無錫新區污水系統調水方案設計探討

蔡丹新 許凝碧 張開順 姚澤

無錫市政設計研究院有限公司 江蘇無錫 214072

無錫新區于2007年進行了全區范圍內的污水專項規劃的編制，全區共規劃新城、梅村和碩放三座污水處理廠，各廠服務范圍內也規劃了多條進廠主通道。隨著城市的快速發展，原有的污水系統在運行中也出現了排水不暢、調度不靈、管養不易、運行不便等一些問題，亟需對原有污水系統進行優化[1]。本文結合無錫新區總規修編的契機，對新區全區范圍內的污水系統進行梳理和分析，根據污水系統的特點，經技術經濟比較，提出了污水處理廠之間相互調水的優化方案，供其他類似地區的污水系統調水優化改造項目參考。

1 污水排放分區優化

無錫新區范圍內原規劃三座污水處理廠，分別為新城、梅村和碩放污水處理廠，各廠服務范圍分別以高速公路和機場等障礙物進行劃分，滬寧高速公路東北側為梅村污水處理廠服務范圍，滬寧高速公路西南側、無錫機場西北側為新城污水處理廠服務范圍，滬寧高速公路西南側、無錫機場東南側為碩放污水處理廠服務范圍。

圖1 新區現狀污水排放分區示意圖

一方面，隨著城市迅速發展和人民生活水平的快步提高，城市建設用地不斷擴大，人口不斷增加，人均用水量也不斷提高，使得各污水處理廠的規模較原規劃有較大增長，從而各污水處理廠的擴建需要增加用地；另一方面，隨著城市不斷發展，受限于水體環境容量，污水處理廠的尾水排放標準不斷提高，從一級B提高到一級A，從一級A提高到更為嚴格的DB32地方標準，使得原污水處理廠工藝必須進行提標改造[2]，因此需要增加用地面積。而現狀三座污水處理廠的用地情況分別為：新城污水處理廠周邊已無用地，梅村和碩放污水處理廠周邊用地情況較為寬裕。結合上述因素，在對無錫新區污水排放分區優化時，考慮將部分新城污水處理廠服務范圍劃入梅村和碩放污水處理廠服務范圍，新增污水主干管，改變原有地塊的污水排向。

圖2 新區污水排放分區優化后示意圖

2 調水方案設計

2.1 調水背景

結合新區范圍內新城污水處理廠、梅村污水處理廠及碩放污水處理廠現狀及規劃規模匹配情況及各污水處理廠用地規模及擴容能力，規劃考慮三廠之間調水工況及應急工況。調水工況為永久調水分流，應急工況為臨時調水。本文第2節中對排水分區的優化，為永久性調水；在污水系統實際運行過程中，還存在管網和廠站的提質增效、擴容擴建、養護維修和突發事故等一些應急工況，應對該工況，利用污水管網中的泵站和切換閘、閥等設施，實現污水處理廠間的相互調水，以提高污水系統運行的可靠性。本調水方案設計主要考慮各污水處理廠之間的水量的調配。

2.2 調水方案

根據無錫新區現狀管網和廠站的布置以及大排水量企業的工藝運行需求，充分利用現狀泵站和排水能力有盈余的主管道，作簡單改造后，以實現調水功能。根據該原則，將整個無錫新區范圍內劃分為12個調水區域和模塊（包括有應急工況的大流量的企業），并按最新水量測算方法和用地規劃布局對各區塊的污水量分別進行計算。

新區污水系統正常運行狀態下，即為本文第2節所述排水分區優化調整后的運行工況，同時德寶一廠濃水排放至梅村污水處理廠，德寶二廠濃水排放至碩放污水處理廠；應急工況下，新城污水處理廠為事故或檢修等運行狀況，3號片區和6號片區分別調至調至梅村和碩放污水處理廠；最不利工況時，海力士污水應急排至新城污水處理廠，德寶一廠和德寶二廠的余水分別排放至梅村和碩放污水處理廠。污水系統運行工況和污水處理廠相應的收水量見下表2。

表1 調水區塊及污水處理廠污水量表

表2 運行工況及污水處理廠污水量表

圖3 調水區塊示意圖

表2中僅列了應急工況和最不利工況兩種模式下調水區塊和水量測算，在實際調水運行時，還可以根據應急需要，對上述調水區塊進行單一或多個組合靈活機動調水，調水運行時的污水處理廠進水量介于該廠的正常工況水量和最不利工況水量之間。

2.3 應急工況的工程措施

正常工況下的永久調水工程措施安排水分區優化措施進行實施，應急工況和最不利工況時的臨時排水工程措施如下：

③號片區為壓力調水，片區污水經春豐路泵站提升后，出水壓力管分為兩路，通過閥門進行切換。一路排放至錫興路污水主管，進入新城污水處理廠；另一路沿春豐路敷設DN400壓力管至泰山路，排放至G312國道污水主管，進入梅村污水處理廠。

