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沈阳市北运河管道冲洗方案

浏览次数: 日期:2016年11月16日 16:09

 

项目概况

    1.1 新开河东起东陵进水闸,西至蒲河,三环内全长约 30 公里,现状水面宽度30 米。水源引自浑河、满堂河等,具有农田灌溉、景观水系、城市排水出口三大功能。
    1.2 污水汇水面积 71.19 平方公里,雨水汇水面积 77.9 平方公里。 沿线排水系统体制混乱,合流、分流和分流不彻底并存, 沿线现有泵站 13 座;雨水经泵站提升后排入新开河,污水经泵站提升后排入北部污水厂。
    1.3.针对以上情况,沈阳市市政工程设计研究院致力研究截污工程。近期新建截流管线,管道管径 DN2400~DN5400,管线覆土约 6m~10m,管线全场约 10km。该截流管线近期接纳旱季污水和雨季时的部分雨水,输送至污水处理厂处理。远期新建截污干线,该管线将作为雨水干线收纳北部区域雨水。

管道冲洗必要性

    近期管线管径较大,旱季污水量为 6.5m?/s,设计充满度约为 0.20,管道的设计流速约为 0.66~1.17m/s,上游管线进水量较少,局部段流速偏低,长期运行会引起管道沉积现象(正常的污水管线也需要定期进行清淤工作)。由于本工程污水干线埋深均达 10m 以上,且穿越不同的区域,包括河道、主干道路、及其他设施,污水管网的后期清淤工作将会存在很多问题。
    目前,国内的污水管道清淤方式普遍采用吸污车进行清理,污水里面的泥沙通过沉泥槽收集,一般污水干线的埋深均在 6m 以内,配套吸污车的吸程一般为8~10m,在使用过程中,由于泥沙较多,实际吸污车能够达到 6.5m 左右,针对于本工程,一般的吸污车不能够完成管道清洗工作,即使使用高扬程的吸污泵进行替代,这也将耗费大量的人力物力,后期维护运行成本大大增加。
    另外,近期国内相关媒体报道,由于人工清淤污水管道、河道等引发的气体毒、窒息死亡等现象,安全高效的后期清淤工作逐渐受到重视。针对该工程项目实际情况,并参照国外管道清淤及冲洗经验,建议采用水力自动冲洗系统(液动下开式堰门)对管道进行水力冲洗,通过利用污水本身的势能转换为动能进行管道冲洗,既能够满足管道正常的运行,避免沉泥发生,同时利用智能控制系统,节省后期大量的维护成本,也能够保证工作人员的人身安全。

液动下开式堰门系统介绍

(e)调蓄池抽水:晴天时,在污水处理厂的处理量有富余时,潜污泵开始将初雨调蓄池和在线雨水处理调蓄池的雨水抽到污水管道输送到污水处理厂进行处理。
(f)初雨调蓄池冲洗:当初雨调蓄池的水位开始下降时,智能喷射器开始曝气预处理,增加初雨调蓄池水体中溶解氧含量,具有除臭效果;
当初雨调蓄池的水位下降到一定程度时智能喷射器开始搅拌,使沉积在池底的泥沙和雨水一起带走,防止大量泥沙对下游管道造成淤积;
当调蓄池的水位下降到见池底时,智能喷射器开始对池底进行冲洗,冲洗完之后对未冲洗干净的位置进行定点冲洗,将调蓄池彻底冲洗干净。冲洗后的污水通过潜污泵排放到污水处理厂处理。
(g)在线雨水处理调蓄池冲洗:当在线雨水处理调蓄池的水位下降见池底,拍门式冲洗门开启,利用蓄积水的势能对调蓄池进行冲洗,冲洗后的污水通过潜污泵排放到污水处理厂处理。
 

(2)完全雨污分流制管道系统的治理
    雨水管没有混有污水,但是,雨水管中初期雨水会对自然水体的造成污染,

解决方案一

 

①晴天时,污水管中旱流污水进污水处理厂处理;
②下雨时,雨水管道中的初期雨水通过弃流井送到初雨调蓄池;
③后期雨水通过弃流井直接排放到自然水体。
④晴天时,在污水处理厂处理量有富余时,再输送到污水处理厂处理排放;
 

 

具体的解决方案

 

 

