市政污水系統設計的問題

『壹』 城市污水管網存在的問題

法律分析：一、雨污分流不徹底

由於歷史原因，城區部分居民自建房、住宅小區內部存在著雨污混接、亂接等現象導致雨污分流不徹底；老城鎮的部分道路為合流制排水系統。雨污分流不徹底造成部分雨水經污水管網被輸送到污水處理廠，增加了污水處理設施運營成本，降低了污水處理廠的運行效率；雨天，部分污水又隨雨水管網流入河道，對水體造成污染。

二、污水管網系統不完善

部分污水管道設計不盡合理，管徑偏小，不能滿足現時的排水需要。例如：該污水廠所轄污水管網分布眾多高校，近幾年，基於教育政策改革，高校不斷加強自身建設，師生量劇增，原有學區周邊污水管網管道口徑偏小，造成局部路段管道排水不暢，影響污水的集中收集。且在部分工業區，存在污水系統不完善，局部地區污水管網不配套現象，導致部分地方污水沒有出路。

三、缺乏全面的管網資料

由於污水配套管網建設管理工作的滯後，造成管網資料不全。例如：現有的管網資料中有些管網沒有竣工圖，只有施工圖或者設計圖，這些資料的可信度低，僅能作為參考；有些管網雖有竣工圖，但內容不完善，缺乏污水檢查井的坐標、高程等。管網資料的缺失，嚴重影響了管網的日常維護工作。竣工驗收不規范

