厂站网一体化运营的实践分析

1 项目背景

某地有关十四五规划中提出要构建“管网全覆盖，污水全收集，处理高效能的污水处理收集体系。然而，目前该地城市污水与管网系统，呈现管网维养相对集中，但污水处理厂运营主体过多的情况。

厂网一体化是对污水处理厂和排水管网进行统筹管理与协调运行，长远来看，厂网一体化运营更利于水环境保护，是未来城镇排水系统的发展方向。对此，通过深入实践厂网一体化运营，研究分析并探索形成可复制的一体化运行经验，对城市污水板块的管理与发展及远期城市的规划与建设具有重大意义。

2、现状分析

2.1区域基本情况

2.1.1污水源情况：通过区域摸排，调研该市某独立区域现状，了解到该地为一座独立岛屿，岛内河道，水系发达，规划半城半乡的用地布局，采用雨污分流制排水体制。新建小区15处，部分旧村已完成拆迁，仍保留旧村三处，岛内户籍人口约1.8万人，常住人口约1.2万人。污水主要来自居民排水与工地排水，由于岛内处于开发期，现有工地18处，大量用水经多级沉淀后排入就近河道，少量污水排入管网，也存在清水入网与污水入河的现象。其中居民排水包括一二级主管网内小区居民排水户与三级管网内的农村居民排水户。三级管网内设置有提升泵池，污水须提升至主管网后，再通过重力自流由DN1400污水一级主干管，输送至污水处理厂处理后排放。

2.1.2厂网设施情况：①该区域共有一二级管网38.3公里，倒虹管14条，雨水排放口26个，未进行系统维养的一二级管网16.4公里。三级管网于2022年4月开始委托专业维养公司进行维养，现有7个提升泵池，共12台水泵，三级管网设施量约为62.08公里。②现状污水处理厂一期处理规模1.0 万吨/日，服务范围约12.75平方公里。处理负荷不足30%，该厂采用奥贝尔（ORBAL）氧化沟+高效沉淀池+纤维束滤罐工艺，出水执行浙江省清洁排放标准《城镇污水处理厂主要水污染物排放标准》（ DB33/2169-2018），受纳水体为瓯江。

总体来看，该区域排水户清晰，排水方向明确，污水厂低负荷运行，水质、水量、水位各大要素均可根据实际需要联合调控。于该区域开展厂网一体化调研工作，利于后期深入研究分析。

2.2区域存在问题

2.2.1污水厂数据分析：2019年至2021年3年间，该厂进厂年平均COD浓度逐渐提升，由2019年80mg/l提升至2021年134mg/l，处理水量则由于管网整治减少了异水入网，由年处理125.8万吨降至102.2万吨，降低了18.8%。可见，近年来管网整治有所成效。但2021年底，污水厂处理水量晴天最低日均不足2000吨，COD仅为120mg/l，而暴雨时，污水厂日处理水量可达5000吨，COD浓度波动较大，最低时约70-80mg/l，部分时段COD浓度反而高于120mg/l，可见，面源污染与雨水入网问题显著。

2.2.2管网数据分析：2021年岛内日均售水量约4500吨，其中主要居民用水量（排除工地用水）约为3600吨，由此可知，若去除消防、公共区域用水，则不计损耗的情况下，现状下，入网污水量不足售水量的80%。若直接采用污水厂2021年污水处理厂日均处理量为2800吨（含管网入渗量），与岛内日均售水量对比，则得出岛内污水收集率仅为62%，以旱季日水量与岛内日均用水量对比，则得出污水收集率不足50%，由以上数据可知，在对管网质量不清晰，排水户不明，三级管网泵池运行情况不明的情况下，直接通过售水量与污水处理量判断片区污水收集率或处理率的数据，结论范围较大，理论与实际的差距仍须进一步验证。

