廠站網一體化運營的實踐分析

1 項目背景

某地有關十四五規(guī)劃中提出要構建“管網全覆蓋，污水全收集，處理高效能的污水處理收集體系。然而，目前該地城市污水與管網系統(tǒng)，呈現管網維養(yǎng)相對集中，但污水處理廠運營主體過多的情況。

廠網一體化是對污水處理廠和排水管網進行統(tǒng)籌管理與協(xié)調運行，長遠來看，廠網一體化運營更利于水環(huán)境保護，是未來城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)的發(fā)展方向。對此，通過深入實踐廠網一體化運營，研究分析并探索形成可復制的一體化運行經驗，對城市污水板塊的管理與發(fā)展及遠期城市的規(guī)劃與建設具有重大意義。

2、現狀分析

2.1區(qū)域基本情況

2.1.1污水源情況：通過區(qū)域摸排，調研該市某獨立區(qū)域現狀，了解到該地為一座獨立島嶼，島內河道，水系發(fā)達，規(guī)劃半城半鄉(xiāng)的用地布局，采用雨污分流制排水體制。新建小區(qū)15處，部分舊村已完成拆遷，仍保留舊村三處，島內戶籍人口約1.8萬人，常住人口約1.2萬人。污水主要來自居民排水與工地排水，由于島內處于開發(fā)期，現有工地18處，大量用水經多級沉淀后排入就近河道，少量污水排入管網，也存在清水入網與污水入河的現象。其中居民排水包括一二級主管網內小區(qū)居民排水戶與三級管網內的農村居民排水戶。三級管網內設置有提升泵池，污水須提升至主管網后，再通過重力自流由DN1400污水一級主干管，輸送至污水處理廠處理后排放。

2.1.2廠網設施情況：①該區(qū)域共有一二級管網38.3公里，倒虹管14條，雨水排放口26個，未進行系統(tǒng)維養(yǎng)的一二級管網16.4公里。三級管網于2022年4月開始委托專業(yè)維養(yǎng)公司進行維養(yǎng)，現有7個提升泵池，共12臺水泵，三級管網設施量約為62.08公里。②現狀污水處理廠一期處理規(guī)模1.0 萬噸/日，服務范圍約12.75平方公里。處理負荷不足30%，該廠采用奧貝爾（ORBAL）氧化溝+高效沉淀池+纖維束濾罐工藝，出水執(zhí)行浙江省清潔排放標準《城鎮(zhèn)污水處理廠主要水污染物排放標準》（ DB33/2169-2018），受納水體為甌江。

總體來看，該區(qū)域排水戶清晰，排水方向明確，污水廠低負荷運行，水質、水量、水位各大要素均可根據實際需要聯(lián)合調控。于該區(qū)域開展廠網一體化調研工作，利于后期深入研究分析。

2.2區(qū)域存在問題

2.2.1污水廠數據分析：2019年至2021年3年間，該廠進廠年平均COD濃度逐漸提升，由2019年80mg/l提升至2021年134mg/l，處理水量則由于管網整治減少了異水入網，由年處理125.8萬噸降至102.2萬噸，降低了18.8%?？梢姡陙砉芫W整治有所成效。但2021年底，污水廠處理水量晴天最低日均不足2000噸，COD僅為120mg/l，而暴雨時，污水廠日處理水量可達5000噸，COD濃度波動較大，最低時約70-80mg/l，部分時段COD濃度反而高于120mg/l，可見，面源污染與雨水入網問題顯著。

2.2.2管網數據分析：2021年島內日均售水量約4500噸，其中主要居民用水量（排除工地用水）約為3600噸，由此可知，若去除消防、公共區(qū)域用水，則不計損耗的情況下，現狀下，入網污水量不足售水量的80%。若直接采用污水廠2021年污水處理廠日均處理量為2800噸（含管網入滲量），與島內日均售水量對比，則得出島內污水收集率僅為62%，以旱季日水量與島內日均用水量對比，則得出污水收集率不足50%，由以上數據可知，在對管網質量不清晰，排水戶不明，三級管網泵池運行情況不明的情況下，直接通過售水量與污水處理量判斷片區(qū)污水收集率或處理率的數據，結論范圍較大，理論與實際的差距仍須進一步驗證。

