進入5月,我國汛期已宣告來臨。除了自然災害風險需要防范外,各地城市或許還面臨一個令人頭疼的問題——強降雨后,河道“脆弱”,黑臭現(xiàn)象反彈。怎樣使經過整治的河道經受住暴雨“考驗”,是當前城市黑臭水體治理急需面對的問題。
繼2018年《城市黑臭水體治理攻堅戰(zhàn)實施方案》、2019年《城鎮(zhèn)污水處理提質增效三年行動方案(2019-2021年)》和2021年《“十四五”城鎮(zhèn)污水處理及資源化利用發(fā)展規(guī)劃》印發(fā)后,住房城鄉(xiāng)建設部、生態(tài)環(huán)境部等4部委今年聯(lián)合印發(fā)《深入打好城市黑臭水體治理攻堅戰(zhàn)實施方案》,再次強調“采取增設調蓄設施、快速凈化設施等措施,降低合流制管網(wǎng)雨季溢流污染,減少雨季污染物入河湖量”。
我國的雨季溢流污染到底有什么特殊性?什么才是破解雨季溢流污染的最有效舉措?為此,本報記者專訪中國市政工程華北設計研究總院有限公司城市環(huán)境研究院院長、國家城市給水排水工程技術研究中心副主任,教授級高級工程師孫永利。
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進入5月,我國汛期已宣告來臨。除了自然災害風險需要防范外,各地城市或許還面臨一個令人頭疼的問題——強降雨后,河道“脆弱”,黑臭現(xiàn)象反彈。怎樣使經過整治的河道經受住暴雨“考驗”,是當前城市黑臭水體治理急需面對的問題。
繼2018年《城市黑臭水體治理攻堅戰(zhàn)實施方案》、2019年《城鎮(zhèn)污水處理提質增效三年行動方案(2019-2021年)》和2021年《“十四五”城鎮(zhèn)污水處理及資源化利用發(fā)展規(guī)劃》印發(fā)后,住房城鄉(xiāng)建設部、生態(tài)環(huán)境部等4部委今年聯(lián)合印發(fā)《深入打好城市黑臭水體治理攻堅戰(zhàn)實施方案》,再次強調“采取增設調蓄設施、快速凈化設施等措施,降低合流制管網(wǎng)雨季溢流污染,減少雨季污染物入河湖量”。
我國的雨季溢流污染到底有什么特殊性?什么才是破解雨季溢流污染的最有效舉措?為此,本報記者專訪中國市政工程華北設計研究總院有限公司城市環(huán)境研究院院長、國家城市給水排水工程技術研究中心副主任,教授級高級工程師孫永利。
近年來,隨著城市黑臭水體治理工作的持續(xù)推進,全國各地雷厲風行地采取了一系列治理措施,旱季城市水體的黑臭問題基本得以解決。一些地方結合生態(tài)治理工程,還將昔日的“臭水溝”變身為城市中備受人民群眾喜愛的休閑打卡地。
旱季的問題交上了不錯的“答卷”,那雨季呢?
現(xiàn)實是大部分城市仍面臨著水體雨后返黑返臭問題。
孫永利指出,降雨沖刷污染排入城市河湖,對水體質量維持形成了新的重大挑戰(zhàn)。“隨著城市黑臭水體治理和污水處理提質增效的系統(tǒng)推進,絕大部分城市已基本解決水體沿線的旱季排污問題。但是,很多城市今后又不得不應對排口截污,管網(wǎng)接納水量超過輸送能力或污水處理廠處理能力所引發(fā)的異地溢流和管網(wǎng)高水位低流速問題,不得不面對分流制管網(wǎng)錯接混接及小散亂排污引發(fā)的雨水管網(wǎng)降雨污染問題,以及合流制管網(wǎng)旱季低流速沉積、降雨沖刷高濃度溢流污染問題……這都必將成為城市黑臭水體治理行業(yè)新的關注點和未來工作方向。”
凡是討論城市黑臭水體治理,管網(wǎng)必定是離不開的話題。都知道城市排水管網(wǎng)重要,它不僅是雨污水排放和污染物收集處理的主要通道,還是居民生活污水污染物收集效能提升的關鍵要素。
然而,受綜合因素制約,我國污水管網(wǎng)多數(shù)處于低流速狀態(tài),污染物沉積問題比較突出。這些沉積物不僅含有大量無機泥砂顆粒,也會吸附沉淀大量有機物,導致污水生化需氧量(BOD)在管網(wǎng)內過度消耗或隨降雨沖刷進入城市河湖水體,成為水體雨后返黑返臭的重要原因。
管網(wǎng)是怎么一步步變成“沉淀池”的呢?
