城市泵站放江治理措施淺析

余得水

摘 要：江河湖泊是水資源的重要載體，是生態系統和國土空間的重要組成部分，是經濟社會發展的重要支撐，具有不可替代的資源功能、生態功能和經濟功能。由于快速城市化、城市人口不斷增長及污水處理設施的不足，大量的工業廢水和生活污水直接排入河道，導致河道自身生態系統退化，水體自凈能力喪失，水體呈現發黑發臭等環境問題。為改善水環境，近年來國家和各地方政府出臺了大量的政策法規來推動水環境整治工作，消除黑臭和喪失功能的水體，營造良好的水岸環境成了近年來水利建設的主旋律。

關鍵詞：水污染防治;泵站放江處理;泵站旱流截污改造

中圖分類號：TV675? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2021）06-0131-03

“黑臭在水里，根源在岸上，關鍵在排口，核心在管網”形象和深刻地道出了城市黑臭水體整治的核心和關鍵，而市政泵站作為連接管網與河道的紐帶，其放江污染整治顯得尤為重要。本文將以上海市寶山區紅光河南端錦秋花園小區1#泵站放江治理工程為例，進一步探索泵站放江治理的措施。

1工程概況

錦秋花園小區1#雨水泵站位于寶山區紅光河南端，該雨水泵站主要服務錦秋加州花園小區，服務面積達150萬平米，由于建設年代長，部分雨水污水混排現象嚴重，雖經多次改造，但效果不是十分理想。經過調查，該泵閘前沿雨水管道直徑為1.8m，泵站前池沉積大量污水，氣味刺鼻。2015年小區自行增設的兩臺14L/s旱流截污泵站，但是由于雨水泵站內的污水經潛污泵提升至規劃二路已建DN300污水管網中時，會造成錦秋小區1期內污水管網的回流倒灌，新增設的截流設施基本處于閑置狀態，無法發揮其應有的截污功能。此外，雨水泵站內設有溢流口，當泵站內水位較高時，污水會從溢流口直排入河。導致大量污水排入紅光河，從而造成紅光河水質不達標，經檢測紅光河為劣Ⅴ類水體，其中主要超標指標為氨氮和總磷。

2 入河污染負荷評估

根據對紅光河周邊地塊的調查以及水質中主要污染物指標的分析，初步確定紅光河水體主要的污染源及污染負荷如下：

2.1泵站污水負荷

經計算，錦秋花園小區1#雨水泵站入河污水量為2265m?/d，氨氮平均濃度為40mg/L，總磷平均濃度為3mg/L，泵站污水輸入氨氮總量為90.6kg/d，總磷為6.8kg/d。

2.2降雨徑流負荷

紅光河為該區域主要的泄水通道，該區域的匯水面積為15萬平方米，按年均降雨量1100毫米來算，全年接納的雨水為16.5萬立方米。由于降雨徑流攜帶途徑的大量污染物進入河道，導致水體的SS、氨氮、總磷等指標提高，上海區域降雨徑流中氨氮含量平均為4 mg/L，總磷含量平均為0.5mg/L，氨氮含量超出Ⅴ類水指標2倍，明顯影響到河道總體水質，全年通過降雨徑流輸入的氨氮總量為660kg。

2.3底泥污染負荷

河道底層有較多的淤泥，污染底泥厚度為50cm左右，呈黑色和黑灰色，有明顯臭味，淤泥呈明顯的厭氧狀態，不斷向上覆水體釋放污染物，導致總磷、COD、氨氮等指標升高;而且厭氧產生的泥皮上浮，導致水面漂浮物增多，景觀效果很差。

3 治理措施

根據上述的污染源和污染負荷分析結果，本工程采取了如下治理措施：

3.1雨水泵站污水截污

雨水泵站放江主要污染源分為旱季混接污水和雨季初期雨水兩部分，通過在雨水泵站內增設污水截留泵，將旱季污水及初期雨水就近排到附近市政污水管網中，可以大幅度削減泵站放江的入河污染物。

3.2構建生態凈化區

考慮到雨水泵站截污實施后，仍會有小部分降雨徑流和泵站污水通過泵閘口溢流，因此本工程擬從上游到下游分別設置雨污合流強化凈化區+生態凈化區+生態緩沖區三個區域，進行針對性的治理，采用曝氣+填料+微生物的措施，同時根據降雨徑流量的大小，自動調節微生物投加量，如果遇到瞬時強降雨，降雨過后采用應急措施，應急投加生物絮凝劑+特效微生物，無毒性，無二次污染，可以短時間內減緩強降雨導致的污染。

