某鎮污水處理技術及排水系統優化研究
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摘 要：近幾年來，某鎮的經濟建設發展迅速，居民生活水平不斷提高，但是該地區的排水系統及污水處理系統建設相對滯后，污、廢水的量和污染物的濃度增加，污染問題也將越來越嚴重，但目前該鎮暫無有效的污水處理設施?；诖?，筆者在查閱相關資料的基礎上，結合該鎮污水處理和排水系統存在的問題，提出針對該鎮的排水系統和污水處理系統的改善策略。
關鍵詞：污水處理技術;排水系統;優化
中圖分類號：X703 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）11-0165-02
Abstract： In recent years， the economic construction of a town has developed rapidly and the living standard of the residents has been improving continuously. However， the construction of drainage system and sewage treatment system in this area is lagging behind， the amount of sewage and wastewater and the concentration of pollutants are increasing， and the pollution problem will become more and more serious. However， there are no effective sewage treatment facilities in this town for the time being. Based
1 排水現狀及存在的問題
某鎮現有排水設施極不完善，排水設施規劃與建設滯后，均為合流制，有排水暗溝、明溝、管道和涵洞。大部分排水管網使用年限很長，而且年久失修，破損和淤積嚴重，難以適應該鎮發展需要，下面對該鎮排水系統存在的問題進行分析：
?。?）目前排水系統的規劃建設不合理，早期規劃沒有整體的布局概念，污水系統、工業廢水系統、雨水系統缺乏統一的規劃。規范性較差，現有排水管網不配套，污水處理收集率低，現有排水管道設施老化，且存在雨水管徑普遍偏小的特點，溢水、積水現象時有發生。
（2）雨污合流的排水體制，排水管網只是憑借經驗估算的方式進行規劃設計，且排水管道敷設不完整，雨、污水以合流制的方式依靠地勢匯入附近河流，管渠淤積嚴重，污染物產生的惡臭嚴重影響防洪渠沿線環境質量。
?。?）排放管理不嚴，目前還沒有一整套高能低耗的污水處理系統設施，未經處理的工業廢水大多直接排入附近水體，污染地表水及地下水水體，進而威脅周圍民眾的生活健康和嚴重影響周邊環境。
隨著該鎮的不斷發展，排水系統體制的優化要滿足城鎮的可持續發展和滿足環境保護需求。為了解決該鎮排水系統存在的上述問題，應結合鎮上現有的排水系統特點和充分利用現有管渠的基礎上，從整體出發，統籌規劃，提出適宜的排水體制優化方案，最終形成完善的污水收集及處理系統。
2 排水系統優化方案分析
2.1 合理選擇排水體制
排水體制的選擇需要結合該鎮的實際情況進行分析的，在該鎮的排水體制的選擇上，筆者通過充分分析當地的自然條件、現有設施情況、年降雨量、年降雨密度、資金情況、下游水體環境等，綜合考慮后合理選擇排水體制。目前該鎮市政建設投資缺乏，污水系統與污水處理系統難以一步優化到位，需要滿足環境保護要求的前提下，重點考慮該鎮排水體制的可操作性。從該鎮排水現狀情況分析，考慮到該鎮高耗能、高污染的用水企業較少，且綠化率較高，初期雨水徑流對河流的污染較小。因此，確定該鎮的排水體制采用雨、污分流制。
2.2 污水系統優化
2.2.1 污水管網收集系統分區
上面通過分析，確定該鎮的排水體制為雨污分流體制，現在結合該鎮的具體情況，對其污水排水進行合理分區。
在進行分區前，根據該鎮的實際情況，對該鎮污水進行總體規劃，然后再充分結合該鎮的道路分布、地勢走向實況，結合目前該鎮污水的受納水體、污水管道重力流的特點和污水處理廠的位置等特點，該鎮的規劃范圍內主要分為鎮南污水收集系統和工業園區污水收集系統，其中鎮南污水收集系統建筑用地面積為291.31ha，工業園區污水收集系統建筑用地面積為700.48ha。
2.2.2 污水管網優化
?。?）污水干管的布置優化
污水管道由于其隱蔽性特點，屬于城鎮地下永久性工程設施，對于污水主干管，其管徑、范圍等的規劃設計需要按照遠期規劃。同時，由于每個地區存在地形差異，在該鎮的污水管道的優化布置中我們充分結合了該鎮的地形情況和污水流動特點，按順序確定該鎮的主干管、次干管的分布位置，并結合該鎮污水廠服務位置和規模，合理進行管徑的估算;采用順坡重力流排水，合理降低管道埋深和縮短管道長度。在進行該鎮污水管網規劃設計參數的確定時，充分考慮了該鎮的地形地勢和道路坡道等因素，得到減小管徑，節省費用的目標。
分流制的污水干管設計流量包括污水量和地下水滲入量兩部分。其中重力流設計流速一般控制在0.6～4m/s內，管徑D=300mm的不計算管段，用3.3‰的坡度控制;壓力流管線設計流速不低于0.9m/s。
該鎮的鎮南污水處理系統污水管網管徑D=300～700mm，總長約22.16km，有5條干管，收集的污水最終進入該鎮已建成的污水廠。其中污水主干管D=400～700mm，長約2km，沿路從東往西布置，最后進入污水處理廠。工業園區污水處理系統污水管網管徑D=300～800mm，總長約為48.82km，有12條干管，收集的污水最終進入新建的污水廠中。 ?。?）管材優化