孫永利介紹,最新頒布的《室外排水設計標準》要求污水管網(wǎng)按0.6 m/s的流速設計,雨水管網(wǎng)和合流管網(wǎng)按0.75 m/s的流速設計,這實際上是避免污水管網(wǎng)顆粒物沉降淤積的關鍵指標之一。但我國很多城市污水管網(wǎng)和合流制管網(wǎng)的旱季流速只有0.1~0.3 m/s甚至更低,管網(wǎng)沉積問題比較突出。
這樣一來,旱季沉積在管網(wǎng)內的污染物會在強降雨時隨雨水沖刷進入城鎮(zhèn)污水處理廠或排入城市河湖,導致污水處理廠旱季進水懸浮固體(SS)只有100~200 mg/L的城市,降雨期間的溢流污染SS濃度超過1000mg/L的反,F(xiàn)象。“這是我國排水管網(wǎng)的獨有特征,是需要引起行業(yè)關注的問題。”孫永利補充。
那當下把管網(wǎng)流速升上來不就行了嗎?
但大多數(shù)城市短期內難以做到。孫永利解釋,“拋開復雜專業(yè)的計算公式簡單來講,在流量一定的情況下,提高流速必須要減小過水斷面面積,也就是降低管網(wǎng)運行水位。但是由于排水系統(tǒng)設計須兼顧降雨期間的排水安全,要在沿河鋪設雨污水管網(wǎng)并預留‘雨水排口’,這些排口易成為污水管網(wǎng)與城市河湖的連接通道。按照‘連通器’的基本原理,河湖水位超過‘雨水排口’標高時,管網(wǎng)水位必須與河湖水位持平。這也意味著污水管網(wǎng)運行水位是受限于城市河湖水位的,如果不能降低河道水位,就很難實現(xiàn)管網(wǎng)水位降低的目標,也就難以達到短期提高流速的效果。”
孫永利以歐美、韓國、日本、新加坡等國家舉例,“這些國家的城市河湖旱季水位通常并不高。比如網(wǎng)友喜愛的‘打卡圣地’韓國清溪川,其親水河段的旱季水深通常只有40~50 cm。再比如新加坡ABC計劃也明確推廣復式斷面設計形式,旱季水位相對較低。這種設計模式不僅有助于解決污水管網(wǎng)長期高水位運行導致的一系列問題,還可以提升城市河湖的排水防澇保安全能力,并為人民群眾提供親水娛樂空間,一舉多得。”
既然短期內難以解決管網(wǎng)底泥沉積物的沖刷污染問題,還有沒有其他方法?
孫永利認為,降雨污染凈化是目前最便捷有效的途徑。工程層面可以采取的措施主要有調蓄、污水處理廠超量處理、沿河設置凈化設施等形式,但孫永利對前兩種處理方式的應用前景持保守態(tài)度。
他解釋,“雨水調蓄池可以調蓄水量、截留污染物,其實本身是一種不錯的選擇。但是我國大部分調蓄池接納的是攜帶有管網(wǎng)沉積物的雨污混合水,這些沉積物會在調蓄池內再次沉淀,加大調蓄池的運維難度,甚至可能出現(xiàn)沉積物厭氧產氣的風險。另外,這種方法通常要求調蓄池3天內排空,這也就意味著需要配套相對較完善的污水處理設施,涉及污水處理設施建設審批、非雨季運行保障等一系列問題。多地采取的調蓄池+一級強化處理模式存在雨后處理不達標的環(huán)保風險。”
談及污水處理廠處理措施的局限性,孫永利指出,污水處理廠雨季超量處理是國外經常采用的方式,但這種方法是否適用于國內,就需要具體問題具體分析。國外的污水管網(wǎng)系統(tǒng)多數(shù)并沒有污染物沉積問題,降雨期間管網(wǎng)內的污染物增量僅來自于地表徑流,因此污染物總量的增幅并不明顯,這些污染物在降雨期間會被分配到水體沿線溢流口和污水處理廠。簡而言之,降雨期間雖然污水處理廠的處理水量有所增加,但污染物總量反而可能低于非降雨期間。
但是,我國的排水系統(tǒng)普遍存在旱季沉積問題,管網(wǎng)沉積物雨季沖刷成為最大的污染物增量,降雨期間管網(wǎng)內的污染物總量和濃度會成倍增長,這個階段增大處理水量的同時也就意味著污染物處理總量的增加。另外污水管網(wǎng)中沉積的大量無機泥砂也會隨降雨沖刷進入城鎮(zhèn)污水處理廠,進一步拉低生物系統(tǒng)的MLVSS/MLSS,降低污水處理廠的運行效能。“在管網(wǎng)沉積問題沒有徹底解決之前,污水處理廠雨季超量處理并非明智之舉,可能會導致污水處理廠長時間‘帶病作業(yè)’,因此必須配套研究新工藝技術進行應對。”孫永利說。
那么汛期已至,短期內該如何做?