2.2.3廠網水質分析：污水廠內細格柵水樣與廠外匯總井處水樣為該片區(qū)的COD濃度監(jiān)測點。對此，污水廠定期對廠內24小時水樣進行2小時一次的分時段監(jiān)測，并對廠外匯總井及其上游關鍵節(jié)點進行定期取樣分析與晴雨天對比分析，共計分析1200余個樣品。由數據可知：①污水廠24小時進廠水質未穩(wěn)定呈現明顯的波峰與低谷，分析原因為該廠運行負荷低，廠內部分時段來水受廠內工藝段清洗回用水影響較大。且三級管網泵池為浮球控制，來水時間不確定。②廠外匯總井及其上游關鍵節(jié)點晴天COD較高，但也存在部分管段COD下降的情況。排查發(fā)現原因為：預留支管與預留井存在異水入網情況，且部分井室存在少量滲漏的情況。經整治后，現象好轉。③由晴雨天水質分析可知，廠內外水質變化明顯，總體上呈現雨天COD下降，水量增加的情況。排查發(fā)現原因為：三級管網錯接、漏接、雨污混流問題顯著，且管網由于長期缺乏專業(yè)隊伍維養(yǎng)，設施存在較多滲漏、破損等結構性問題。

綜上可知：該區(qū)域明顯存在污水未接入與異水入網問題，對管網整治而言，污水應接盡接與雨污系統(tǒng)性分流工作，是該區(qū)域整治重點方向。

2.3 排查整治措施

2.3.1 管網綜合調查。通過一二三級管網疏通聯(lián)動水質排查，掌握廠外水質全流程變化情況，并開展一二級管網倒虹管排查，歷史問題整治回頭看行動，確保主管網設施完好暢通；同時輔助管網排查，為有效發(fā)現異水入網或雨污混流等問題，做好前期鋪墊；

2.3.2 增加污水收集量。一方面，通過積極推進新建小區(qū)納管工作，增加一二級管網污水入網量。另一方面通過泵池水泵修理、安裝移動式格柵，改造控制柜等方式，提升泵池穩(wěn)定運行能力，增加三級管網污水入網量。

2.3.3 去除異水入網量。通過晴雨天水質對比分析，CCTV與QV疏通排查，及時發(fā)現新增問題點，并通過廠網聯(lián)合水量、水位預調、預留支管封堵、離心噴涂等措施，及時開展問題整治工作，減少異水入網量。

2.3.4 重點整治三級管網。通過三級管網“溯源+疏通+排查+檢測”系列組合行動，重點對三級管網進行系統(tǒng)性摸排診斷，掌握排水戶排水特性，包含陽臺水、廚房水、廁所水、地漏水排放情況，通過不斷梳理更新的問題清單，進行系統(tǒng)分析，從源頭開展截污工作。并開展“一點一策”，“點面結合”式的雨污分流整治工作。

根據污水廠2022年與2023年檢測數據可知，該廠旱季日處理水量可達2000噸，較2021年旱季提升33.3%，2022年進廠COD由年初第一季度月平均120mg/l，已提升至第四季度月均173mg/l，提升幅度達44%，取得明顯整治效果。

3 實踐分析

通過實踐案例的綜合分析，該系統(tǒng)廠網一體化運營的經驗，可復制推廣的有四方面內容。

3.1 建設數字平臺

通過數字平臺，掌握系統(tǒng)各關鍵要素信息，是開展廠網運營工作的根基。依托智慧排水管理系統(tǒng)，運維管理人員可隨時隨地查看所處管網的位置，井室編號，標高，走向等基礎信息數據，并通過水位儀、采樣器等設備，聯(lián)動污水廠在線檢測儀表，有針對性的動態(tài)掌握網格內水質、水量、水位變化情況，實現與污水處理廠的運行聯(lián)動。在此基礎上，根據重點區(qū)域特色，細化繪制主要排水戶、提升泵池、重點節(jié)點采樣點、預留支管封堵點等內容，最大程度通過數字平臺一張圖，可視化管理排水系統(tǒng)，保障整個排水系統(tǒng)的運行的安全和高效。

3.2 培養(yǎng)專業(yè)能力

通過專業(yè)能力，統(tǒng)籌“源-廠-網-河”全過程水環(huán)境治理，是發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢系統(tǒng)治水的有利保障。首先須通過建立制度，劃清安全生產底線，通過定人定責定措施，明晰廠內外調度、取樣、檢測、疏通、排查等責任分工，充分利用化驗、維修、安全等各專業(yè)人才的組織優(yōu)勢，由專業(yè)的化驗人員參與管網水質取樣檢測；由污水廠設備科人員定期對廠內外水泵與附屬設施進行巡查管養(yǎng)；由工藝管理人員，結合實際需要，合理調度廠內外運行，一方面，根據管網安全運行需要，污水廠可以通過水量控制，水位預調，輔助排水管網內澇防治，減少溢流污染風險；另一方面，可以通過廠網水質聯(lián)動檢測，掌握廠內外水質情況，有效的發(fā)現異水入網問題、異水入河等問題，及時進行現場處置，助力廠網安全運行。通過專業(yè)化協(xié)調，保障目標協(xié)同，廠網聯(lián)動。

