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城镇污水处理厂与排水系统一体化实践经验(下

发布时间:2016/10/11 点击量:

2.1.3超标排水追溯管控
超标排水追溯管控是指,污水处理厂检测发现或推算(某时段)进厂污水中某(几)项污染物浓度超标时,由排水管网追溯查找出排入源头并及时进行管控,以保障污水处理厂运行安全。
北京中心城区排水系统中,所有污水处理厂都不同程度地存在进水水质超标的现象。在结合排水管网小流域管理进行超标排水追溯过程中,对于连续或经常超标排水的排水户,可以快速进行追溯,而对于超标排水没有规律的排水户,因无法同步取样进行检测,快速追溯比较困难,如垃圾转运站/处理站/填埋场、粪便消纳场和城建施工等。经小规模试点,在排水管网小流域的末端安装自动取样装置可以很好解决同步取样问题,准备逐步进行推广。
为更好进行超标排水管控,北京排水集团还发挥专业化的技术优势,主动帮助这些重点排水户进行污水预处理,如利用其专利“红菌”(厌氧氨氧化菌)技术进行垃圾渗沥液的预处理,至今已累计处理1636万m3(包括其他城市)。
2.1.4无机杂质厂前去除
无机杂质厂前去除是指,在排水管网的小流域末端、主干管末端、总干管末端等适当位置设置多功能检查井,将污水中的无机泥砂(特别是当管网进行清淤、疏通作业或合流制管网排入初期雨水时)沉淀拦截下来,以减少污水处理厂的固体处理负担和设备设施磨损,保障污水处理厂运行安全。
北京排水集团从2011年初开始多功能检查井的研究和试验,至今已在管网中累计设置了57座,累计拦截泥砂约172 t。
目前,已开始进行规划研究,准备在有条件的总干管末端(污水处理厂外或厂内)设置容积相对较大的多功能应急池,用于总干管清淤时拦截泥砂和进厂污水的应急预处理。
2.2水量均衡
厂网一体化运营可有效利用排水管网的内部空间和跨流域调配设施,充分发挥其“均衡进厂污水流量、调整各厂运行负荷”的水量均衡作用,保障污水处理厂的高效、稳定运行。
2.1.1均衡进厂污水流量
在保证排水管网运行于安全水位的前提下,充分利用管网内部空间可满足进厂污水流量尽量均衡的要求。目前我国大多数污水处理厂的运营是仅考虑自身运行方便,不考虑排水管网安全,使管网长期运行在超高水位甚至是部分满流状态,导致部分管道特别是进厂总干管淤积严重,给管网的运行维护造成困难。
北京排水集团在2011年初对B厂上游排水管网清淤时,发现进厂总干管内淤积深度平均达到了43%(以管径计)左右,就是实行厂网一体化运营之前上游管网长期处于超高水位运行所造成的。实行厂网一体化运营之后,集团协调了B厂和其上游管网的运行,制定了界面水位的预警值和限定值,在部分小流域出口设置了限流装置,并根据污水量随时间变化的规律优化了B厂的水量调控运行方案,既未给B厂的运行调控增加负担,也保障了上游管网的运行安全,至今未发现上游管网产生超标准淤积的情况。
实践表明,均衡进厂污水流量基本不需要额外增加设备、设施,是最常用也是最容易实现的厂网一体化运营模式。
2.2.2调整各厂运行负荷
调整各厂运行负荷是指,当污水处理厂关键设备(设施)进行计划性维护或故障抢修时,或处于超负荷运行状态(如改扩建尚未完成投产,或上游管网新建截污截流设施等)时,或考虑处理水质保障、处理成本最优时,通过将部分污水跨厂(流域)调配,调整各厂的运行负荷(处理水量)。
北京排水集团所属J厂自2014年以来基本处于满负荷运行状态,而G厂仍有负荷余量,利用东三环污水干线和亮马河污水干线交叉处设置的(重力流单向)调水闸井,将其上游污水调至W厂,控制调水量约为每天2万t,既保证了J厂的运行安全,又提高了G厂的运行负荷。 
能够根据需要调整各厂运行负荷是一个城市排水系统运行调度现代化的重要体现,对于提高系统保障度有重要作用,但需要在排水管网的适当位置新建污水跨厂(流域)调配设施,包括枢纽泵站(闸井)和联通管线。目前,集团所属G厂与J厂之间、J厂与B厂之间、L厂(再生水)与W厂之间已经具备部分污水跨厂调配功能。预计到2025年底,将实现所有污水处理厂流域之间的污水双向可调配。
2.3水位预调
厂网一体化运营的管网水位预调,包括“管网维护抢险配合、防汛预警厂网联动”两种具体模式。
2.3.1管网维护抢险配合
管网维护抢险配合是指,排水管网(特别是主干管和总干管)进行计划性维护或故障抢险抢修期间,污水处理厂及时加大污水抽升(处理)量,以控制界面水位使排水管网在低水位下运行,为管网维护或抢险抢修创造有利条件。
2012年6月底,城区南部某处的地下工程施工导致周边给水、排水管线断裂,施工断面大量进水,周边道路出现坍塌,交通严重受阻,现场情况极为复杂。事故地点位于北京排水集团所属X厂上游流域,接到报告后,集团立即组织抢险大队赶赴现场,查明原因后,调集防汛单元(车)进行截流并抽升至下游污水干线,同时调度X厂立即启动应急预案,提高抽升(处理)量,保证排水管网处于低水位运行。配合抢险期间,X厂最大处理量达到了其设计处理能力的136倍。由于厂网联合处置及时、得当,该处大型抢险工程得到了迅速控制,有效降低了事故对水环境安全的影响,保障了城市的正常运行。
2.3.2防汛预警厂网联动
防汛预警厂网联动是指,对于有合流制管道的排水管网,当汛期接到防汛预警时,污水处理厂及时加大污水抽升(处理)量,控制界面水位使排水管网在低水位下运行,为雨水预留排水管网(包括调蓄设施)的内部空间,以实现内涝防治和溢流污染控制的双重目标。
北京排水集团所属G厂上游管网有700多km的合流制排水管道(旧城区),因此G厂每年汛期都要进行防汛预警的厂网联动演练和备勤,目前已经形成了成熟的厂网联动防汛应急预案,为城市安全发挥了应有的作用。

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