要闻：智能分流井在流域治理中的图片应用及思考

shoulula

近年来,生活污水收集处理设施建设不断提速,尤其是十五阶段补齐城镇生活污水收集管的短板,地级及以上城市水体环境质量明显得以改善。然而,除国内一线城市推行了源头立管及排水单元雨污分流改造等措施外,大部分城镇仍以截流式合流制收集生活污水。部分区域即使已完成雨污分流改造,初期雨水对城市水环境的污染仍占有很重要的地位!-1。在城镇流域治理时,对沿河排污口进行控源截污,可有效遏制水体进一步黑臭,而要现水质提升、长制久清的治理目标,存在一定难度。往往运维管理中稍有疏忽,晴天污水跑冒滴漏、雨天污水溢流导致的返果返臭现象就将出现。因此,为解决雨水管(渠)混接污水及初雨污染的问题,除了对其进行清污分流改造及精细化运维管理等措施外,在排污口截污整治时截流井的选择也至关重要。更重要的是，一体化截流井做成了产品当中的战斗机，不惧任何竞争对手的攻击。上海弘泱机械科技有限公司是一家专业研发设计、生产销售环保设备的新型智能科技公司。https://www.shhy1688.com/yitihuajieliujing/

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截流井型式


常规截流井、


在截流式合流制排水系统中,截流井是核心附属构筑物,常规的截流井有槽式、堰式及槽堰结合式3种型式。晴天时,合流污水通过截流井输送至污水厂处理,雨天时,截流倍数范围的合流污水及部分初期雨水被截留进污水收集系统,超量的合流污水则进入初雨调蓄设施、溢流控制处理设施或直接排入水体!-]。


常规截流井应用场景广,建造成本低,构造简单但存在以下缺点:①截污管容易淤堵;②合流污水直接溢流至自然水体,造成溢流污染;存在河水倒灌进污水管的风险;④堰式截流影响行洪排涝,易导致内涝:⑤截流管流量不易控制,法现精细化控制和管理在运行效果和数字化管控方面存在明显不足5智能分流井


根据《多功能清污分流井技术规程:TCECS35-》,智能分流井主要有下开式堰门分流井、柔性阀分流井和一体化分流井(或液动限流阀分流井、自动浮控阀分流井)等[5-6。其限流装置主要由液动限流阀(或柔性阀)、流量计、超声波液位计、自控系统等组成,运行方式为基于测量的流量、液位及设定的限制流量和液位,通过自动调节限流装置,精准控制截流管的过流量,确保不超过水位阈值。智能分流井的选型可根据现状排水管管径进行确定,当排水管管径DN800时，可选择一体化分流井;当排水管管径00DN00时,可选择下开式堰门分流井或柔性阀分流井;当排水管管径DN00时,可选择下开式堰门分流井。


与传统截流井相比较,智能分流井建造成本相对较高,但智能化程度高,能够通过传感器、监控探头等设备时监测水流状态,并根据际情况智能调控分流井阀门,现精准的水流控制，其势主要体现在以下几方面:①截流管前装有限流装置,能够控制截流量;②堰板高度可以根据需求进行设定,防止河涌水倒灌进污水管:③可根据际应用场景,采用液位法、水质法、流量法、时间法和雨是法等综合考虑进行调控阀门启闭:④可根据晴天、雨天、潮汐影响等不同工况进行智能控制!-+1


2工程案例


项目概况


本项目建设地点位于湛江市绿塘河下游段,起点为人民大道,终点为排海口,河段全长,河道平均水力坡降为=3%,平均河宽40~92。下游段有2处暗渠汇入及处沿河排污口,其分布位置如图1所示,沿线排污口具体参数如表1所示。


绿塘河下游段南侧已建污水主管,上游接驳人民大道污水主管,沿绿塘河南侧敷设,污水管管径为00~0,管道长约35,下游接驳海景路污水主干管,绿塘河南侧沿线污水排口均已进行截流改造,未出现晴天污水溢流的现象。北侧沿绿华路已建成污水支管,起点为乐怡路,沿线接驳乐金路、明理路明哲路等污水支管,终点于海滨大道处接入南侧污水主管。因北侧已建污水管存在大量错、混、漏接,导致现状雨水管(渠)均变成合流管(渠)即使在晴天，仍有大量合流污水溢流至绿塘河,导致水体黑臭。


