南方某縣污水處理廠“一廠一策”案例分析

王宗瑩 盧偲梅

摘要：本研究針對南方某縣污水處理系統進水濃度低、收集率底的現狀，從廠站能力、排水體制、外水入侵、管網錯混接、管道缺陷五大方面進行系統分析，采用外水排查、地下管網專項普查、排水口溯源、管道檢測等多種分析摸查手段，提出針對性強、系統完備的污水處理提質增效實施方案，按“一廠一策”的模式，補齊城鎮污水收集和處理設施短板，實現污水管網全覆蓋、全收集、全處理。

關鍵詞：“一廠一策”；地下管網；管網檢測；提質增效

DOI：10.12433/zgkjtz.20232431

一、污水系統概況

（一）現狀排水體制及河流水系

1.現狀排水體制

該縣污水處理廠服務范圍主要分為老城綜合組團、城西新區組團、商務物流組團、高鐵聚合組團，其中商貿物流組團與高鐵聚合組團為新建設區域，市政道路基本按照雨污分流要求進行建設，老城綜合組團為老城區域，部分為合流制或截流式合流制系統，城西新區組團是管網空白區，待開發建設。

2.河流水系

該縣地表水有A江和B江，通過城鎮最大的地表河是A江，流向由南至北；B江位于該縣西北部，最終流入紅河。

（二）污水收集處理設施現狀

1.污水處理廠現狀

污水處理廠一期工程設計污水處理能力為6000m3/d，服務面積約257.22公頃，主要收集處理該縣城的生活污水。采用CAST工藝，出水執行一級A標準。尾水排放至A江。

根據污水廠在線監測數據，核算了污水處理廠日均處理量及運行負荷率（圖1）。

污水處理廠在2021年1月～2022年9月運行負荷基本在120%以上，均值為8100t/d，最高約9000t/d，最低約7235t/d。

根據規定，各項污染指標進水濃度均低于設計濃度，污染物濃度全年變化較為穩定，污水處理廠出水水質基本達到一級A標準。

由于污水處理廠處理超負荷運行，該廠水質提標及二期工程啟動建設，采用CAST工藝，待項目建成后，污水處理廠污水處理能力從6000m3/d提高至16000m3/d，出廠水水質執行國家一級A標準。

2.污水泵站現狀

污水處理廠配套污水泵站有3個：1#一體化提升泵站遠期設計處理規模1.2萬m?/d，裝機規模0.36萬m?/d，現狀未啟動；2#一體化提升泵站遠期設計處理規模1.2萬m?/d，裝機規模1.2萬m?/d，現狀未啟動；3#鋼筋混凝土提升泵站遠期設計處理規模1.8萬m?/d，裝機規模0.6萬m?/d，出水排入污水處理廠，現狀雨季存在溢流現象。

3.污水收集系統現狀

根據普查成果統計，該縣城市政排水管道約138km，其中雨水管道約62km，污水管道約47km，雨污合流管道約29km。污水處理廠服務范圍內主要污水干線管道埋深小于7m、的管線長度占比為91.7%；坡度大于0的管線長度占比為69%。

（三）行業管理現狀

該縣污水處理廠目前自營管理，排水管理職能在縣住建局，中心區域污水管網實行分區建設管理。因建設主體多，存在相互協調難、控制難的情況，尤其各分區污水管道建設相互銜接不夠，污水管網標高、排向混亂，使得污水不能順暢進入污水處理廠。

二、污水處理系統存在問題

（一）處理能力不足

根據該縣供水廠提供數據可知，該縣現狀每天供水量約1.7萬m3/d，預計產生總污水量為1.53萬m3/d。

其中，已收污水處理費的供水量約1.4萬m3/d，預計產生污水量估計為1.26萬m3/d。污水收集率約為82.4%。

根據排水管網關鍵點、排口監測，目前1#、2#泵站未運行，3#泵站雨季存在溢流的現象，同時部分地區管網錯混接等現象，使得實際收集的污水小于實際產生的污水。

根據該縣總體規劃，縣城城區近期最高日污水量2.1萬噸，遠期最高日污水量為4.0萬噸，目前污水處理廠的處理規模不滿足近遠期污水處理量。

（二）排水體制分區布局不合理

A江東西兩側是老城綜合組團主要的合流制區域，兩側污、雨水大部分采用截流，接入A江兩側污水干管，經過3#泵站排入污水處理廠，溢流雨水則排入A江。因為A江現狀蓄水水位高于部分排口管底標高，所以河水倒灌進入污水管，進而影響污水處理廠進水水質濃度，因此，該縣片區管網體制布局較不合理。

