統(tǒng)計年鑒2015》數(shù)據(jù)顯示：截至2015年底，全國共建有城鎮(zhèn)污水處理廠1944座，日處理能力達到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，全國城市污水處理率達到91.90%。

我國年生活污水排放量的統(tǒng)計方法是根據(jù)城市用水量、部分自備井用水合計乘以排污系數(shù)統(tǒng)計而得的。根據(jù)2015年統(tǒng)計數(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題，也是導致城鎮(zhèn)水污染物排放未能得到根本控制的原因之一。

污水處理廠溢流問題除了與污水處理廠設計規(guī)模和運行管理狀況有關外，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系。有很多地區(qū)是因為地下水位過高或地表水滲透，外部水通過管道漏損滲入污水管網(wǎng)而造成的溢流。所以，這一問題不能簡單認為溢流就是污水廠“超負荷”運行，必須先查清原因，采取相應對策。

按成因分析，造成污水廠溢流的原因大致有4個因素：一是污水處理規(guī)模設計能力不足，超負荷運行；二是污水管網(wǎng)外部水滲入（以下簡稱外滲水）；三是合流制管網(wǎng)降雨徑流排放導致的外排；四是由于突發(fā)事件造成實際上的污水溢流。本文重點對外滲水及合流制管網(wǎng)導致的溢流及其相應工程技術對策進行分析。

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，進入到污水管道的非污水。

德國水協(xié)（DWA）資料顯示，德國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，德國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)調查，我國許多地區(qū)該比率多超過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超過其服務范圍內的供水總量。

 

 

 

從進廠水COD濃度的判斷也可以得出有清凈水進入的結論。我國城鎮(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)污水處理廠進水COD濃度正常應為300~500毫克/升。而我國一些城鎮(zhèn)污水處理廠進水不足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）表觀污水量比例計算，外滲水比例約在50%以上。

外滲水的大量進入，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水濃度，影響了污水處理廠的運行效率、增加了處理成本，同時還占據(jù)了管道的容量，降低了管道的輸送效率。

   應對外滲水引起的溢流問題，應做好污水管網(wǎng)管道的維護，及時排查和檢修管道漏損，有效控制和杜絕外滲水的進入。如提高管道、檢查井等設施設備的設計標準，全面推行管道檢測制度，確保管道施工質量，防止管網(wǎng)外部水滲入。同時，在設計中采用合適材質的管材、鋼筋混凝土檢查井，提高設施本身的防腐蝕和抗?jié)B漏能力等。

收集系統(tǒng)方式導致的外排

 

目前，我國的污水處理系統(tǒng)按污水收集形式可分為雨污分流制、雨污合流制以及合流制和分流制并存的混流制等幾種形式。在新建污水處理廠或者擴建污水處理廠在建設期間，如果溢流的污水得不到妥善處置，含有大量污染物的污水就會直接排入河道，造成污染。而導致污水直排和污水處理廠溢流的原因各有不同。

污水直排是指污水未經(jīng)過處理而直接排入河道等水體的情況。造成污水直接排放的原因，因管網(wǎng)收集方式的不同而各有不同：

在分流制系統(tǒng)中，由于污水管網(wǎng)的錯接、混接或漏接、偷排等情況造成污水沒有進入城市污水收集系統(tǒng)而直接或就近排入河道等水體；

在合流制系統(tǒng)中，由于沒有進行污水收集處理，污水通過合流制管道直接排入河道；

在截流制系統(tǒng)中，因管理不善或降雨量或地表雨水徑流超過截流倍數(shù)時，混合污水的水量就會超出管網(wǎng)、泵站的輸送能力，導致混合污水就近直接排入河道等水體。

污水溢流是指水量超過污水設施的處理能力，污水系統(tǒng)運行水位過高，污水通過系統(tǒng)溢流設計外溢排放。

在合流制系統(tǒng)中，初期雨水徑流加重污水處理廠負擔，造成溢流。我國最初的排水體系大都采用了合流制，污水和雨水采用同一管網(wǎng)，雨季會發(fā)生污水溢流。溢流的污水會直接排入城市水體。

在分流制系統(tǒng)中，由于管網(wǎng)漏損預期的外滲水進入，當進水總量超出污水處理廠接收能力時，污水通過溢流排出污水系統(tǒng)。

在截流制系統(tǒng)中，截流系統(tǒng)與污水系統(tǒng)采用重力式連接時，污水系統(tǒng)水位高于截流系統(tǒng)溢流標高后，污水經(jīng)截流系統(tǒng)外溢。

除管網(wǎng)收集系統(tǒng)的原因，在污水收集處理設施的規(guī)劃和設計中，廠、站、網(wǎng)三項中一項或幾項標準偏低、能力不夠、或建設時序落后；廠網(wǎng)分離，職責不清、機制不順；突發(fā)事故，比如發(fā)生較大降雨、斷電、設備故障、檢修、設施受損等情況時，也會發(fā)生污水處理廠污水外溢。