通过分析周边排水管资料及现场调查可知，除LT9为污水直排口外,其余排污口均为合流排口。如LT7、LT8等建设时为雨水箱涌,因上游存在错、混接现象,导致晴天出现污水直排。


据潮汐数据,湛江港潮汐为不规则半日潮,每天有两次高潮和两次低潮,潮差为1~2,平均高潮位为351(85高程系,下同),历年比较高潮位为80。由于绿塘河终点与海湾直接连通,且排海口未设置防倒灌闸门及排涝设施,绿塘河的水位受潮汐影响较大,尤其是LT6~LT排污口,几乎每天在高潮位时存在河水倒灌的情况。


图片内容


本项目治理目标为工程施后现晴天污水不入河,雨天污水少溢流,基本消除水体黑臭的考核要求。结合项目考核目标,以问题和目标为导向,通过梳理绿塘河主要污染来源,分析黑臭水体的成因,从流域综合治理视角出发,遵循源、厂、、河系统性思维,提出控源截污、暗渠清污分流9、河道清淤、活水保质、生态修复等综合治理措施。综合考虑现状污水收集设施、项目投资、工程可施性等因素,在控源截污措施方面图片拟沿绿塘河北侧新建污水主管,分别接入海滨大道、海景路污水主干管,沿线污水直排口接驳进污水主管,合流排污口通过设置截流井的方式收集合流污水及初期雨水,如图2所示，





排污口截流形式图片分析


沿河排污口截流井的选择是控源截污重要措施之一,对流域治理效果的影响至关重要。根据绿塘河下游段排污口的服务范围、断面尺寸、管(渠)内底标高、河涌水位、潮位影响等因素,图片截流井选择需综合考虑多项因素,选取合理可行的截流井形式。LT1~LT3排污口,内底标高均在历年高潮位80以上,即使在降雨且受潮位高托时,河水倒灌的几率极低,可选择槽式截流井。LT4~LT5排污口,内底标高在平均高潮位351之上,在历年高潮位80以下,日常受潮位影响较小,但在降雨且受潮位高托或天文大潮时,存在河水倒灌风险,可选择带拍门的槽式截流井或智能分流井LT6~LT8排污口,内底标高在平均高潮位351之下,选择槽式截流井时河水倒灌的几率极高,尤其是LT7、LT8排污口断面尺寸较大,河水倒灌时,对污水主管水质水量的影响较大,容易导致上下游污水主管冒溢的现象可选择智能分流井或堰式截流井,但是选择堰式截流井在雨天时易导致上游内涝。LT9为污水直排口,应予以封堵,将污水就近接人市政污水管。LT内底标高在平均高潮位351之下,应选择智能分流井或堰式截流井,然而受周边建设用地限制,只能选择堰式截流的方式将污水收集至污水管。因此,各排污口的截流井图片选型如表2所示。





现以排污口LT8截流改造为例,说明智能分流井在排口改造中的应用。如图3、图4所示,现状排水口尺寸为BH=4500,原建设为雨水箱涵然而现状却是晴天仍可见污水排出。通过地下管线探测及排水溯源摸查,发现上游存在多处错、混接的情况。受项目建设范围、内容、资金及工期等综合因素的限制,方案论证时建议近期完成排污口的合流制截流式改造,远期逐步完善雨污分流改造。排污口改造措施为箱涵末端处设置下开式堰门的智能分流井JWA8,近期将箱渠内的污水截流至污水主管,待远期完成上游雨污水错混接改造,并结合绿塘河综合治理措施施后,现雨天时将初期雨水截流至污水主管。JWA8下开式堰门分流井进出水管渠尺寸为4500X00,井底标高维持原标高3。根据其汇水面积范围预测的污水量及截流倍数计算确定截流管管径,管径不宜取值过大,避免截流量远超图片值,影响污水主管上下游污水收集,计算复核图片截流管管径为DN600。下开式堰门的高部标高(453)应大于河道的防洪标准的高水位标高(369),减少极端天气导致的河水倒灌现象。