3.3 注重監(jiān)測分析

注重管網水質COD監(jiān)測，對區(qū)域關鍵節(jié)點水質監(jiān)測點進行定期取樣分析，是廠網科學運行的有效支撐。通過掌握關鍵點位水質COD濃度變化情況，輔助判斷管網運行現狀。關鍵節(jié)點通常為主管網的匯總井與排水量大的排水戶，以及其他認為重要的節(jié)點，例如倒虹井上下游井，沉井等。該區(qū)域監(jiān)測過程中于一二級管網兩側來水方向，先后共布設16個采樣點，以用于日常監(jiān)測主管網是否存在漏損等異水入網的情況。并定期對主要排水戶，各提升泵池進行出水水質監(jiān)測，及時了解排水戶排水規(guī)律，掌握源頭來水特性。

3.4 重視溯源調查

溯源調查，即為在日常管網重要節(jié)點監(jiān)測分析基礎上，更為準確的掌握排水設施干支管、新舊管、斷頭管等設施狀態(tài)，摸清污水來源與去處。在一二級管網中，通過CCTV與QV調查設備排查，尤其注意預留支管封堵、倒虹管疏通與井室修復工作。該區(qū)域通過一二級管網30余處預留管封堵的再監(jiān)測、再檢查，有效減少了農田水與雨水入網。于三級管網，則通過入戶登記排查，細查戶內各處排水方式，并結合疏通與檢測成果，因地制宜，有效進行源頭雨污分流設計，解決功能性、系統(tǒng)性缺陷問題，完善雨污收集系統(tǒng)，減少入河污水，提高污水廠COD進廠濃度。

4 相關建議

4.1加強廠網監(jiān)測分析

一方面，結合管網整治進程與污水廠運行負荷實際，利用綜合生活用水定額法與實際用水量估算法綜合分析污水收集處置率，并繼續(xù)以提高污水收集率，降低雨水入網率為目標，對排水戶進行分類管理，加強源頭監(jiān)控。同時，可探索通過排水戶端截留初期雨水，因地制宜建立局部雨污截流制排水體制，促進水體環(huán)境保護。

另一方面，結合實驗室模擬實驗，管網實際晴雨天監(jiān)測數據與管道有機物降解模型，理論與實踐相結合，對比分析COD在管道中的降解規(guī)律。并利用部分管網區(qū)域獨立性的特點，有機結合廠網聯(lián)合調度，深入網格內地下水、雨水等混入比例研究以及積淤量、停留時間、流速等對管網內污染物變化的影響分析，進一步掌握管網特性，提升廠網一體化運營能力。

4.2提升廠網聯(lián)動效能

對于污水廠而言，適宜的濃度比例可以減少藥劑投加量。例如高濃度氨氮，低COD濃度的現狀污水，對污水廠而言，會增加大量碳源的投用，增加藥劑使用成本。較高的進廠懸浮物濃度又會增加污泥處置成本與電能消耗。但適量的清水入網，對于污水處理廠而言，處理成本會有所降低。例如，某廠采用氧化溝工藝，具備處理效果好，抗沖擊能力強等優(yōu)勢。但由于其為表面轉碟曝氣，氧化溝池子中設置的四組轉碟曝氣機，兼具池內污水的混合與推流功能，即低負荷運行中，要協(xié)同考慮適宜的溶解氧與活性污泥泥水的混合均勻性，一方面不能過度曝氣，另一方面，還要充分通過表曝系統(tǒng)，保證工藝正常運轉。對其他污水廠實際運行而言，也存在諸如此類的問題。因此，有效調節(jié)廠外水質水量，對污水廠節(jié)能降碳具有顯著影響。

4.3 推進一體化試點

該獨立區(qū)域排水系統(tǒng)是城鎮(zhèn)排水管網現狀的一個縮影，由于廠網建設不同步，管網建設主體多，整改移交進度慢，排水戶違規(guī)排水、三級管網雨污混流嚴重等歷史成因，導致雨污混流、COD濃度低、河道受污染等問題突出。

實踐表明，要將排水系統(tǒng)上下游作為一個整體系統(tǒng)，打破部門間建設、管理目標不同的壁壘，從規(guī)劃、建設、運行、甚至考核等多方面注重統(tǒng)籌考慮。從體制機制上建立更利于水環(huán)境大保護的制度與規(guī)范。

通過廠網一體化運營實踐分析，可知積極推行市域廠網甚至廠網河一體化運營，能夠極大的避免各自為戰(zhàn)，從而有效整合資源，提升排水系統(tǒng)管理水平，進而提高污水系統(tǒng)運行效率，實現節(jié)能降碳等重要目標，促進城市水環(huán)境治理水平快速提升。

文章來源：  《上海輕工業(yè)》  http://www.00559.cn/w/kj/30978.html