法律依據：《城鎮排水與污水處理條例》

第二條 城鎮排水與污水處理的規劃，城鎮排水與污水處理設施的建設、維護與保護，向城鎮排水設施排水與污水處理，以及城鎮內澇防治，適用本條例。

第三條 縣級以上人民政府應當加強對城鎮排水與污水處理工作的領導，並將城鎮排水與污水處理工作納入國民經濟和社會發展規劃。

『貳』 污水管網的存在問題和對策

污水管網系統是排水系統中的重要組成部分，承擔著收集、輸送生活污水與工業廢水的任務，通過對廈門市某污水處理廠配套的污水管網現狀及存在問題進行分析，提出了相關的解決對策。
城市排水管網系統是重要的城市基礎設施，其任務是收集和輸送城市污水、城市降水產生的徑流，它具有保護環境和城市減災雙重功能。污水管網系統，是排水系統中的一個重要組成部分，承擔著收集、輸送生活污水與工業廢水的任務，是污水收集和集中處理的關鍵，是保護水資源和改善環境的必要手段。由於受城市建設、經濟條件和管理方式的制約，城市污水管網的建設和管理一般相對滯後，集中表現在污水管網、雨污分流不徹底、設計過於保守、管網資料缺乏、管理力度不夠等問題。廈門市某污水處理廠地處著名僑鄉，現已建成一期工程，設計規模日處理污水4.5萬t，佔地面積6.0公頃，污水管網服務面積約146 km2，服務區內主要包括文教生活區及工業區。
1 廈門市某污水處理廠污水管網現狀及存在問題
1.1 雨污分流不徹底
由於歷史原因，城區部分居民自建房、住宅小區內部存在著雨污混接、亂接等現象導致雨污分流不徹底；老城鎮的部分道路為合流制排水系統。雨污分流不徹底造成部分雨水經污水管網被輸送到污水處理廠，增加了污水處理設施運營成本，降低了污水處理廠的運行效率；雨天，部分污水又隨雨水管網流入河道，對水體造成污染。
1.2 污水管網系統不完善
部分污水管道設計不盡合理，管徑偏小，不能滿足現時的排水需要。例如：該污水廠所轄污水管網分布眾多高校，近幾年，基於教育政策改革，高校不斷加強自身建設，師生量劇增，原有學區周邊污水管網管道口徑偏小，造成局部路段管道排水不暢，影響污水的集中收集。且在部分工業區，存在污水系統不完善，局部地區污水管網不配套現象，導致部分地方污水沒有出路。
1.3 缺乏全面的管網資料
由於污水配套管網建設管理工作的滯後，造成管網資料不全。例如：現有的管網資料中有些管網沒有竣工圖，只有施工圖或者設計圖，這些資料的可信度低，僅能作為參考；有些管網雖有竣工圖，但內容不完善，缺乏污水檢查井的坐標、高程等。管網資料的缺失，嚴重影響了管網的日常維護工作。
1.4 竣工驗收不規范
污水管道工程屬隱蔽工程，如果不加強施工過程的監理或採用相應設備對其進行檢查，是發現不了問題的。例如：竣工圖紙與實際施工不相符；為通過閉水試驗在檢查井內亂設封頭、閉水試驗完畢後拆除封頭不徹底；道路基層施工時隨意回填土方造成檢查井有大量泥沙等。這些情況都給後續污水管網的維護管理帶來嚴重隱患。目前，接收新建污水管道時，主要依據的是監理公司的竣工驗收報告及參加建成污水管的閉水實驗。新建污水管道的質量好壞，只能很被動的靠今後實際運行來檢測。
1.5 管理力度不夠
污水管網屬於地下設施，在污水廠未接管前，原有部分管理單位對污水管網缺乏維護，未能定時疏通，造成部分污水管排水不暢。且一些已建設的污水管網產權不清，處於無人管理的狀態，甚至出現有的建設單位也無法說清污水管道管徑多大、是否存在斷頭或封堵的情況。這些都不利於現有維護管理，使得建成的管網無法發揮其應有的作用。
2 污水管網管理的一些對策
2.1 重視老城區排水管網建設和管理，合理實施污水的
截流、分流改造
在雨水排入水體的出口處設置截流井，通過截流管將旱季流入雨水管的污水和雨天初期的雨水輸送至污水處理廠，但截流管必須增設防倒流設施，如鴨嘴閥等，防止海水倒灌。新城區建設落實雨污分流制。
2.2 污水管網的建設規模應具有前瞻性
人口集中程度在一定不同時期內也不盡相同，所以污水管網系統要適應城鎮化的發展需要並為後續發展留有餘地。污水管網系統要進行統籌規劃，避免出現空白區域或死角，提高污水的收集率和處理效率。
2.3 加強污水管道的施工行為的管理
合理的設計方案和規范的施工過程是污水管網系統發揮其功效的有力保證。施工過程要嚴格按照設計、規范施工，不得擅自更改設計方案。重視隨道路或其他市政工程配套的污水管網的建設，在產權移交時接收單位應要求移交竣工資料，現場校核竣工圖紙的准確性，全面檢查井內和管道的施工質量，著重檢查井內爬梯、井蓋安裝是否規范，管道內是否有封頭、淤積等情況，對於存在問題的不予接收，直至整改達標。
2.4 建立統一協調機制，擴大規劃的范圍和深度
規劃一經通過，應確立其強勢的指導地位，由規劃、建設部門通過行政手段確保其順利實施。杜絕個別部門因各種原因隨意取消污水管道或污水支管的實施，道路或周邊建築建設時應注意污水管網的布局，嚴禁占壓污水管線。
2.5 重視污水管網養護，對污水管網進行科學化管理
污水管網養護方面的投入相對較少，造成養護手段單一。目前，管網日常維護主要是定期巡視，確保檢查井井蓋不缺失，污水不溢流。通常進行的清淤以人工為主，管道發生堵塞時，由於技術及設備有限，對堵塞位置及情況難以摸清，且疏通手段有限，導致管道清通耗時長，投入人工多，勞動強度大。因此，需要有計劃地對管道進行養護，定期檢查和維修。加強新技術的推廣和應用，對污水管網維護單位配備先進的檢查及清通設備。改變原有的排水管網的管理和養護理念，讓養護維修和管理手段逐步向機械化過渡，不斷採用新工藝和新技術，有效提高排水管網的工作效率。
3 結語
配套建設污水管網，強化污水管網管理，是污水收集、輸送、處理的保障，是水環境治理的關鍵。只有建設管理好污水管網，污水處理廠才能充分發揮其效能，才能提高城市污水處理率。為此，必須重視污水管網建設，完善污水管網管理，加大新技術、新設備的應用，為實現節能減排，治理水污染保駕護航。
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『叄』 市政污水管道工程設計和質量控制

