市政给排水工程污水处理的技术及发展对策论文_单福强

市政给排水工程污水处理的技术及发展对策论文_单福强

中国市政工程东北设计研究总院有限公司

摘要:城市给排水系统是城市基础设施的一个重要组成部分。伴随着城市发展化进程的快速发展,供水和排水系统规划和设计逐步受到各方重视。其中污水收集和处理系统作为市政给排水工程的一个重要主成,是确保城市干净、整洁、环境保护和可持续发展的关键节点,因此,作为前期规划和设计应对整个城市的发展做好指导工作。

关键词:市政给排水 污水处理 污水收集管网 技术

随着经济的高速发展和城市人口的增加,污水收集和处理任务成为市政给排水工程研究重点。城市污水收集和处理不仅关系到人民日常生产生活,同时,也影响到城市可持续发展的未来。作为城市给排水系统建设的一个重要组成部分,也越来越受到政府及人民关注的重点。虽然近年来我国在污水收集和处理上取得了很大程度上的发张,但是在实际的运行维护过程中也暴露出许多问题和不足。

一、市政给排水污水处理中存在的问题

至上世纪八、九十年代以来,随着我国经济高速发展,国民经济水平逐步提高,城市化建设进程也随之高速发展,为市政给排水的建设提供了良好的经济基础,同时也为市政给排水基础建设提供了更加有利的经济支持。然而,在快速发展的进程中,城市污水收集和处理过程中暴露出诸多问题,结合实际工程建设中的经验,主要存在一下几点:1、排水系统整体布局不近合理2、污水管网整体规划滞后3、旧城区管网无法适应新的标准及要求,污水管道收集、覆盖率低,4、污水收集和处理设施和技术相对落后等问题。

1.1 排水系统整体布局不近合理

城市发展离不开基础设施的建设,在高速发展的进程中,城市污水收集和处理系统的建设也暴露出部分实际问题,其中排水系统整体布局与实际存在严重不符,不仅影响了到这个污水处理系统的设计、建设、运营和管理,同时对城市的总体规划和环境也产生了深刻影响。现阶段我国大部分城市污水处理厂和污水处理站的建设都是由国家投资建设,垄断现象严重,长期以来体制制约,造成部分城市污水处理厂或处理站运行负荷严重,其结果导致污水收集和处理整体效果不佳,甚至某一地区污水处理厂或处理站的部分设施长期闲置,严重浪费资源。

1.2 污水管网整体规划滞后

城市排水是由污水收集系统、输送系统、处理系统共同组成的一个完成工程设施,整个系统的建设和运行都需要预先进行规划和设计,并结合整个城市的整体发展及规划,依据城市整体地形的变化进行合理布局,规划确定污水片区的划分,整体管线的走向,线位的布置及预留,通过计算,合理设置污水管道的管径,坡度以及污水处理厂站的规模,必要的情况下还需进行水利模型的建设。在实施阶段,还需严格按照整体及专项规划的布置及走向进行细化、实施,最终形成一套完整的运行体系。然而,在实际的操作过程中,由于实际情况及工程进展、土地开发情况等诸多问题的影响,导致城市污水处理系统规划滞后,预测效果与实际偏差较大,污水管网实际建设无法形成系统,设计局部管线无法承担城市污水排放的转输能力,实施的管径过小,坡度过小,市政污水排水不畅通,淤积甚至排放不畅等问题。

1.3 旧城区管网无法适应新的标准及要求,污水管道收集、覆盖率低

由于近年来我国城市化发展进程非常迅速,城镇排水系统建设与城市发展进程无法匹配。同时,城市给排水工程是一项工程复杂且难度大基础设施建设,工程的整体建设需要统一规划、统一实施。另外,由于城市的不断开发、建设,新老城区的建设进度无法协调统一。新城区的建设一般均依据规划统一实施建设。但与旧城区的衔接出现老城区现有排水系统无法满足排水的需求的问题。同时由于旧城建设运行年代已久,存在污水收集管网破损、渗漏,排水系统建设不规范等问题。并且,现状老城区污水、雨水系统基本共用一套排水系统。诸多因素导致污水管网运行和污水处理厂站负担重日益加重,甚至无法满足排水量的需求,造成大量生活污水和工业污水直接排放到自然水系,严重污染环境。

另外,随着全球的气候变迁,50年一遇暴雨频现,老旧合流管网排水能力有限,城市低洼地区频繁出现水患,严重影响居民生活环境。雨、污水合流系统又导致市政污水处理厂的水量大于污水处理厂的处理能力,城市污水提升泵站负荷大,能耗高,能源浪费大。在每年的枯水季节,收集、输送进入城市污水处理厂的污水各项指标标高高、处理量少,不能满足污水处理厂的设计生产能力需求,导致机组部分停运或处理闲置。

1.4 污水收集和处理设施和技术相对落后

长期以来,我国市政污水处理模式一般多采用集中收集、集中处理的模式,但过于集中的污水处理系统缺乏灵活性。由于污水收集过程中受到地形、建设条件、施工难度及投资等多方面制约,避免不了需要设置多个中途提升泵站。同时污水量过于集中导致污水成分复杂,污水收集管网下游管径大,敷设深,建设成本高,运行维护困难。而多次提升使得能源浪费,导致整体运行处理高能耗、高投资。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时,传统污水处理工艺效率低,占地大,相应的建设成本高也是现状污水处理厂整体费用较高的一个主要因素。在未来的发展过程中,水处理应向集约化、高效化、节能化方向展,并应将处理后的污水进行回收利用,作为城市绿化、景观、冲厕等方面,节约水资源,尽量做到零污染排放。

