中国水务行业观察者!

 当前位置: 首页 > 水质与综述 > 文章
滇池北岸重污染排水区污染控制与水质改善方案研究
更新时间:2017-02-28 来源:《中国给水排水》 作者:何佳,王丽,张丽平,黎巍,徐晓梅,李森,杨敏,丁宏伟

昆明主城地处滇池流域北岸滨湖上游区域,其污染负荷约占流域污染负荷总量的80%[1],目前昆明北岸主城二环路内区域为合流制排水系统、二环路外为分流制排水系统,雨季雨污合流污水溢流污染问题严重。船房河排水片区位于昆明市滇池北岸,面积为20. 46 km2,人口、企业分布密集,是合流制、分流制排水体制混合区域,代表了昆明城市典型污染特征。为了实现船房河片区污染控制与水质改善,笔者利用SWMM 模型作为方案设计的平台,针对片区水环境现状及存在的问题,设计污染源头控制—过程收集—末端治理—水质净化的全过程系统治理方案,从各环节进行多方案设计,并进行方案优化组合,采用接近理想点法( Topsis) 筛选得出环境效益可观、成本合理的污染控制方案,最终实现研究区域污染负荷削减和船房河水质达到Ⅳ类水体的目标。

1 研究区域概况

船房河排水片区即第一污水处理厂纳污区域人口密集,跨越二环路内外两个区域,老城区与新城区结合,截流式合流制和不完全分流制排水体制结合,污水部分区域完全收集、部分区域不完全收集,可综合代表昆明主城区排水系统特点,区域内有第一污水处理厂,处理规模为12 × 104 m3 /d。其二环路内区域为依托于兰花沟、省委大沟、西坝河、采莲河、永昌河5 条沟渠的完全合流制排水系统,二环路外区域为分流制排水系统,但是管网的覆盖率不高,部分污水直接排入采莲河、永昌河、清水河、小尚河、正大河等河流。区域内污水收集进入第一污水处理厂进行处理,尾水主要排放至船房河。船房河全长为5.8km( 凯旋利车市截污闸至滇池草海河口湿地) ,为敞开式河道,堤岸均为浆砌石硬质堤岸,目前水质为劣Ⅴ类,主要超标污染物为COD、NH3 - N( 不考核TN) 。

区域内有居民小区、企事业单位、餐饮业、学校、医院、宾馆、商场、施工区、招待所、农贸市场、洗浴服务以及电影院、小吃店等其他小型用水单位,共3 316 家。点源污水总排放量为4 521. 81 × 104 m3 /a,COD 为14 040. 62 t /a、TN 为2 385. 60 t /a、TP 为204. 10 t /a; 城市面源污水总排放量为1 765. 9 × 104m3 /a,COD 为2 095. 87 t /a、TN 为114. 04 t /a、TP 为7. 20 t /a。分析结果表明,在2010 年第七、八污水处理厂建成运行以前,旱季条件下船房河片区污水收集处理率为82. 66%,典型降雨条件下合流污水收集处理率为27. 08%; 2010 年4 月第七、八污水处理厂正常运行后,接纳了第一污水处理厂纳污范围内的转输污水,由于缺乏转输污水量数据,因此无法估算确切的污水收集处理率,但该收集处理率无疑得到了大幅提升。

2 研究方法

从2009 年开始至2011 年9 月中旬共进行了11次暴雨径流采样工作,对地表径流及排水系统关键断面降雨过程的水质、水量进行监测,为模型初始值的设置和模型参数率定、模拟结果校验奠定了基础。

本文利用SWMM 模型为污染控制与水质改善方案设计过程中的工程参数设置和动态过程模拟提供了支撑,定量分析综合效益,是整个方案设计的工作平台。本研究下渗模型选取Green - Ampt 模型,污染物的累积和冲刷过程均采用指数函数形式。

多目标决策分析已广泛应用于工艺过程、工艺设计、水资源利用、能源、经济等行业的规划、评价和管理领域。在环境规划或决策中,通常需在经济、社会、环境效益等多种目标和限制之间求得一种合理的妥协,因此环境规划或决策在大多数情况下亦可认为是一个多目标优化过程。决策流程清晰、简单易用的接近理想点法( Topsis) 是多目标决策方法的一种[2]。本文拟通过SWMM 模型对方案效益进行定量,采用接近理想点法对设计污染源头控制—过程收集—末端治理—水质净化的全过程系统治理方案进行多目标决策优化,该治理方案设计具有明显的系统性且逻辑清晰,通过简单易用的接近理想点法可获得唯一的最佳组合方案。