孫永利認為,雨水排口快速凈化或許是一味“良藥”。
雨水排口快速凈化就是指在入河排口建設物理沉淀或過濾、化學混凝沉淀等一級強化工藝設施,快速去除雨污混合水中的顆粒物,協(xié)同吸附去除有機污染物、磷酸鹽等,避免顆粒物在城市水體內再次沉積并導致水體黑臭的技術措施。
他介紹,這些措施通常具有停留時間短、占地面積小、啟動快速簡便等特點,可以有效解決傳統(tǒng)生物處理技術需要提前培養(yǎng)微生物并在降雨間歇持續(xù)維持的難題。雖然一級強化設施無法將雨污混合水處理至相對較高的排放標準,但仍不失為現(xiàn)階段城市水體降雨污染總量削減的一種最經濟有效的措施。
關于舉辦“《室外排水設計標準》(GB 50014-2021)宣貫
暨室外排水設計技能提升線上培訓班”的通知
培訓時間:5月25日—27日:每天上午8:30—12:00;下午13:30—17:00 。專家講課順序就是已經列出的順序。
住房和城鄉(xiāng)建設部在2021年4月9日批準《室外排水設計標準》(以下稱《標準》)為國家標準,編號為GB 50014—2021,自2021年10月1日起實施。其中,第3.3.3、4.1.6、5.6.1、5.15.3、6.1.12、7.1.11、7.1.13、7.3.8、7.11.3、7.12.4、8.3.15、8.3.16、8.3.18、8.3.20條為強制性條文,必須嚴格執(zhí)行。原國家標準《室外排水設計規(guī)范》(GB 50014-2006)同時廢止。
《標準》是對《室外排水設計規(guī)范》(GB 50014—2006)(2016年版)的全面修訂。作為排水領域的綱領性標準文件,隨著近些年來排水工程領域的迅速發(fā)展,新版標準聚焦行業(yè)關注點,以突出排水工程系統(tǒng)性為基礎,明確雨水系統(tǒng)和污水系統(tǒng)組成和設計要求,針對排水管渠、泵站、污水和再生水處理以及污泥處理和處置等各組成部分進行了補充和修訂,修訂內容見附件一。
為幫助業(yè)內工程技術人員,系統(tǒng)地了解和掌握新版《標準》修編思路、全面地學習和理解《標準》的主要內容、認真地把握《標準》強制條款的精髓、深入地探討室外排水工程設計及審查中的疑難問題;從而提升工程設計水平,優(yōu)化工程設計質量;同時了解和把握室外排水工作在城市水安全與治理領域的地位、作用和要求。經《標準》編寫組同意,我單位決定舉辦“《室外排水設計標準》宣貫暨室外排水設計技能提升培訓班”,歡迎大家參加。
一、 主辦單位
上海市政工程設計研究總院(集團)有限公司
《中國給水排水》雜志社有限公司
二、培訓對象
勘察、設計、施工、工程總承包、工程項目管理、施工圖審查、質量驗收及檢測結構等單位從事室外排水工程設計、工程管理、施工圖審查及產品技術的人員。
三、時間、培訓方式
2022年5月25日—27日,培訓方式:線上授課(中國給水排水直播平臺)
四、培訓內容
1、《標準》的發(fā)展歷程、適用范圍及作用;
2、本次修訂的背景、過程及修編原則;
3、修訂的依據(jù)、以及為本次修訂開展的專題研究內容及成果;
4、主要修訂內容解析,及強制性條款的要點;
5、《標準》出臺后設計及審查要點和應對策略;
6、與其他相關標準、規(guī)范協(xié)調配合方法;
7、相關案例及現(xiàn)場交流。
8、城市水安全與治理的要求和方法
五、培訓內容及主講專家
屆時將由來自《標準》主編單位上海市政工程設計研究總院的主要起草人員現(xiàn)場宣貫,解答學員提出的有關疑難問題;《標準》主審侯立安院士還將結合《標準》作“城市水安全與治理”報告。
培訓時間:5月25日—27日:每天上午8:30—12:00;下午13:30—17:00 。專家講課順序就是已經列出的順序。
培訓內容 |
主講專家(擬定) |
資歷 |
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宣貫 |
規(guī)范總體介紹 |
陳嫣 |
上海市政總院第四設計院總工 |
內澇防治設計 |
呂永鵬 |
上海市政總院研究院院長 |
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管渠和泵站 |
李倫 |
上海市政總院研究院副院長 |
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污水處理設計 |
王錫清(四院副總工), 趙明(四院工藝一所總工) |
上海市政總院第四設計院 副總工
