污水管網(wǎng)系統(tǒng)“入滲入流”診斷方法與實踐

水處理網(wǎng)訊:導語：2019年4月，為全面貫徹落實全國生態(tài)環(huán)境保護大會、中央經(jīng)濟工作會議精神和《政府工作報告》部署要求，加快補齊城鎮(zhèn)污水收集和處理設施短板，住房和城鄉(xiāng)建設部、生態(tài)環(huán)境部、發(fā)展改革委印發(fā)《城鎮(zhèn)污水處理提質增效三年行動方案(2019—2021年)》，以期實現(xiàn)地級及以上城市建成區(qū)基本無生活污水直排口，基本消除城中村、老舊城區(qū)和城鄉(xiāng)結合部生活污水收集處理設施空白區(qū)，基本消除黑臭水體，城市生活污水集中收集效能顯著提高的目標。

管網(wǎng)提質增效大目標，重點難點也是首要問題即“清污分流”，不僅是要在雨天的雨水和污水的分流，更是在旱天地下水、河水等客水在污水管網(wǎng)中與污水的分流。針對此類情況，中國工程建設協(xié)會發(fā)布了《城鎮(zhèn)分流制系統(tǒng)雨污混接調查及治理技術規(guī)程》的征求意見稿，對分流制混接調查方法進行了詳細的描述，但是缺少對合流制排水體制及分流制污水體系的提質增效入滲入流的調查研究方法，目前為止，我們在這方面已經(jīng)開展了提質增效入滲入流的調查研究方法，并在玉溪、拉薩、天津及多個長江大保護試點城市進行了案例實踐，故在此寫成技術路線方法與實踐案例總結分享，與大家探討交流。管網(wǎng)提質增效的另一個戰(zhàn)略技術路線是“一廠一策”，最大可能避免對所有水廠“一刀切”的絕對路線，保證最大限度體現(xiàn)出提質增效帶來的明顯效果。歸根結底，“一廠一策”體現(xiàn)在水廠，核心在管網(wǎng)，我們也在多個城市開展了“一廠一策”技術路線的實踐，之后會與大家共同討論交流。

我國污水系統(tǒng)現(xiàn)狀

目前，根據(jù)我國城市每年發(fā)布的環(huán)境公報可以看出，各地污水處理率基本都在90%以上，污水收集處理率和歐美國家接近，但是城市水體水質差距較大。原因是大量地下水或其他客水排入污水處理廠，虛高了城市污水處理率。截至2015年底，我國城市排水管道總長度達到54×104km，其中26.1×104km的排水管網(wǎng)使用時間在10年以上。由于污水腐蝕、侵蝕、沖刷、沉積及地面荷載等影響，污水管道破損嚴重的問題在我國城市普遍存在。敷設在地下水位以下的排水管道，地下水進入污水管網(wǎng)，擠占了污水管網(wǎng)的輸送容量，降低了污水處理廠的進水濃度，我國4000多座污水處理廠中約有1000座進水COD在150mg/L以下，污水處理廠設計進水COD是350 mg/L，兩者相比說明污水處理廠處理的并不全是污水，污水系統(tǒng)存在入滲入流現(xiàn)象。

入滲入流預判

診斷區(qū)域內污水系統(tǒng)存在以下現(xiàn)象時，可初步判斷該污水系統(tǒng)存在入滲入流現(xiàn)象：

在雨天或河道水位增加時污水系統(tǒng)內流量大幅度增加；

污水系統(tǒng)晴天輸送污水的水質濃度偏低。

入滲入流診斷資料收集

入滲入流診斷資料收集主要包括管網(wǎng)資料、河道水位標高、地下水位標高、污水廠和泵站運行情況、區(qū)域用水量。

（1）管網(wǎng)資料

管網(wǎng)資料包括污水管網(wǎng)系統(tǒng)的平面位置、高程、埋深、走向（流向）、規(guī)格、材質以及管線附屬構筑物的信息。

（2）河道水位標高

河水主要通過排口倒灌、穿河管或埋河管破損、公園等地景觀引水后排入市政管網(wǎng)等方式進入污水系統(tǒng)。對于排口倒灌或管道滲漏導致的河水入侵，可通過調查不同季節(jié)的河道水位變化來判斷。

（3）地下水水位標高

地下水主要通過工地基坑排水、管道破損等方式進入污水系統(tǒng)。對于管道破損導致地下水入滲的管段，可通過比對區(qū)域內地下水位與管道管內底標高來初步判斷。

