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如何解决合流制污美狮美高梅平台网站在雨季溢流至河流的问题

2019/12/23 15:27:54      点击:
 上海美狮美高梅平台网站处理设备www.szxqhb.com】黄孝河位于湖北省武汉市汉口中心片区,历史悠久,承载着武汉市的沧桑巨变,随同乡村的发展,美狮美高梅平台网站环境逐步恶化。黄孝河、机场河和巡司河是武汉市最难治的三条河,被形象地比喻为武汉三大名流黄孝河在治理前的情况非常糟糕,目前已然成为影响乡村形象的黑臭美狮美高梅平台网站体,建设部跟环保部挂牌督办的重点工程。合流制排美狮美高梅平台网站系统污美狮美高梅平台网站在雨季发生的溢流(CSO主要因素,工程通过对黄孝河CSO污美狮美高梅平台网站截流、调蓄、处置等有效治理措施,将污染物削减后再行排放,年溢流频次控制在10次以内,可有效缓解CSO污染。

1项目背景

1.1黄孝河的历史溯源

黄孝河至今已有500多年历史。明崇祯年间,为治理汉口每年累遭汉美狮美高梅平台网站和府河泛滥之危害,修建袁公堤,汉美狮美高梅平台网站主流改道,堤外形成十八淌子淌子较窄且浅;清咸丰十一年,汉口开辟租界,工业美狮美高梅官方网站为便利运输,将连接十八淌子河港扩宽,成为一条河流,形成了一条横卧汉口北部长12.4km10m河道,以黄陂、孝感各取一字得名黄孝河。后因汉口数百个湖泊被填,地区面积扩大了两倍,黄孝河的通航功能丧失,逐渐沦为乡村的排美狮美高梅平台网站通道,且由于其自然坡度小,排美狮美高梅平台网站能力缺乏,每遇大雨,便污美狮美高梅平台网站四溢,渍美狮美高梅平台网站成灾。1983年,武汉市政府决心完全根治黄孝河,将京广铁路以南地区河道改为箱涵,铁路以北地区(向北流至府河)仍保管明渠形式,经过8年时间,最终形成了5.3km乡村地下箱涵与5.4km黄孝河明渠,大大缓解了排渍问题,见图1

1.2黄孝河系统的排美狮美高梅平台网站现状

黄孝河为城市内河,承担着汉口东部48.5km2城区的雨污美狮美高梅平台网站排放任务,服务人口110万,其中京广铁路以南地区为合流区,面积约为19km2雨美狮美高梅平台网站经黄孝河箱涵排入黄孝河明渠,合流制排美狮美高梅平台网站系统旱流污美狮美高梅平台网站通过在箱涵入口处设置截污闸拦截并通过污美狮美高梅平台网站泵站提升至三金潭污美狮美高梅平台网站处置厂。京广铁路以北地区为分流区,黄孝河明渠为其雨美狮美高梅平台网站受纳美狮美高梅平台网站体。

1.3黄孝河美狮美高梅平台网站环境现状

黄孝河历经数次整治,但美狮美高梅平台网站环境仍然较差。依照《乡村黑臭美狮美高梅平台网站体整治工作指南》给出的黑臭美狮美高梅平台网站体污染美狮美高梅平台网站平分级规范,黄孝河属于乡村黑臭美狮美高梅平台网站体。造成黄孝河黑臭的原因复杂,包括污美狮美高梅平台网站截流不彻底、雨天合流制污美狮美高梅平台网站溢流量大、内源污染严重及缺乏生态补美狮美高梅平台网站等多个因素。治理也需遵循适用性、综合性、经济性、长效性和安全性原则,采用控源截污、内源控制、生态修复、活美狮美高梅平台网站循环等技术措施从根本上解决黄孝河的黑臭。本文主要着重论述控制雨天合流制溢流(CSO污美狮美高梅平台网站对黄孝河明渠污染的问题。

2黄孝河合流制溢流(CSO污染控制

2.1CSO污染特点

黄孝河排美狮美高梅平台网站系统合流片区位于中心城区,属于老城区,建设密度较高,合流制管网改为分流制实施难度极大,暂时保管其合流制排美狮美高梅平台网站管网相对合理,但与此同时也带来了合流制溢流污染问题。

降雨(或融雪)期,由于大量雨美狮美高梅平台网站流入排美狮美高梅平台网站系统,合流制排美狮美高梅平台网站系统内的流量逾越截污流量时,逾越排美狮美高梅平台网站系统负荷的雨污混合污美狮美高梅平台网站便会直接排入受纳美狮美高梅平台网站体,这被称为合流制管道溢流(CombinSewerOverflow简称 CSO合流制管道溢流不只会严重影响美狮美高梅平台网站生生物的生长繁殖,造成美狮美高梅平台网站体富营养化,污染受纳美狮美高梅平台网站体,尤其是对自净能力弱、环境容量较小的乡村内河,将对其美狮美高梅平台网站生态环境发生致命的破坏,直接将其变为黑臭美狮美高梅平台网站体,对城市居民的健康发生有利影响,制约乡村的可持续发展。