上海市政總院第四設計院工藝一所總工 |
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污泥處理處置設計 |
胡維杰(總工),盧駿營(副總工) |
上海市政總院第三設計院總工,副總工 |
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排水工程電氣和智慧化設計 |
李濱(四院副總工), 王堅(電儀所所長) |
上海市政總院第四設計院副總工 上海市政總院第四設計院 電儀所所長 高級工程師 |
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城市水安全與治理 |
侯立安 |
中國工程院院士 |
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污水、污泥及水環(huán)境治理方案等 |
李成江 |
中國市政工程華北設計研究總院 顧問總工 |
六、費用及報名辦法
1、培訓費2000元/人,10人以上集體報名按照優(yōu)惠價1800元/人;歡迎各單位集體組織參加。
2、請參加學習代表根據(jù)以上計劃填寫報名表(見附件二)發(fā)至聯(lián)系郵箱: 我們在收到報名回執(zhí)表后,開班前發(fā)放開班學習通知,詳告具體學習時間安排等有關事項。
七、聯(lián)系方式(《中國給水排水》雜志社)
聯(lián) 系 人:王領全 13752275003(微信同),金晟 18622273726 (微信同)孫磊 13702113519(微信同)
聯(lián)系電話: 13752275003, 13702113519 , 18622273726 ,022-27835639
2022年4月27日
附件一:
新國標《室外排水設計標準》(GB50014-2021)
修訂主要內容
1、補充和修改了部分術語
2、新增第3章排水工程,系統(tǒng)規(guī)定室外排水工程的組成和相互關系
3、規(guī)定雨水系統(tǒng)的設計流量
4、規(guī)定污水系統(tǒng)的旱季設計流量和雨季設計流量
5、調整綜合生活污水量變化系數(shù)
6、調整設計水質參考標準
7、調整檢查井在直線管段的最大間距
8、新增排水管道進入綜合管廊的相關規(guī)定
9、新增泵站和污水廠的海綿城市建設要求
10、新增污水廠雨季設計流量下的達標排放要求
11、新增地下或半地下污水廠設計的相關規(guī)定
12、新增周進周出二沉池、高效沉淀池的設計要求
13、新增膜生物反應器(MBR)、移動床生物膜反應器(MBBR)的設計要求
14、新增氣浮池、濾池和臭氧氧化技術的設計要求
15、刪除土地處理的相關規(guī)定,細化人工濕地工藝的設計要求
16、新增次氯酸鈉消毒的設計要求
17、新增污泥處理處置規(guī)模和設計能力的規(guī)定
18、修改補充污泥厭氧消化的設計要求
19、新增污泥好氧發(fā)酵、污泥石灰穩(wěn)定的設計要求
20、修改補充污泥干化、污泥焚燒的設計要求
21、新增除臭的設計要求
22、新增信息化、智能化和智慧排水系統(tǒng)的設計要求
附件二:
《室外排水設計標準》培訓報名回執(zhí)表
單位名稱 |
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詳細地址 |
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培訓疑難問題征集 |
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發(fā)票信息 |
單位名稱: 稅 號: 地 址: 電 話: 開 戶 行: 賬 號: |
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收款賬號 |
收款單位:《中國給水排水》雜志社有限公司 開戶行:建行天津河西支行 賬號:1200 1635 4000 5251 9625 納稅人識別號:91120103103370821H ; 注冊地址、單位聯(lián)系電話:天津市河西區(qū)氣象臺路99號 022-27836823
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說明:1、報名學員請?zhí)顚憟竺,并及時發(fā)給:wanglingquan88@163.com