2.2.3厂网水质分析：污水厂内细格栅水样与厂外汇总井处水样为该片区的COD浓度监测点。对此，污水厂定期对厂内24小时水样进行2小时一次的分时段监测，并对厂外汇总井及其上游关键节点进行定期取样分析与晴雨天对比分析，共计分析1200余个样品。由数据可知：①污水厂24小时进厂水质未稳定呈现明显的波峰与低谷，分析原因为该厂运行负荷低，厂内部分时段来水受厂内工艺段清洗回用水影响较大。且三级管网泵池为浮球控制，来水时间不确定。②厂外汇总井及其上游关键节点晴天COD较高，但也存在部分管段COD下降的情况。排查发现原因为：预留支管与预留井存在异水入网情况，且部分井室存在少量渗漏的情况。经整治后，现象好转。③由晴雨天水质分析可知，厂内外水质变化明显，总体上呈现雨天COD下降，水量增加的情况。排查发现原因为：三级管网错接、漏接、雨污混流问题显著，且管网由于长期缺乏专业队伍维养，设施存在较多渗漏、破损等结构性问题。

综上可知：该区域明显存在污水未接入与异水入网问题，对管网整治而言，污水应接尽接与雨污系统性分流工作，是该区域整治重点方向。

2.3 排查整治措施

2.3.1 管网综合调查。通过一二三级管网疏通联动水质排查，掌握厂外水质全流程变化情况，并开展一二级管网倒虹管排查，历史问题整治回头看行动，确保主管网设施完好畅通；同时辅助管网排查，为有效发现异水入网或雨污混流等问题，做好前期铺垫；

2.3.2 增加污水收集量。一方面，通过积极推进新建小区纳管工作，增加一二级管网污水入网量。另一方面通过泵池水泵修理、安装移动式格栅，改造控制柜等方式，提升泵池稳定运行能力，增加三级管网污水入网量。

2.3.3 去除异水入网量。通过晴雨天水质对比分析，CCTV与QV疏通排查，及时发现新增问题点，并通过厂网联合水量、水位预调、预留支管封堵、离心喷涂等措施，及时开展问题整治工作，减少异水入网量。

2.3.4 重点整治三级管网。通过三级管网“溯源+疏通+排查+检测”系列组合行动，重点对三级管网进行系统性摸排诊断，掌握排水户排水特性，包含阳台水、厨房水、厕所水、地漏水排放情况，通过不断梳理更新的问题清单，进行系统分析，从源头开展截污工作。并开展“一点一策”，“点面结合”式的雨污分流整治工作。

根据污水厂2022年与2023年检测数据可知，该厂旱季日处理水量可达2000吨，较2021年旱季提升33.3%，2022年进厂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，提升幅度达44%，取得明显整治效果。

3 实践分析

通过实践案例的综合分析，该系统厂网一体化运营的经验，可复制推广的有四方面内容。

3.1 建设数字平台

通过数字平台，掌握系统各关键要素信息，是开展厂网运营工作的根基。依托智慧排水管理系统，运维管理人员可随时随地查看所处管网的位置，井室编号，标高，走向等基础信息数据，并通过水位仪、采样器等设备，联动污水厂在线检测仪表，有针对性的动态掌握网格内水质、水量、水位变化情况，实现与污水处理厂的运行联动。在此基础上，根据重点区域特色，细化绘制主要排水户、提升泵池、重点节点采样点、预留支管封堵点等内容，最大程度通过数字平台一张图，可视化管理排水系统，保障整个排水系统的运行的安全和高效。

3.2 培养专业能力

通过专业能力，统筹“源-厂-网-河”全过程水环境治理，是发挥专业优势系统治水的有利保障。首先须通过建立制度，划清安全生产底线，通过定人定责定措施，明晰厂内外调度、取样、检测、疏通、排查等责任分工，充分利用化验、维修、安全等各专业人才的组织优势，由专业的化验人员参与管网水质取样检测；由污水厂设备科人员定期对厂内外水泵与附属设施进行巡查管养；由工艺管理人员，结合实际需要，合理调度厂内外运行，一方面，根据管网安全运行需要，污水厂可以通过水量控制，水位预调，辅助排水管网内涝防治，减少溢流污染风险；另一方面，可以通过厂网水质联动检测，掌握厂内外水质情况，有效的发现异水入网问题、异水入河等问题，及时进行现场处置，助力厂网安全运行。通过专业化协调，保障目标协同，厂网联动。