二、采取应对对策,提高市政污水收集、处理的技术和水平

综合以上暴露出来的问题,并结合实际,在实际操作过程中应该采取相应的应对措施,以提高市政给排水工程污水收集和处理能力,为城市的环境保护及居民生活环境提供保障。

2.1 规划设计合理的市政污水处理网络系统

市政排水系统布置的是否合理,直接关系着排水系统的实际运行效果,为使整个污水处理系统应达到平衡状态,收水范围、排水量和排水管网的设计和实施应立足于城市总体规划、水系布局及地形变化进行整体规划。同时,在实际运行、维护和管理中,智能化系统已经逐步运用到城市排水管网系统运转当中,在线实时监测系统逐步参与到监督管理系统当中,整个污水系统也整逐步迈向全网络覆盖,全系统检测的方向发展。同时在城市污水处理网络规划设计中,还需要准确进行预测污水处理量,计算管道长度和直径,并将排水系统全网络覆盖系统运用到实际工程中,实施全天候在线监测,防止排水系统的淤塞,污水处理厂站的不达标排放等问题发生。

2.2完善市政污水收集和处理的体制建设

首先,各级政府及部门应该积极的采取措施,借鉴过往的工程实例,积累经验及教训,转变思想、观念,建立完善的建设、监督、监管体制。例如近年来流行的BOT、PPP、EPC等建设、运行处理模式是一种有效的尝试。国有污水处理厂和个体企业污水处理公司的注入,为排水系统的运行管理注入了新的活力,主管单位仅需可通过市场监管和监督等手段进行层层把关,可更有效提高污水处理的区域平衡和资源的有效利用。

同时,政府应当建立和完善相关监管制度,明确的责任和权利,认真履行责任和义务,提高污水处理的效率和质量。

2.3 适当提高市政排水标准,加快排水收集管网建设

随着城市化的进度加快,城市排水收集系统应尽量与城市化的速度保持一致,甚至具有前瞻性。实际操作中可结合城市发展情况,针对不同地域、地区制定不同的排水标准及要求,对于问题严重片区或人口密集区宜适当提高防洪、排涝标准。同时,为了提高污水管网的覆盖率和收集率,应做好城市总体规划,加快对老城区污水收集管网实施改造,杜绝污水直接排入自然水系。在实际操作过程中针对不同情况采取分步、分区、分期建设的模式,逐步实现城市雨水和污水收集管网分开设置。首先,重点先对城区雨水和污水管主干管进行分流建设,实现雨水和污水的分流。旧城改造和棚户区改造,公路改造结合实际情况逐步实现城市雨水和污水收集管网分离系统。经过数年、甚至数十年的分段、分批、点位区域城市雨水和污水收集管网分流建设,最终实现了所有城市雨水和污水收集管网的建立,降低了城市污水泵站负荷,降低了城市污水处理厂的生产能力,节约城市污水处理厂建设投资。

2.4 提高市政排水收集和处理设施技术

污水集中收集、处理不仅能运行能耗高,并且由于污水复杂处理效率低,造成建设运行成本增加。因此,实际操作过程中应根据特定区域的污水处理水质情况,采取集中处理与分散处理相结合的方式,对不同污水进行分质处理,提高污水处理厂站的处理能力,同时加强监督管理,避免工矿企业废水直接排放市政系统增加市政排水管网运行费用。

另外,结合从规模、设计、厂址选择开始,根据水量、水质、经济成本、技术程度等方面进行详细分析,针对不同的水质采用合适的污水处理方法,并吸取国内外先进技术,采取先进的生物膜法、MBR膜工艺、超滤、反渗透、MBBR工艺、磁加载高效沉淀池、水平管沉淀池等工艺,提高污水处理效率,节约用地。

在排水管网的设计、建设过程中,应吸取老城区污水收集管存网在的老化、难以维修、管材质量差等经验教训,选用高质量、寿命长的新型塑料管材,在设计实施过程中,严格按照相关施工标准,保证施工质量,严格监督,防止渗漏、错节、反坡等问题的出现,降低管网渗漏,提高污水处理厂站进场污水浓度。

3 结语

市政排水管网收集和处理作为城市发展的基础建设条件,对城市人居环境及城市发展起到至关重要的作用,虽然,现阶段在该方面取得了一些成绩和效果,但实际运行过程中任然存在诸多问题,在日后的建设过程中应针问题积极的采取相应的对策、提高排水收集、处理的技术和管理水平,才能整体提高我国市政给排水工程质量和水平。

参考文献:

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[2]洪军.浅析如何提高市政给排水设计合理性科技创新与应用2017.15

[3]郑斐,杨静.城市市政给排水规划设计浅析江西建材2015.1

[4]景凤.论述市政污水处理工艺及回用技术民营科技2017.26

论文作者:单福强

论文发表刊物:《建筑细部》2018年第21期

论文发表时间:2019/5/14

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