(a)晴天时,污水管中旱流污水直接进污水处理厂处理,处理达标后直接排放到自然水体。
(b)初雨调蓄池进水:降雨来临时,弃流井将雨水管中初期雨水送到初雨调蓄池。
(c)降雨继续进行,弃流井将雨水管中的后期雨水直接排放到自然水体。
(d)调蓄池抽水:晴天时,在污水处理厂的处理量有富余时,潜污泵开始将初雨调蓄池的雨水抽到污水管道输送到污水处理厂进行处理。
(e)初雨调蓄池冲洗:当初雨调蓄池的水位开始下降时,智能喷射器开始曝气预处理,增加初雨调蓄池水体中溶解氧含量,具有除臭效果;
当初雨调蓄池的水位下降到一定程度时智能喷射器开始搅拌,使沉积在池底的泥沙和雨水一起带走,防止大量泥沙对下游管道造成淤积;
当调蓄池的水位下降到见池底时,智能喷射器开始对池底进行冲洗,冲洗完之后对未冲洗干净的位置进行定点冲洗,将调蓄池彻底冲洗干净。冲洗后的污水通过潜污泵排放到污水处理厂处理。
 

 

解决方案二,采用LID治理型式一

 

 

(a)对于污水管道,污水排入污水处理厂进行处理,处理达标后直接排放到自然水体。
(b)对于雨水管道,降雨时,通过雨水口对雨水进行收集,收集后的雨水通过分离器对泥沙和悬浮物进行分离预处理,预处理后的雨水通过圆筒过滤器进行进一步过滤处理,过滤后干净的雨水排入自然水体
 

采用LID治理型式二

 

(a)对于污水管道,污水排入污水处理厂进行处理,处理达标后直接排放到自然水体。
(b)降雨时,通过高效型雨水花园对雨水进行收集过滤,过滤后干净的雨水通过雨水管直接排入自然水体。
 

 

(3)混流制管道系统的治理

 

  有些城市虽然目前已建有雨污分流管道,但是由于各种原因,污水管中混有雨水,在污水处理厂来不及处理时,造成溢流污染,雨水管中混有生活污水,直接排入自然水体,造成污染,针对这样的污水,可采取以下解决方案。

 

(a)晴天时,城市污水排入污水处理厂进行处理,处理达标后直接排放到自然水体。
(b)降雨来临时,污水管中的污水排入污水处理厂进行处理,雨水管中的初期雨水通过弃流井中的弃流管直接弃流到污水管道中,后期雨水通过弃流井直接排放到自然水体。由于初雨量很大,我们需要在末端建立调蓄池进行调蓄。
 

 


 

2、对内源污染的治理

  水体内源污染也能造成黑臭水体,内源污染一般为水体底泥释放污染和外源污染物输入水体沉淀后对水体造成的污染。当水体被污染后,部分污染物日积月累,通过沉降作用或随颗粒物吸附作用进入到水体底泥中。在一定的水体条件下,污染物,比如氨氮从底泥中释放会对水体造成二次污染。同时,污染物在一定条件下转化生成的气体(如甲烷,氮气)也会导致水体底泥上浮,从而导致水体变黑臭。这种内源污染一般通过清理底泥和沿岸垃圾进行处理。
  为了减少积存水底的大量有机/无机营养物质和有害物质,减少內源性污染。根据河道具体情况采取不同的清淤方式。
 

3、恢复水体生态功能的治理

  流动性低或完全没有的运动水体、没有水生植物的水体容易丧失其生态功能,从而直接导致水体复氧能力衰退,局部水域或水层亏氧问题严重,引发水体水质恶化。此外,水温的升高将加快水体中的微生物和藻类残体分解有机物及氨氮速度,加速溶解氧消耗,加剧水体黑臭。可以采用以下几种方式来恢复水体生态功能的治理。

 

 

(1)曝气
  用机械方式为水体增加水体溶解氧含量。可以在水体内适当位置设置曝气机,增加水中溶解氧含量,并使水能内部交换,达到改善水质的效果。曝气方式灵活,可以根据具体实施地点选在采用以下曝气手段:


 

 


(2)跌水
  上游支渠晴天时水深较浅,高程允许的条件下,可以在水流方向上安装可调节闸门拦蓄一定水位,并使上下游有一定水位差,人为创造跌水,让水体在自然水流过程中增加水面与空气的接触,从而补充水体中的溶解氧,起到跌水曝气的作用,同时可以产生景观水景的效果,行洪时闸门完全打开,不影响行洪。

 

(3)生态修复

  在适合的水域种植沉水植物和挺水植物,通过有针对性的促进和控制植物生长来抑制浮游藻类,净化水质。


 

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