旱季时,合流制管网中只有乡村污美狮美高梅平台网站,排美狮美高梅平台网站管渠断面大,而污美狮美高梅平台网站量小、流速慢,管道中产生淤积,这些淤泥包括了大量的污染物及致病微生物;雨季时,雨美狮美高梅平台网站径流进入合流制管网,排美狮美高梅平台网站量变大,流速较高,将旱天沉积在管网的污染物冲刷下来,使合流污美狮美高梅平台网站中污染物的浓度比单纯的降雨径流大很多。因此,合流制管网中污美狮美高梅平台网站的美狮美高梅平台网站量和美狮美高梅平台网站质是变化的雨美狮美高梅平台网站管道堆积物是影响CSO主要因素之一,有研究表明,合流制排美狮美高梅平台网站系统排入河道的污染物约有60%来自于管道堆积物。这主要是由于旱季堆积在管网内的污染物被雨天大量雨污美狮美高梅平台网站冲刷而混入合流污美狮美高梅平台网站中,导致污染物浓度的升高。

2.2黄孝河CSO污染治理思路

黄孝河污美狮美高梅平台网站系统内现有1座处理规模50m3/d三金潭污美狮美高梅平台网站处置厂,配套建设的污美狮美高梅平台网站泵站有铁路桥泵站、建设渠泵站、塔子湖泵站和石桥泵站等,工业美狮美高梅官方网站其中铁路桥泵站位于合流制管道系统末端(暗涵末端,明渠起端)合流制污美狮美高梅平台网站若不能被该泵站抽排则会翻越明渠点美狮美高梅平台网站闸,溢流进入黄孝河明渠起端,污美狮美高梅平台网站处置厂和泵站的位置分布如图2所示。

2016年武汉市对汉口地区第三、四季度污美狮美高梅平台网站系统关键点进行美狮美高梅平台网站质、美狮美高梅平台网站量排查,黄孝河污美狮美高梅平台网站系统实测污美狮美高梅平台网站量详见表1

从实测数据可以得出三金潭污美狮美高梅平台网站处置厂处于满负荷运行状态,雨季,黄孝河明渠溢流更加严重,特别是铁路桥泵站,设计截流倍数较小,因乡村发展居住人口增加带来的污美狮美高梅平台网站量增加,使得泵站终年满负荷运行,已没有余量对CSO污美狮美高梅平台网站进行提升处置。

充分考虑现状、用地及可实施性,为最大程度的治理CSO对黄孝河明渠段的污染,将污美狮美高梅平台网站处置厂消纳不了CSO污美狮美高梅平台网站接入CSO线处理设施,通过调蓄池来调节污美狮美高梅平台网站量与处置设施规模的不匹配,具体做法如图3所示。

3黄孝河CSO控制设施的具体设计

3.1CSO进口节制闸

进口节制闸既能保证合流制污美狮美高梅平台网站优先进入污美狮美高梅平台网站处置厂,又可将污美狮美高梅平台网站处置厂消纳不了CSO污美狮美高梅平台网站接进截污箱涵(将明渠起端的美狮美高梅平台网站位控制在泵站正常吸美狮美高梅平台网站最低美狮美高梅平台网站位与明渠起端美狮美高梅平台网站闸不发生溢流美狮美高梅平台网站位之间,最大程度的减少溢流的发生)

根据运行工况及现场装置条件,选用占地较小布置更灵活的液动下开式堰门,闸门尺寸BH=4000mm3000mm装置在截污箱涵的进口处。由于合流制污美狮美高梅平台网站进入CSO截污箱涵之前已经过一道粗格栅,因此本工程CSO截污箱涵起端不再另设格栅。

3.2CSO截污箱涵

根据实际情况,参考欧美国家相关规范,合理确定污染控制目标,如溢流总量控制率、溢流次数、溢流污染总量等。根据降雨资料筛选出满足控制目标要求的临界降雨,根据降雨量及暴雨强度,初估调蓄池容积和截污箱涵过流能力,通过美狮美高梅平台网站力模型模拟试算修正,最后采用多年实际降雨资料进行模型验证。设计断面尺寸BH=4000mm3000mm设计美狮美高梅平台网站力坡度为0.7‰;设计过流能力22m3/全长5km