⑥號片區為壓力調水，片區污水經新華路泵站提升后，出水壓力管分為兩路，通過閥門進行切換。一路排放至新華路污水主管，進入新城污水處理廠；另一路沿機場路敷設DN600壓力管至機場南路，排放至規劃機場南路污水主管，進入碩放污水處理廠。

海力士屬新城污水處理廠服務范圍，⑧海力士應急排水利用現狀d800海力士專用管，排向新城污水處理廠，屬于應急工況下的臨時排水，不涉及污水處理廠間調水。

德寶一廠位于新城污水處理廠服務范圍，⑾德寶一廠再生水余水通過現狀d1200德寶應急排放管和閘門切換，以實現其應急工況下向梅村污水處理廠進行調水。

德寶二廠屬碩放污水處理廠服務范圍，⑿德寶二廠再生水余水，考慮沿鴻江路敷設d800重力管，排放至規劃里河路污水主管，進入碩放污水處理廠，屬于應急工況下的臨時排水，不涉及污水處理廠間調水。

3 污水調水通道規劃

3.1 新城廠與梅村廠之間調水通道

（1）永久（固定）調水通道

規劃新建金城路-G312國道-泰伯大道（錫士路～錫梅路）d800～d1000污水主管（調水主管1），將圖3中①④⑤區塊內的污水，由新城污水處理廠永久調度至梅村污水處理廠。

規劃新建泰山路-G312國道（錫興路～泰伯大道）d600～d800污水主管（調水主管2），將圖3中②區塊內的污水，由新城污水處理廠永久調度至梅村污水處理廠。

在泰伯大道與錫梅路交叉口規劃3萬噸/天泰伯大道污水提升泵站（調水泵站1），將上述①②④⑤區塊內的污水提升后接入梅村污水處理廠泰伯大道d1200污水主通道，由新城污水處理廠永久調度至梅村污水處理廠。

利用現狀d1200德寶應急排放管（調水主管3），將圖3中⑨德寶一廠濃水，由新城污水處理廠永久調度至梅村污水處理廠。利用現狀d1200德寶應急排放管，在應急工況下，將圖3中⑾德寶一廠再生水余水，由新城污水處理廠應急調度至梅村污水處理廠。

（2）臨時（可調）調水通道

改造春豐路泵站（調水泵站2）出水壓力管，增設切換閥門，沿春豐河新建DN400壓力管，接入新增泰山路-G312國道污水主管（調水主管4）。通過出水管閥門切換，污水經泵站提升后，可經原泵站出水管接入錫興路污水主管，排放至新城污水處理廠；也可經新建沿春豐路DN400壓力管接入泰山路污水主管，排放至梅村污水處理廠；以此實現圖3中③區塊內的污水在新城廠和梅村廠之間的應急（臨時）調度。

圖4 新城廠與梅村廠間調水方案示意圖（調水工程為粗虛線）

3.2 新城廠與碩放廠之間調水通道

（1）永久（固定）調水通道

規劃新建機場南路-老錫宅路（空港三路～楊家灣）d800污水主管（調水主管5），將圖3中⑦區塊內的污水，由新城污水處理廠永久調度至碩放污水處理廠。

（2）臨時（可調）調水通道

改造新華路泵站（調水泵站3）出水壓力管，增設切換閥門，新建機場路DN600壓力管（調水主管6），接入新建機場南路-老錫宅路d800污水主管。通過出水管閥門切換，污水經泵站提升后，可經原泵站出水管接入珠江路污水主管，排放至新城污水處理廠；也可經新建機場路DN600壓力管接入機場南路污水主管，排放至碩放污水處理廠；以此實現圖3中⑥區塊內的污水在新城廠和碩放廠之間的應急（臨時）調度。

圖5 新城廠與碩放廠間調水方案示意圖（調水工程為粗虛線）

3.3 梅村廠與碩放廠之間調水通道

由于梅村污水處理廠與碩放污水處理廠之間主管網布局相對較遠，新建調水設施的造價較高，直接調水方案的經濟性較低，因此，兩廠間不考慮設置直接調水設施，可通過梅村廠向新城廠、新城廠向碩放廠和碩放廠向新城廠、新城廠向梅村廠的聯動調水實現梅村廠和碩放廠之間的間接調水，確保各廠在應急工況下污水系統能正常運行[3]。

4 結語

早期的污水系統規劃，各污水處理廠的管網系統自成體系，互不連通，為了保證污水處理廠和污水管網系統在應急工況下的正常運行，近年來，各污水處理廠都在探索與鄰近污水處理廠之間污水調度的可行性。本文介紹了無錫新區三座污水處理廠之間的污水系統之間的優化調整和廠間調水方案，利用現狀污水系統的簡單改造，達到有效調水的目的，同時也對其他類似片區的污水系統的污水調度優化調整提供了一個可行的思路。