3.3底泥污染治理

底泥是河道生態系統的基質，是底棲動物和微生物賴以生存的生境，但是污染底泥在厭氧的情況下不斷釋放污染物，因此在保留現狀底泥的基礎上對底泥進行前期氧化和改良，后期逐步消解的治理措施。前期對底泥氧化，在底泥表層形成氧化層，減少污染底泥向上覆水體釋放磷和氮，對底泥改良以后，可以讓底棲動物和水生植物有一個生長和著根的環境;后期采用底泥降解微生物逐步削減污染底泥的沉積量。

4 設計方案

根據上述針對現狀制定的治理策略，本案擬采用岸上截污，水里納污兩個方面對污染河道進行整治。

4.1雨水泵站旱流截污

根據雨水泵站每日排污量，本次工程在原有雨水泵站內增設2臺52.5L/s截污泵，將進入雨水泵站的污水通過新增污水泵排入市政污水管網，減少排入河道的污水量。

4.2構建生態凈化區

將整個河段分成四個功能區域，分別為合流制雨污凈化設施+生態凈化區+生態緩沖區+生態構建與穩定區，集成污水強化處理、曝氣增氧、微生物、水下森林等組合技術，因地制宜，采取合適合理的措施，同時營造生態水景，融入周邊的綠化環境。

4.3水體底質改良工程設計方案

本工程施工需要對底質進行預處理。在工程施工前，對水體和底泥進行底部垃圾的清理和活性淤泥處理，并建立有益微生物處理系統。

根據需要對水體底泥進行消毒及活性淤泥活化處理等預處理措施，其目的是：①殺滅原來富營養化水體底質中病原體;②水體中潑灑石灰乳，改善底質酸堿度;③采用技術工程培育與調配的多種有益微生物菌種（只需前、中期的用量）活化底質。根據施工實際進度逐步進行調控。

通過以上措施實施，消除或者減緩其對后期生態系統的負面影響，建立或者恢復底質有益微生物處理系統，促進沉水植物群落的生長及系統的恢復和穩定，提高水體水質凈化效果。

改善基質用的微生物菌種，根據施工實際進度逐步進行調控。主要有兩類：

（1）光合細菌、有益放線菌和有益芽胞桿菌的混合系統微生物群體，主要用于對水體中COD、含碳有機物、含磷和硫物質的分解。

（2）氨氧化細菌與反硝化細菌的混合系統微生物群體，主要用于對水體中含氮物質：氨氮、尿素、尿酸、氨基酸、蛋白質和硝態氮等的分解。

5水質凈化效果評估

5.1非雨季工況條件

未下雨的時候，紅光河潛在的外來污染源為泵站部分的溢流污水，進入河道的污水量為680m?/d，氨氮平均濃度為40mg/L，總磷平均濃度為3mg/L，則泵站污水輸入氨氮總量為27.2kg/d，總磷為2.04kg/d。預測評估結果如下：

5.2雨季工況

雨季工況針對中雨規模的降水量，紅光河全年接納的雨水為16.5萬立方米，上海平均年降雨天數按130天算，將年雨量平攤到1天的雨量進行測算，則為1269立方米，氨氮平均為4mg/L，總磷平均為0.5 mg/L，污水流量680立方米，氨氮平均濃度為40 mg/L，總磷平均濃度為3mg/L，則混合流量為1949立方米，氨氮混合濃度為16.56mg/L，總磷混合濃度為1.37 mg/L。預測評估如下：

從上述預測結果中可以看出，中雨規模以下的降水量，對整體河道水質影響不大，可以穩定達到預期目標中的Ⅴ類水。

此外，在該階段根據流量增加的測定，微生物強化裝置的投加量會增加20%。

5.3 突發強降雨工況

主要針對強降雨工況，瞬時雨量非常大，短期內會有大量的雨污混合水進入河道。降雨量按4倍中雨量計算，則雨量為5076立方米，混合流量為5756立方米，氨氮混合濃度為8.25mg/L，總磷混合濃度為0.8mg/L。預測評估如下：

從上述預測結果中可以看出，強降雨以后瞬時大量雨污水對整體河道水質影響較大，導致各個處理設施停留時間縮短，處理效果降低，離預期目標中的Ⅴ類水指標還有一些差距。

因此，在該階段根據流量增加的測定，微生物強化裝置的投加量會增加100%，用來補充隨雨水流失的微生物，預計在強降雨5天后，河道水質能夠恢復到Ⅴ類水。

6 結論

本工程于2019年11月通過竣工驗收，在工程運行期間各項水質指標均達到了五類水標準。

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