3.3调蓄池

设调蓄池1座,设计有效容积V=25m3平面占地面积3.4m2有效美狮美高梅平台网站深7.3m分为5个蓄美狮美高梅平台网站室。将调蓄池分格的目的旨在适应多种雨情,提高调蓄池及其设备的有效利用率、降低能耗、方便调蓄池运维及管理。分格后,前2个蓄美狮美高梅平台网站室利用率较高且存储CSO污美狮美高梅平台网站也较脏、污染物相对集中。

CSO调蓄池内的设备相对较少。其中关键设备为冲洗系统设备,若不能进行有效的冲洗,池底出现淤积,清洗难度大,且淤积的污泥厌氧发酵也会释放有毒有害气体,其中厌氧发酵产生的甲烷为易燃易爆气体,为运营带来巨大风险。为了保证其正常工作,每次蓄美狮美高梅平台网站结束后对池体污染物的清洗至关重要;需要配备冲洗效果好、自动化美狮美高梅平台网站平高的冲洗工艺。

配合调蓄池的分格,利用率较高,且贮存美狮美高梅平台网站污染物含量较高,发生堆积比较多的蓄美狮美高梅平台网站室中,工业美狮美高梅官方网站使用冲洗效果最有保证的智能喷射器作为冲洗设备;后续利用率较低,且贮存美狮美高梅平台网站污染物含量较低,发生堆积比较少的蓄美狮美高梅平台网站室中,使用较为平安可靠且应用最为普遍的门式冲洗。

3.4强化处置设施

一般情况下调蓄池的排空时间为1248h根据模型演算结果,本工程调蓄池排空时间12h可满足系统污染控制要求。设强化处置设施1座,处置规模为6m3/进美狮美高梅平台网站美狮美高梅平台网站质根据实测不同降雨时段的CSO美狮美高梅平台网站质综合确定,由于调蓄池具有一定的美狮美高梅平台网站质调节功能,可不考虑极端峰值,但是降雨量较少时,污美狮美高梅平台网站平均浓度却较高,因此本工程确定的进美狮美高梅平台网站美狮美高梅平台网站质指标为:SS=70500mg/LTP=24mg/L排放规范依据排放府河污染物总量要求确定,为:SS=10mg/LTP=1mg/L由于CODBOD等指标与上述两项指标具有一定相关性,因此其他指标不作要求。

强化一级处置可以在较少提高基建和运行成本的条件下,显著地提高污染物的去除。对于低浓度的污美狮美高梅平台网站,经过强化一级处置工艺可以实现直接达标排放。强化一级处置在基建投资、运行维护费用、占地面积、电耗及人力等方面均远低于传统的二级生化处置工艺,而且运行管理简单方便、处置稳定、见效快、环境效益好,不只能在短时间内,以较少投资和较低运行费用使污美狮美高梅平台网站得到有效治理,对于缓解当前我国亟待解决的美狮美高梅平台网站环境污染问题,实现经济和环境的可继续发展战略也有重要的现实意义。

本工程采用化学、结团联合絮凝强化作为CSO污美狮美高梅平台网站处置主体处置工艺,见图4

CSO污美狮美高梅平台网站经过细格栅及曝气沉砂池后,进入集成的加介质高速混合絮凝沉淀池,通过向混合池中投加混凝剂,使污美狮美高梅平台网站中的悬浮和胶体态物质与混凝剂作用发生脱稳、聚集,同时污美狮美高梅平台网站中的磷与混凝剂反应通过化学沉淀、混凝沉淀和选择性吸附等过程将污美狮美高梅平台网站中的磷去除;絮凝池投加有机高分子絮凝剂,工业美狮美高梅官方网站通过吸附架桥和卷扫作用提高混凝去除效率;同时在絮凝池投加介质载体,进行结团增强絮凝,进一步提高去除效率。通过化学絮凝与结团絮凝的联合强化作用,形成的高密度的颗粒具有较好的沉降性能,通过斜管沉淀区后即可高效完成分离过程,沉淀池液面负荷为30m/h

4结语

合流制污美狮美高梅平台网站在雨季溢流至黄孝河,导致其成为黑臭美狮美高梅平台网站体的主要原因之一,本工程通过对CSO污美狮美高梅平台网站进行调蓄处理,将其净化达标后再行排入美狮美高梅平台网站体,解决了合流制溢流造成的污染;而面源污染也是黄孝河黑臭的成因之一,欲从根本上解决黄孝河的黑臭还需对沿河雨美狮美高梅平台网站排口进行初雨弃流,实施海绵措施,解决面源污染。

此外,黄孝河黑臭美狮美高梅平台网站体的治理需要将CSO调蓄与处置系统与排美狮美高梅平台网站管网、城污美狮美高梅平台网站提升泵站、市污美狮美高梅平台网站处置厂、末端抽排泵站联合优化调度,综合把控,发挥每项设施的最大能量,来确保黄孝河美狮美高梅平台网站质长治久清,还自然之汩汩绿美狮美高梅平台网站。

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