1排水管道及設計包含的內容
在排水管道的設計中需要根據室外排水設計規范的目的要求，進行雨水和污水分流制排水體制設計，需要按照城市總體規劃要求和排水規劃要求進行。並根據現有排水管道鋪設現狀對設計布局進行選擇。雨水和污水合流制排水體制應有方法和目的地逐步實施分流制改造項目，在現代市政排水管道的工程設計中需要對包含污水管道設計及雨水管道設計進行有效性的保障，當出現工業集聚區和特殊廢水排水工業企業時，需要對工業廢水專用管道設計[1]。
2污水管道定線布置和平面設計布置
首先需要在新建排水管網的過程中有效考慮地塊建設狀況，並結合地塊建設規劃及調整現有方案，結合所建設的市政區域整體的地形走向。使得管道整體走向符合區域地形特升基點，需要進行順坡排水進而保證排水區域內相應的各污水進入口，都可以隨著重力作用自流排出，在設計過程中需要考慮市政未來發展規劃，對埋深上進行適當的位置保留；不能偏向對個別控制點的建設，要有效的提高整個系統的埋深程度。
其次，設計的污水管道要與地面的建築物保持合適的距離，讓建築物用戶和排水系統進行有效的連接同時也綜合顧及到各種管線的合理布置狀況，需要根據管線綜合斷面圖對其設計方案進行有效的規劃，使得確定污水管道的最佳位置，把管道布置在人行道和非機動車道等下面，保障整體的設計布局合理和有效。同時在經濟發達的城市以及地下設施如地鐵等相對較多區域，需要根據布置位置資源緊張的區域以及交通相對復雜的道路下進行有效的布置。使得設計布置可以顧及到原有的地下設施，並進行合理性的地下管廊以及管線隧道設計布置，讓管線綜合布置趨於更合理的狀況[2]。
並且對於所覆蓋區域的交通密集以及道路橫斷面較寬路段需要進行復線的設計布置，對市區污水干管管徑較大的路段也需要有效的進行鋪設復線設置，這些復線的設置都是由必要的。最後也要在降低污水管道整體的工程建設成本上進行合理性研究，需要配合城市現有管線改造以及區域新建道路鋪設進行協調。需要考慮適當多的設置一些接入口，使得未來城市的建設獲得一種有效的前提保障。在塑料排水管沿曲線設計布置上，要對管道的借轉角度設計需要符合管材生產廠家的技術規范研究和相關的規定要求。
3污水管道管徑的判定
管道管徑需要根據管道平面布置以及市政區域服務的排水量要求和區域地形坡度進行工程設計合理性的判定。要對管網整體的投入造價和施工費用進行考慮，使得可以確定經濟管徑及埋深程度，在符合管網造價和工程施工費用相加之和相對最低後，也要符合設計規范要求的最低坡度和最弱流速等設計要求。進而對重力流污水管道進行滿流再計算，需要符合設計充滿程度，需要按照下面的（表1）進行規定取值，並對其污水管道的最小管徑等方面進行判定。
4污水管道的豎向布置
需孝笑襪要滿足污水管控制點以及埋深的規定要求，對污水控制點進行合理的布置。需要在離出水口最遠地點設置具有一定深度的集中流量排出口，同時對一些低窪區域的管道起點處進行有效的設計，並對污水管道進行合理埋深。符合區域冬季凍土深度，並要對車行道下的防止管壁被車壓損，需要合理的保護深度和管道之間的銜接，使得污水管道的豎向布置符合總體設計要求。並對道路下各管線交叉通過的實際情況進行有效性的保障[3]。
5污水管材的選擇
5.1管材選擇的要求
需要在管材的選擇上保證有足夠的強度，能夠承受外界和內部各種壓力影響，並要對選用的管材封閉性進行判定，保障無滲漏且安全性相對較高。同時對管道的水密性差會導致滲漏問題進行合理性的重視，及時的提高管理費用投入標准，使得經濟上的損失降到最低標准，避免沖刷地層產生的影響，進而巧激使得污水不產生下滲的危險。要保障經驗成熟和整體上容易施工。在選用管材要對耐腐蝕進行考量，並保障使用的周期相對較長，同時要對其經濟合理以及建設投資性進行有效性的判定。目前我國污水管道中廣泛採用埋地塑料排水管道類型主要有硬聚氯乙烯管和聚乙烯管等，這些類型都是管材最為合適的類型選擇。
5.2根據工程實際狀況進行管材類型和范
圍以及介面選擇在管材類型中可以採用硬聚氯乙烯管（UPVC）管徑為223～400mm，需要用承插式橡膠圈為介面方式。其次可選擇聚乙烯管，其管直徑為500～1000mm，需要採用承插式橡膠圈為介面方式。在選擇玻璃纖維增強塑料夾砂管為管材時，其管體直徑需要在600～2000mm范圍內，應該採用承插式橡膠圈的介面方式進行。
6市政污水管道質量控制的要求
首先需要在施工組織設計中對整體的施工項目要進行詳細的施工組織設計。使得施工組織設計可以經各級相關審批意見進行修改完善，並在經過甲方確認後並由監理工程師獲得確認後，才可以進行市政污水管道的施工。要具體施工中要嚴格執行施工組織設計，不能隨意的經更改，需要進行修改的需要進行相關的技術交底，對工程技術交底每個局部情況進行有效的判定，在施工中要進行必要的測量控制管理，各測量儀器和工具要符合要求，對工程中的工序質量也要進行有效的控制，需要安裝設計圖紙要求進行施工，具體的工序需要質檢人員的簽名認可，並對其出現的問題進行有效的糾正。
7結語
市政污水管道排水系統的設計需要本著城市區域發展相互協調性進行設計，其合理性的保障對城市的未來發展具有重要的現實意義，作為基礎的市政設施，需要嚴格按照國家的要求和相關標准進行合理化設計和有效的質量控制。