3 方案设计

研究路线见图1。

考虑污染源头控制—过程收集—末端治理—水质净化的全过程,共设计4 大类9 个方面18 项措施方案,进行方案优化组合,采用Topsis 对初步筛选后的Parato 优化方案建立多规划目标决策矩阵,筛选得出环境效益可观、投资及成本合理的污染控制方案,在此过程中,利用SWMM 模型进行措施布局和规模设计的基础参数研究、方案综合效益定量分析和过程动态模拟,最终实现研究区域污染负荷削减和船房河水质达到Ⅳ类水体的目标。

3. 1 主要措施

结合船房河片区水污染特征和排水系统现状,参考国内外城市雨污水截污治污技术,从源头控制—过程收集—末端治理—水质净化四个环节提出可进行组合的污染控制措施。

3. 1. 1 源头控制措施

源头控制措施针对点源和面源分别考虑。点源源头控制主要考虑市政排水管网和集中式再生水供水管网未通达的区域,方便管理的单位实施分散式污水处理及再生水回用; 面源源头控制参考《昆明市城市雨水收集利用的规定》,对建筑屋顶、庭院等不透水地面的雨水进行收集、储存、净化、回用,或对露天停车位进行透水铺装改造使雨水下渗补充地下水。针对道路雨水,提出下凹式绿地建设或改造以期实现从源头上减少道路面源污染,并使雨水径流得到净化且下渗涵养地下水的目的。根据工程规模和实施区域,共设计分散式再生水回用、雨水资源化利用、面源污染控制3 个方面共9 个方案。

3. 1. 2 过程收集措施

针对二环路内区域为合流制排水系统、二环路外为分流制排水系统,但存在错接及漏接问题以及雨季雨污合流污水溢流污染严重的现状,分别从雨污分流改造和合流污水调蓄池建设两个方面进行方案设计,共形成2 个方案。方案一: 二环路内维持合流体制,修建合流污水调蓄池; 二环路外实施雨污分流完善工程并修建雨水调蓄池。方案二: 将原有二环路内合流制改造为分流制,并在整个区域修建雨水调蓄池。

版权、出处:《中国给水排水》

水星会员 MORE > 
  • 永高股份有限公司

    永高股份有限公司创建于1993年,中国塑料加工工业协会塑料管道专业委员会永高股份有限公司创建于1993年,中国塑料加工工业协会塑料管道专业委员会理事长单位,是国内塑料管道行业为数不多的上市公司之一,股票代码:002641。公司建有国家级博士后科研工作站、国家级企业技术中心、国家火炬计划重点高新技术企业、省级重点企业研究院、省级技能大师工作室、市级创新团队等创新平台。公司秉承“质量第一,用户至上,诚信为本”的经营方针和“诚信、务实、高效、共赢”的经营理念。“公元”牌塑料管道、“ERA公元”商标获多项国家级、省级殊荣。目前,公司的产销量居全国塑料管道行业第二,出口居行业第一。
  • 江苏源清管业有限公司

    江苏源清管业有限公司是由淮安市国资委下属的淮安水利控股集团投资控股的国有企业。公司专门生产薄壁不锈钢承插式氩弧焊和双卡压式两种连接方式的管材、管件、不锈钢阀门等水暖配件。公司占地70亩,生产车间约20000平方,年产能30000吨。 公司自成立以来一直致力于不锈钢给排水管道的研发,生产,销售,安装及售后服务,且秉承“品质不锈,诚信为钢”的经营理念,产品广泛用于建筑给水、燃气、排水、直饮水、气体、消防、暖通、太阳能等工程。坚持“成己为人,成人达己”的经营理念,遵循“诚信经营、优质服务、团结进取、求实创新”的经营方针,以市场为导向,以经济效益为中心,努力提高经营管理水平,促进公司持续健康发展,切实保障客户、公司和员工的利益。
  • 深圳市昆特科技有限公司

    昆特科技是一家专注于自然风险服务的国家高新技术企业,总公司位于深圳南山区并配置有数据采集研究院(软件研发中心设立于成都高新区)具备独立自主的数据采集与遥感应用能力,拥有发明专利6项、软件著作权81项以及其他各类行业资质与硬件专利近百项,案例遍布于全国23个省市直辖市约1150个县/区,沉淀案例近万个。昆特科技致力于以“水、大气、土壤”为主要致灾因素的自然灾害、商业气象、生态环境、公共安全研究已14年历史。