3.3 注重监测分析

注重管网水质COD监测，对区域关键节点水质监测点进行定期取样分析，是厂网科学运行的有效支撑。通过掌握关键点位水质COD浓度变化情况，辅助判断管网运行现状。关键节点通常为主管网的汇总井与排水量大的排水户，以及其他认为重要的节点，例如倒虹井上下游井，沉井等。该区域监测过程中于一二级管网两侧来水方向，先后共布设16个采样点，以用于日常监测主管网是否存在漏损等异水入网的情况。并定期对主要排水户，各提升泵池进行出水水质监测，及时了解排水户排水规律，掌握源头来水特性。

3.4 重视溯源调查

溯源调查，即为在日常管网重要节点监测分析基础上，更为准确的掌握排水设施干支管、新旧管、断头管等设施状态，摸清污水来源与去处。在一二级管网中，通过CCTV与QV调查设备排查，尤其注意预留支管封堵、倒虹管疏通与井室修复工作。该区域通过一二级管网30余处预留管封堵的再监测、再检查，有效减少了农田水与雨水入网。于三级管网，则通过入户登记排查，细查户内各处排水方式，并结合疏通与检测成果，因地制宜，有效进行源头雨污分流设计，解决功能性、系统性缺陷问题，完善雨污收集系统，减少入河污水，提高污水厂COD进厂浓度。

4 相关建议

4.1加强厂网监测分析

一方面，结合管网整治进程与污水厂运行负荷实际，利用综合生活用水定额法与实际用水量估算法综合分析污水收集处置率，并继续以提高污水收集率，降低雨水入网率为目标，对排水户进行分类管理，加强源头监控。同时，可探索通过排水户端截留初期雨水，因地制宜建立局部雨污截流制排水体制，促进水体环境保护。

另一方面，结合实验室模拟实验，管网实际晴雨天监测数据与管道有机物降解模型，理论与实践相结合，对比分析COD在管道中的降解规律。并利用部分管网区域独立性的特点，有机结合厂网联合调度，深入网格内地下水、雨水等混入比例研究以及积淤量、停留时间、流速等对管网内污染物变化的影响分析，进一步掌握管网特性，提升厂网一体化运营能力。

4.2提升厂网联动效能

对于污水厂而言，适宜的浓度比例可以减少药剂投加量。例如高浓度氨氮，低COD浓度的现状污水，对污水厂而言，会增加大量碳源的投用，增加药剂使用成本。较高的进厂悬浮物浓度又会增加污泥处置成本与电能消耗。但适量的清水入网，对于污水处理厂而言，处理成本会有所降低。例如，某厂采用氧化沟工艺，具备处理效果好，抗冲击能力强等优势。但由于其为表面转碟曝气，氧化沟池子中设置的四组转碟曝气机，兼具池内污水的混合与推流功能，即低负荷运行中，要协同考虑适宜的溶解氧与活性污泥泥水的混合均匀性，一方面不能过度曝气，另一方面，还要充分通过表曝系统，保证工艺正常运转。对其他污水厂实际运行而言，也存在诸如此类的问题。因此，有效调节厂外水质水量，对污水厂节能降碳具有显著影响。

4.3 推进一体化试点

该独立区域排水系统是城镇排水管网现状的一个缩影，由于厂网建设不同步，管网建设主体多，整改移交进度慢，排水户违规排水、三级管网雨污混流严重等历史成因，导致雨污混流、COD浓度低、河道受污染等问题突出。

实践表明，要将排水系统上下游作为一个整体系统，打破部门间建设、管理目标不同的壁垒，从规划、建设、运行、甚至考核等多方面注重统筹考虑。从体制机制上建立更利于水环境大保护的制度与规范。

通过厂网一体化运营实践分析，可知积极推行市域厂网甚至厂网河一体化运营，能够极大的避免各自为战，从而有效整合资源，提升排水系统管理水平，进而提高污水系统运行效率，实现节能降碳等重要目标，促进城市水环境治理水平快速提升。

文章来源：  《上海轻工业》  https://www.zzqklm.com/w/kj/30978.html