污水管道一旦敷設完成，如出現問題后期維修和改造都存在較大的難度，所以，在進行污水管材的選擇上，要確保其安全性和可靠性并嚴格按照設計要求進行選取。
為了保證污水管道的長期正常排水，其排水管道材料需要滿足一定的標準要求，所以在該鎮的管道材料選擇過程中，為了確保管渠能夠承受內部的水壓和外部的荷載，排水管渠需要滿足抗腐蝕性能、高強度、密封性、阻力小等標準。目前市場管材類型眾多，各種管材各有千秋。本項目以實現降低排水系統造價和符合國家相關標準為目標針對性地進行管材的選擇。由于該鎮污水管道分散范圍廣，用量較大，為了有效降低投資成本和方便當地的使用習慣，本次排水系統優化工程中筆者建議污水主干管及次干管中管徑大于500mm的采用鋼套環鋼筋混凝土管，管徑小于500mm的干管、次干管及支管可采用排水塑料管;壓力管道、過河管道及過鐵路管道可采用球墨鑄鐵管。
2.3 雨水系統優化
對雨水管網系統進行分區是雨水系統設計的關鍵，在雨水工程規劃系統中，對該鎮的實際情況的分析尤其重要，分析因素包括當地的地形情況、地面坡度情況、河流分布情況。在分析的基礎上，初步確定雨水分區，盡量保證以較小的管徑、最短時間將雨水排入河流或溝壑內。該鎮現已形成了截留式合流制的雨水系統布置形式，充分利用地形，依靠重力流截流雨水就近排入水體，不增設雨水泵站。
在本次排水系統優化中，需要新建的一些雨水干管進行雨水工程系統的優化，在進行新建雨水干管布置時，充分結合各雨水流域分區的劃分和利用已有河渠、洼地、路網、河道水系等基礎規劃，形成就近多點分散排放布置。
3 污水處理系統規劃設計
3.1 污水處理廠廠址選擇
由于該鎮污水排放較為分散，為了有效的收集和處理污水，采用劃區域分別建設污水處理廠，以該鎮的自來水廠處為界劃分為南、北兩個污水分區，南北各設置1座污水處理廠。
3.2 污水系統構成
南區污水處理廠處理水主要為生活污水，北區污水處理廠處理水主要為工業廢水，其中為了方便工業企業利用回用水，在北區污水處理廠建設回用水利用工程。
南區污水廠包括污水處理和回用水處理兩個系統。北區污水處理廠只包括污水處理系統。
3.3 水量、水質確定
該鎮的近期（2019）規范人口數量為3.11萬人，遠期（2024年）人口規模為3.45萬人，參考臨近鎮地區臨近幾年的相關資料、該鎮所處城市人均綜合用水定額并結合該鎮污水處理工程可行性研究報告統一分析，該項目按綜合生活用水定額近期為140L/cap.d、遠期為160L/cap.d，近期用水量為4.38 103m3/d、遠期為5.54 103m3/d，污水排放系數近期為80%、遠期為85%，生活污水量近期為3500m3/d、遠期為4700m3/d。
參考該鎮現狀工業排水定額，同時考慮工業用水的循環利用程度越來越高，近期工業排水定額確定為0.35萬m3/km2.d、工業近期污水量為2300m3/d、遠期預測污水量為4400m3/d。
經過分析可知，該鎮預測的污水量為9100m3/d，其中綜合生活污水水量為4700m3/d，工業污水水量為4400m3/d。根據呂河鎮區的規劃建設，確定本工程的污水處理建設總規模9000m3/d，南區污水處理廠處理規模為4000m3/d，北區污水處理廠處理規模為5000m3/d。
同時，分析該鎮的現狀和預測其未來發展，主要將回用水用于綠化、景觀、道路沖洗和工業企業的部分用水?；赜盟拷跒?000m3/d、遠期為4000m3/d。
另外，通過往年相關資料的查閱和結合該鎮現狀用水情況分析，城鎮污水中以生活污水為主。經分析該鎮取CODcr/BOD5為2，生活污水的CODcr為438mg/L。
3.4 污水處理工藝技術優化
目前我國大部分鄉鎮長期以來污水處理系統去除污染物主要為BOD5、COD及SS，依受納水體和水質類別的不同。在該鎮污水處理工藝技術優化工程上，我們根據該鎮經濟發展水平和水體環境狀況，進行環境影響評價的基礎上，確定該鎮污水排放標準，按分期實施水質目標，逐步達標。
經過綜合考慮，南、北區污水處理廠的建設規模為中小型水廠，因為其建設用地面積小，考慮到使用同一種工藝在管理及運行上的方便，最終確定該鎮南區和北區兩個污水廠二級生物處理工藝同樣選擇CASS處理工藝。實踐證明，該南北污水處理廠在CASS池中的大部分污泥經過好氧反應，比較穩定，該工藝選取較為合理。
4 結束語
以上是筆者對某鎮的排水系統及污水處理系統優化提升的分析，該優化方案是基于了解該鎮的實際排水情況和按照國家相關標準規定的前提下進行。最終合理確定該鎮的排水體制為雨污分流制，同時根據該鎮污水廠的進、出水水質確定了該鎮污水處理廠污水處理工藝，具有現實的參考意義。
參考文獻：
[1]宋桂杰，張韻.淺談小城鎮排水體制的選擇[J].中國給水排水，2008，24（12）：44-49.
[2]給水排水設計手冊：城鎮排水（第3版）[M].北京：中國建筑工業出版社，2017.
on this， on the basis of consulting relevant information and considering the existing problems of the town's sewage treatment and drainage system， the author puts forward improvement strategies for the town's drainage system and sewage treatment system.
Keywords： sewage treatment technology; drainage system; optimization
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