（三）雨污錯、混接

污水處理廠服務范圍內存在較為嚴重的雨污錯接、混接現象，錯接、混接類型主要包括：①市政雨污水管之間的錯接或連通。②排水用戶的出戶污水管與市政雨水管的錯接。③小區紅線內的雨污水管之間的錯接。根據現有管網普查資料，研究區域內共有147個錯混接點位和42處合流管接污水管。

（四）外水入侵

1.地下水位和管道平均埋深對比

根據現有管網普查資料，該縣區域內91.7%的管網埋深小于7m，地下水位對污水處理廠實際運行影響較小。

2.外水入侵

根據現有污水收集系統普查資料：①污水管網系統不獨立，有較多雨水混接至污水管網，增加處理水量；②污水管道存在多處缺陷，導致大量外水進入污水管網，稀釋來水濃度，同時增加了處理水量。其中，A江流域2個排水口存在江水倒灌情況。

（五）管道存在缺陷

根據普查成果統計，該縣19條道路排水管道檢測與評估報告，檢測發現存在管道缺陷病害3996處，其中結構性缺陷2260處，功能性缺陷1736處，主要管道缺陷病害為變形、錯口、脫節、沉積、破裂、樹根浸入、障礙物等問題。據統計，能夠達到檢測評估條件的管道中共發現有45.39km的管道存在功能性、結構性缺陷，占總排水管道的32.89%，存在三、四級功能性、結構性缺陷的管道有11.32km，占總排水管道的8.20%。

污水處理廠服務范圍內部分污水干管存在較嚴重的高水位運行現象，造成污水管道滿水的主要原因：①泵站、污水處理廠引起的系統性滿水。②管道建設問題，如，斷頭、逆坡等，經統計共有6個斷頭點。

③管道運管問題，淤堵、全封堵等。經統計，共有4個淤堵點，滿水管段8段，共計9.31km。

三、提質增效方案

（一）建設與提升廠站能力

1.污水處理廠

隨著城鎮化基礎建設及人口的增多，及錯接、混接等近期整治工程，可收集處理水量必然會高于擴建規模，因此，污水處理廠應根據總規近期擴建至

2.1萬m?/d，以滿足污水排放需求。

2.污水泵站

污水處理廠服務范圍內3#泵站現狀能力不滿足收水要求，應根據污水處理廠處理能力進行裝機規模擴建。

（二）優化排水體制

老城綜合組團的排水體制問題較為嚴重，開展合流渠清污分流工程是提升老城綜合組團管網效能的關鍵。建議A江東西兩側的合流渠進行清污分流改造，接入沿岸的污水截污干管，禁止污水直接排入A江，還原生態河道。同時，在河道段實施改造，降低A江常水位，改造低排口出流方式，杜絕河水倒灌，污水河水各行其道。對于建設程度較高的合流制區域，暫不具備雨污分流改造條件，建議將截流倍數提高至3倍。主要通過源頭雨水減量、溢流口改造、截流井改造、截流管道改造、實施調蓄等措施減少合流制排水口溢流頻次。對于管網空白區域，應按照實際需求及規劃綜合考慮進行新建排水管網，增加污水收集率，減少污水散排及地表水污染問題。

（三）改造錯接、混接

加大雨污管道錯接、混接排查力度，落實雨污管道分離改造，提高污水進水水質濃度。現狀雨污錯混接點共147個，另有42處合流管接污水管。根據工程實施效果、工程實施緊迫性、投資費用、施工難易程度依次開展服務范圍內的雨污水管網混接改造方案，建議優先對老城綜合組團、商務物流組團的現狀錯接漏接點整治。