下开式堰门智能分流井在际运行管理时,需根据图片参数进行运行调试,即:通过下开式堰门前后的液位、下游污水井的液位、进水水质浓度、雨天溢流量及浓度等数据,调整下开式堰门及电动限流阀的启闭,初雨时减少对水体的溢流污染,雨中可降低汇水范围内水浸的风险,雨后防止水体倒灌进污水管的冲击,同时通过数据动态采集、远程操控及在线视频监控,提高运维管理水平,现数字化管控,从而精准控制截流量及减少污水溢流量,现流域水环境持续改善的治理效果，





施效果


工程施后,绿塘河下游段沿河的污水直排口现晴天污水不人河,雨天污水少溢流,水体黑臭现象基本消除的治理目标,顺利通过广东省及生态环境部的考核评估。通过表3项目施前后的监测数可知,水质得到极大的改善,由重度黑臭提升至V类水标准。





3反思


绿塘河综合治理于年5月开始图片、施工建设年初主要建设内容完成,进入试运行阶段。在工程完成的近两年内,绿塘河水质明显改善。然而从年底开始,通过环保部门对绿塘河水质定期监测数据显示,部分河段出现返黑返臭现象。结合智能分流井在流域水环境治理中的应用,从项目图片角度分析,笔者认为可从以下几点进行反思:


(1)流域水环境治理是个综合性、系统系的工程要彻底改善河涌水质,必须从控源截污、内源治理、活水保质、生态修复等多方面综合施策。从控源截污角度,应尽量消除排入河涌的污水,就排污口截流改造而言,仍需在以下几方面的进一步完善:①项目建设范围仅对河道排污口进行沿河截流改造,仍需对上游市政道路的雨污水管道的错、混、漏接及社区、城中村等排水单元雨污分流进行改造;②未对下游污水主干管进行检测分析,评估其污水输送能力及缺陷;③绿塘河排海口未设置排涝闸门及泵站,河水受潮汐影响较大,导致雨天溢流进河道的污水、污泥难以转移输出,沉积于河底导致黑臭。





(2)在流域治理中,对上游尚未完成雨污分流改造的大型排污口设置截流井改造时,应考虑同步施合流制溢流(CSO)污染控制措施,如设置溢流调蓄池、以过滤技术为主的CSO处理装置或初雨处理设施等,减少CSO污染负荷对河道水质的影响。如年7月某场雨导致溢流污染,雨后河道内滞留大量黑泥,如黑芝麻糊状,导致河涌水质近一个月都处于劣V类标准。(3)对沿河的排污口进行截流改造仅能现阶段性目标,为现流域治理长制久清,应根据城市总规、排水专规等要求,结合城市发展施系统性污水管完善工程:①要完善市政雨污水管的错、混、漏接的改造;②要开展流域范围内排水单元(社区、城中村、企事业单位等)的源头精准截污,有条件时施完全雨污分流改造;③要治理流域范围的面源污染,如城市小散乱污水排人雨水系统、初雨污染、城市垃圾等。





4结语


相较于常规截流井,智能分流井具有智能化程度高,可随运行工况进行灵活切换不同模式,远程操控及数字化运维的势,且可与其他治理设施现联动,保障设备的稳定性和可靠性,减少维护和故障,在流域水环境治理中对主要排污点源及初雨面源的污染控制可发挥重大作用!。本文通过介绍下开式堰门截流井在沿河主要排污口中的应用,证智能分流井在防止河水倒灌及溢流污染控制方面的巨大势,能够有效减少河水倒灌和溢流污染,改善水质,提高水环境的治理效果,为其他水环境治理项目提供借鉴。同时,提出沿河排污口截流改造仅是水环境治理的措施之一,从控源截污角度出发,要现水环境的长制久清,应考虑同步施合流制溢流CS0控制措施,完善市政道路下的雨污分流错混漏接改造、排水单元的源头精准截污或雨污分流改造等。