本文根据天津市市政工程设计研究总院赵乐军副总工在“2019排水大会”上发言速记整理而成,未经本人审阅。1背景情况最主要的就是住房和城乡建设部生态环境部发展改革委《关于印发城镇污水处理提质增效三年行动方案(2019—2021年)的通知》的印发。指导思想是加快补齐污水管网等设施短板,为尽快实现污

首页> 水处理> 市政污水> 评论> 正文

赵乐军:排水管网外来水调查及控制措施

2020-01-15 09:42 来源: 给水排水 作者: 赵乐军

本文根据天津市市政工程设计研究总院赵乐军副总工在“2019排水大会”上发言速记整理而成,未经本人审阅。

1 背景情况

最主要的就是住房和城乡建设部生态环境部发展改革委《关于印发城镇污水处理提质增效三年行动方案(2019—2021年)的通知》的印发。指导思想是加快补齐污水管网等设施短板,为尽快实现污水管网全覆盖、全收集、全处理目标打下坚实基础。经过3年努力,地级及以上城市建成区基本无生活污水直排口、基本消除城中村、老旧城区和城乡结合部生活污水收集处理设施空白区、基本消除黑臭水体、城市生活污水集中收集效能显著提高。城市污水处理厂进水生化需氧量(BOD)浓度低于100mg/L的,要围绕服务片区管网制定“一厂一策”系统化整治方案,明确整治目标和措施。

1.jpg

这是2015年全国36个重点城市年供水量与年排水量差值(万立方米)以及占比年供水量,我差不多基本上每5年分析一下情况。其中27个城市供水量大于排水量的,9个城市是供水量小于排水量。首先是供水量小于排水量,目前认为是有问题的,至少说明这些城市的外来水较多,在我个人工作经验中,认为左侧的27个城市相对来讲是正常的。做项目时和专家也反复讨论过,可能实际上右侧更符合中国排水系统或者中国城市供排水的现状。

2.jpg

这是管网的情况,理想情况是污水管流污水,雨水管流雨水,实际上大多数城市没有单纯的污水管和雨水管,都是排水管。除了这些还有地下水、地表水,形成了一个复杂的系统。

2 外来水来源、控制措施

3.jpg

德国

4.jpg

在德国的污水处理厂里,德国管道质量比较好但是外来水仍占比66%,德国污水厂进水比例污水占34%,雨水占38%,地下水入渗占28%。德国污水厂操作要求污水厂通过夜间最小流量法,每月进行渗入量测定,渗入量≥50%时需要系统修复,渗入量25%~50%需要降低,渗入量<25%是良好。

美国

5.jpg

这是美国地下水的渗入量,上世纪60年代末,美国公用工程协会组织调查美国和加拿大212个区的入渗量,管道入渗是个严重且广泛存在的问题建议管道可容许渗入/外渗速率是18.6L/km.mm.d。城市调研结果大概50%城市在刚才渗入和外渗速率大约是46L/km.mm.d。

日本

6.jpg

下水道设计指针:地下水量=(生活+营业)日最大污水量×10%~20%。

美国从上世纪六七十年代开始关注外来水问题,发达国家外来水问题也很突出,进入污水处理厂的水量中外来水比例也很大。这是一个提质增效不可回避的问题。

7.jpg

这是相关的我们搜集的一部分标准,现在不全。加拿大内渗和外渗是10L/d·mm·km而且比美国要高一点,标准严一些。美国要是按照当时调查建议是18.6L/d·mm·km。

8.jpg

这个图说明,我国功能性试验验收标准不高,实际执行情况差。GB50268规定,只有湿陷性、膨胀土、流砂地区雨水管道做严密性试验。如果按照加拿大0.28L/s·ha计算,我国地下水入渗量约占15%~30%。

国家做了一些这方面的研究工作,我找了一些公开发表的资料。

  • 上海:10条路,管龄:0~80年,67.7~2776(L/km·mm·d)。合流一期工程地下水入渗量27%。

  • 常州:钢筋混凝土管道, DN1650,3.8km,250(L/km·mm·d))

  • 广州:钢筋混凝土管道,长度547m,25~1370,平均359。

  • 9.jpg

我们在天津也做了天津海绵城市试点区排水管道健康检测数据分析,但是比较少。

管道长度51.206km(约),1292个管段

  • 检测方法:CCTV 40.6052km,QV10.6008km

  • 污水+雨水管道

  • 管龄:10年~30年

  • 养护状况:一般

结论:存在453处结构性缺陷,258处功能性缺陷,5处雨污混接点。

根据现场情况,在片区内选取了7处6种管径进行了试验。根据结果,片区雨污水管每日入渗约4550吨地下水。本次测量点位较少,管道使用均为良好管段,CCTV检测结果没有发现大的渗漏点渗入的水量相当于污水量的27.7%

我们分析过两个城市的管网监测数据。

12.jpg

  • 约有10%~30%的管道因施工问题开始使用时存在缺陷

  • 约有20%~40%的管道在使用中因各种原因存在缺陷

  • 对于高地下水位地区,预测10%~15%的地下水入渗量可能是保守的!

这是国内外地下水入渗量的预测方法,我个人比较推荐后面这三种,方便设计和运行。

13.jpg

3 外来水来源、控制措施

14.jpg

  • 部分污水处理厂进水不到30mg/L(认为有误,未分析)

  • 2015年我国进水COD不足100mg/L的有91座,占比总数的6.68%;

  • 100mg/L到150mg/L之间的215座,占比总数的15.79%

  • 150mg/L到260mg/L之间的共534座,占比总数的39.21%;

  • 260mg/L以上的522座,占比总数的38.33%(符合部指南要求)

  • 至少62%的污水厂外来水超标

  • 德国的超过半数为合流制

  • 全国污水厂进水COD平均值可以达到558mg/L,处理1吨污水去除的污染物可以是我国的2~3倍

外来水影响,如果按2015年城市和县城污水处理厂的量来计算,把外来水完全降到零目前看来是不可能的,包括发达国家也无法做到。但是在现在基础上降低10%和20%并不难,每年可以减少大概是60—120亿m³外来水。如果每吨水提升+处理成本1.5元,每年可以降低运行成本是80亿—160亿元,效益非常可观。另外,外来水减少可以提高排水管网有效利用率,降低内道的风险和异流污染的频次,也可以提高进水COD浓度,提高污水厂效能。

4 结论与建议

  • 各城市根据情况做外来水调查尤其是地下水入渗量调查,摸清底数

  • 研究闭水试验的标准,如技术可行,争取提高标准;对雨污串流、混接、错接严重的地区,雨水管道也做闭水试验

  • 优化排水设计,在高地下水位地区,将管道入渗量作为基本设计流量

  • 适当提高污水处理厂设计规模,提高污水处理设施冗余度

  • 加强排水管网相关技术的研究,提高排水管网的整体性能


原标题:赵乐军:排水管网外来水调查及控制措施

特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。

凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
展开全文
打开北极星学社APP,阅读体验更佳
2
收藏
投稿

打开北极星学社APP查看更多相关报道

今日
本周
本月
新闻排行榜

打开北极星学社APP,阅读体验更佳