（四）排查外水侵入

1.排口倒灌問題排查

綜合考慮片區內泵站進水濃度、片區現有排口及河流常水位高低，結合實際情況，制定排口排查方案，對確實存在河水倒灌現象的排口加建單向拍門。

2.地下水及基坑降水入滲排查

A江、B江流域的污水管網外水排查服務項目，旨在對該流域的地下水及基坑降水或其他外水所導致的漏損管網入滲進行初步排查，并為之后更大范圍的排查提供排查方案。

根據管網普查及管道檢測與評估的結果，針對管網存在地下水入滲可能性較大的片區進行優先排查，之后對已排查的地下水入滲點進行管道修復。

（五）修復與建設排水管網

1.管網新建與修復

根據現有管網進行普查和統計，發現城西新區組團存在市政管網空白區，應完善該片區管網，新建市政管網。針對現狀污水處理廠建成區排水管道、檢查井存在的缺陷問題，提出相應的修復措施及要求，明確工程項目，恢復系統收集能力。調查發現，高鐵聚合組團錯接混接情況較為嚴重，存在雨污管道共用井室情況，導致雨污水混流。應進行檢查井修復，將雨污管網完全分離開。同時，對管道檢測與評估報告中三四級缺陷的管段管網進行修復。針對污水管道淤積嚴重的問題，應優先清淤，待清淤完成后，才能確定污水管道的具體缺陷位置和種類。

2.污水管網密度較低區域建設

統計現有接管情況，發現高鐵聚合組團存在污水管網密度低的情況，對該片區污水管網密度較低區應建設管網。

（六）健全和完善管理機制

1.加強排水監管組織機構建設

建議成立多科室組織框架，人員建議招聘編外專業人員。建議管理機構設置為6個科室：綜合科、財會科、排管科、管養科、工程科、技術科。

2.建立污水設施維護管理工作考核機制

污水設施維護管理工作考核主要分為季度考核和年度考核。季度考核包括設施運行、維保、管理工作、排水協管工作、投訴及防汛減災工作等內容。年度考核依據季度考核結果匯總。

3.建立檔案資料管理制度

污水管網維護、管理單位應建立健全污水管網及設施的檔案資料管理制度，配備專職檔案資料管理人員。各項管網、設施維護臺賬健全，記錄詳細，裝訂規范。運營檔案、資料實行計算機自動化管理，并建立信息共享平臺。污水管網檔案資料應包括工程竣工資料、維護資料、管道檢查資料及管網圖等。

4.信息化平臺建設

系統以完全的分區的污水處理管理模式集成為整個城市污水處理全面監測和綜合調度管理，將相對孤立的污水處理廠生產過程與泵站、管網相聯系，對日常生產調度的關鍵數據、關鍵設備運行維護數據統計分析，互聯污水處理管理各系統，加強了各系統的信息協同，為應急指揮提供支撐平臺。

四、建議

本研究針對污水處理系統的問題，提出針對性強、系統完備的污水處理提質增效實施方案，按“一廠一策”的模式，補齊城鎮污水收集和處理設施短板，實現污水管網全覆蓋、全收集、全處理，快速實現污水收集效能提升。主要建議如下：

（1）完善管網系統，重點強化管網建設和改造。實施排水管網新建、改造工程，打通斷頭管網；各片區均需治理錯接混接、完善收集系統；填補老舊城區、城鄉接合部管網空白，削減生活污水溢流；實施結構性管網缺陷修復與更新。

（2）加強外水入侵排查。開展A江、B江等區域河道、水溝等排口倒灌排查工作。

（3）健全和完善體制，建立廠網河湖一體化管理機制。統籌考慮“廠網一體”或“廠網河/湖一體”，鼓勵采用“廠網一體”或“廠網地表水體一體”建設/改造及運維全過程統一和積極吸引社會資本的運作模式。

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