（4）污水廠、泵站運行情況

包括污水廠地理位置、設計規(guī)模、現(xiàn)狀日進水量、進水水質情況等，泵站地理位置、現(xiàn)狀運行情況等。

（5）區(qū)域用水量

包括整個診斷區(qū)域排水戶的接管情況以及接入市政管網(wǎng)內用戶的用水量信息。

入滲入流區(qū)域劃定

入滲入流區(qū)域的劃定原則：

（1）根據(jù)管網(wǎng)劃分診斷排水分區(qū)

首先應根據(jù)管網(wǎng)走向與連接關系將診斷區(qū)域劃分為幾個面積或管網(wǎng)長度相近的診斷排水分區(qū)，每個診斷排水分區(qū)都應有一個末端監(jiān)測點可以代表整個分區(qū)的排水情況。

（2）診斷分區(qū)晴天末端水質濃度偏低

劃分診斷排水分區(qū)后對應每一個末端監(jiān)測點進行晴天連續(xù)水質監(jiān)測，水質濃度低則可初步判斷該區(qū)域為入滲入流區(qū)域。

（3）診斷分區(qū)雨天末端流量增加

劃分診斷排水分區(qū)后對應每一個末端監(jiān)測點進行連續(xù)流量監(jiān)測（至少包含一次降雨），若出現(xiàn)雨天末端流量明顯增加現(xiàn)象，則可初步判斷該區(qū)域為入滲入流區(qū)域。

（4）診斷分區(qū)內河道水位增加導致末端流量增加

若診斷區(qū)域內存在可能發(fā)生倒灌的排口、穿河管或埋河管，需根據(jù)該區(qū)域內河道水位年際變化情況初步判斷管道或排口是否有河水入侵的可能，在河道水位增加時段內安裝流量計，若末端流量隨河道水位增加，則可初步判斷該區(qū)域為入滲入流區(qū)域。

入滲入流點的調查和診斷

入滲入流調查與診斷的技術路線：

（1）本底水質調查以及特征因子的確定

本底水質調查包括診斷區(qū)域內生活污水（灰水、黑水）、河水、地下水、自來水。通過本底水質檢測確定至少兩種水質特征因子作為相互校核以及驗證。

特征因子用以指示某種水類型區(qū)別于其他類型的物理、化學指示因子。用于入滲入流診斷的水質特征因子選擇應滿足以下4個條件：

不同類型的水質特征因子濃度有較為明顯的差別；

水質特征因子在排水管道內基本無沉降、無降解；

水質特征因子在同一類型水質中檢出值較為穩(wěn)定，差異性較??；

分析方法簡單且檢測限、測試精度、安全性和重視性均較為理想。

根據(jù)現(xiàn)階段已完成診斷區(qū)域的本底調查結果顯示，在常規(guī)指標中NH3-N在排水管道中較為穩(wěn)定且在生活污水中較其他類型水質濃度差異較為明顯，可作為理想的生活污水水質特征因子；在非常規(guī)指標中一些陰離子、陽離子在地下水中較其他類型水質濃度差異較為明顯，在部分地區(qū)可作為理想的地下水水質特征因子。

（2）現(xiàn)場勘察優(yōu)化監(jiān)測方案

對于根據(jù)診斷排水分區(qū)末端的監(jiān)測結果可以初步判斷存在入滲入流的區(qū)域，然后進行關鍵節(jié)點的流量水質監(jiān)測。根據(jù)資料調查以及現(xiàn)場勘察優(yōu)化監(jiān)測節(jié)點布置方案，優(yōu)化布置應滿足以下原則：

資料調查以及現(xiàn)場勘查區(qū)域應覆蓋診斷分區(qū)內所有管段交叉節(jié)點；

通過標高比對去除不可能發(fā)生入滲入流管段區(qū)域的監(jiān)測點；

通過現(xiàn)場調查確定晴天檢查井無流量、檢查井上游管段不會發(fā)生地下水入滲或河水入侵現(xiàn)象；

根據(jù)現(xiàn)場調查情況為監(jiān)測節(jié)點確定監(jiān)測等級，按照一級監(jiān)測點–二級監(jiān)測點–三級監(jiān)測點的監(jiān)測順序優(yōu)先確定診斷區(qū)域內的主要問題。