實踐工程措施及建議

國內外對溢流污水的處理已有一定的研究。如美國亞特蘭大興建了地下隧道、貯存池來與主干道相連，這樣可以在雨后將這部分污水輸送至污水廠，但這種系統(tǒng)維護成本較高。

我國也有很多的工程實踐經(jīng)驗。例如通過建設調蓄池控制溢流污染，當污水水量超過污水廠處理能力時，一部分污水溢出進入到調蓄池進行儲罐和儲存，等管道的排水能力恢復后輸送到污水處理廠進行處理，以減少污水處理廠的強負荷，也避免了含有大量污染物的溢流污水直接排入水體中；或者采用移動式的中小型就地處理工藝設施進行“體外循環(huán)”，達到排放標準后再排入水體。

目前對溢流污水處理采用比較普遍的是超磁分離處理技術。在成都市武侯區(qū)黃堰河溢流污水應急處理過程中，就是采用了環(huán)能德美科技公司第五代超磁分離水體凈化設備，取得了良好的處理效果。再比如在北京市延慶縣媯水河下游段的超磁分離應急治理項目工程，一是處理雨季時縉陽污水處理廠的溢流雨污水；二是處理非雨季排污口處的溢流。處理后的凈化水引至媯水河農場橡膠壩附近。采用撬裝式超磁分離設備，SS去除率大于80%，TP去除率大于80%，CODcr去除率大于50%。

一、合理協(xié)調污水處理廠處理能力與配套管網(wǎng)的收集規(guī)模，使之相匹配。因處理能力不足時，需進一步提高污水收集和處理設施的建設水平。如在規(guī)劃時，在原有的廠站網(wǎng)處理規(guī)模能力上，在充分考慮城鎮(zhèn)污水產生量的基礎上，考慮雨天截流污水量、初期雨水污染水量等對污水系統(tǒng)產生的沖擊影響，在此基礎上，確定污水處理廠的合理處理規(guī)模。

二、提高管網(wǎng)的建設質量和維護管理水平，避免和減少外滲水的進入。參照住房和城鄉(xiāng)建設部發(fā)布的《城市黑臭水體整治—排水口、管道及檢查井治理技術指南》（2016年8月），排查和分析管網(wǎng)存在的問題，加強管網(wǎng)的改造、優(yōu)化和維護。特別是要加大溢流污染控制技術和防河水倒灌技術等的應用，增加防止污水外滲操作的便利性和準確性�？梢悦鞔_的是，我國排水管道檢測技術手段日趨成熟，住房和城鄉(xiāng)建設部最新頒布了《城鎮(zhèn)排水管道檢測與評估技術規(guī)程》，為推進采用電視攝像、聲吶等手段的檢測提出了技術要求。

三、增設溢流調蓄設施，提高污水處理廠應對“超負荷”水量的消納應對能力。國內外的工程經(jīng)驗表明，在污水處理廠前端設置適宜容量的調蓄設施，可以有效應對合流制管網(wǎng)超截流倍數(shù)的溢流和突發(fā)事件的溢流問題，減少溢流次數(shù)和溢流量。合理的調蓄容量設計是該方法的技術核心。

四、建立污水處理廠和配套管網(wǎng)的聯(lián)動機制，挖掘現(xiàn)有設施的聯(lián)防調控和處理潛力，提高涉水基礎設施對進水水量變化的消納能力。通過建立污水處理廠對配套管網(wǎng)進水的水量水質動態(tài)變化的反饋應對機制，挖掘污水處理廠應對進水水量波動的適應消納潛力。在有條件的地方，可以建立多個污水處理廠及配套管網(wǎng)的聯(lián)動協(xié)調機制，通過排水泵站調度，實現(xiàn)區(qū)域內廠網(wǎng)（污水處理廠-排水管網(wǎng)）的聯(lián)調聯(lián)動，充分利用區(qū)域內廠網(wǎng)對水量變化的總體容量，提升整體基礎設體系對水量變化的消納能力，減少溢流發(fā)生。

五、設置溢流污染控制措施，減輕溢流雨污水的污染負荷及其對受納水體的影響。在管網(wǎng)的溢流口采取工程措施，例如采用新技術和新設備對溢流口進行生態(tài)化改造，或增加溢流口凈化設施（快速凈化裝置、生態(tài)處理措施等），加強對溢流雨污水的處理，從而達到減輕溢流污染、保護受納水體水質的目的。比如，采用移動應急超磁水體凈化站等中小型處理工藝設施，對直排污水進行就地處理。這種設施占地面積小，處理水量大，能快速有效實現(xiàn)對溢流污水污染總量削減。

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中國建設報·中國城鎮(zhèn)