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『肆』 淺析中小城市污水處理廠設計中應注意的幾個問題論文

淺析中小城市污水處理廠設計中應注意的幾個問題論文

1 前言

工業的發展推動人民生活水平進一步提高，但同時也造成嚴重的環境污染，其中水體污染是環境污染的主要因素之一，世界各國對此高度重視，因而治理水污染成為環境保護重要的課題之一。為了更好的保護水環境，我國把城市給排水作為基本的建設項目給予大力支持，並制定了污水治理目標，從2000 年的處理率為25% 到2010 年我國的城市污水處理率達到了40%，在治理水污染方面已初見成效。同時要求各中小城市都要建設污水處理廠，在「十五」期間，我國對城市污水處理投資達到1200 億元，其中中小城市的佔有較大的比重。為取得更好的投資效益，根據中小城市的污水排放現狀與城市建設特點，對如何改革污水處理設計工藝提出建議，以推動我國中小城市的可持續發展。

2 中小城市污水處理工藝設計應注意的問題分析

在中小城市污水處理設計的過程中，要充分考慮處理廠的數量、設計水量與水質以及明確處理標准等各種因素。

2. 1 確定數量

根據城市規模應布局幾個污水處理廠，通常大、中、小城市都會建設大型集中型的污水處理廠，有利於減少建設與運行費用。

( 1) 廠址的選擇與規劃; 根據城市的發展規劃，污水處理廠通常設在城市河流的下游地區，廠址遠離城區，這樣導致收集管網長度過長，配套太難，處理系統得不到合理的利用; ( 2) 發展趨勢; 城市的發展對環境的要求逐漸提高，在別墅區以及一些普通小區都會興建污水處理系統，這樣一來，推動了污水處理廠的發展趨向小型化、分散化; ( 3) 整體規劃; 由於水資源的污染，對再生水的利用率越來越高，集中水污染處理與再生水系統的投資大，操作起來相當困難。因此，在污水處理的過程中，污水廠的建設把集中與分散有效的結合在一起，污水的處理與再利用結合在一起，對污水處理廠進行布局，還要充分考慮對現有的管道系統、再生水回用系統、城市發展與規劃等各種因素結合在一起，污水處理廠的布局根據要城市的需要進行合理布局。

2. 2 確定好水量和水質的參數及處理的標准

在污水處理設計的過程中，要對污水的水質與水量進行分析論證，這直接關繫到污水處理廠的投資建設和運行費用。

( 1) 水量設計; 設計污水的水量應根據城市人口、城市經濟發展與水平及城市的排水制度、工業廢水的排放量、污水管道系統的建設程度、污水處理的規劃年限等，把這些因素進行綜合分析之後，才能對污水處理廠的規模進行確定。

( 2) 水質設計; 污水的水質，這與城市的性質、經濟發展的水平、工業水的性質、其他污染源及排水制度有關。因此，在對污水廠污水處理設計的過程中，要充分考慮污水濃度變化對實際運行造成的影響，參照同類城市污水處理變化的周期，對污水處理進行合理的分期，為了預防不可預測的因素，污水處理廠的建設也要進行分級建設，留出一定的餘地，要充分考慮投資的合理性。

( 3) 污水處理的標准; 我國對污水處理有明確的規定，污水處理廠的出水水質應與水體環境、上下游水的用途及自凈能力等使排出的水符合國家相關標准。在確定污水廠出水標准時，要根據城市的實際情況進行具體分析，要充分考慮其建設、環境、經濟以及發展等各種要素。通常來說對於經濟發達城市，其城市建設快，對環境保護及水體要求較高，把水體標准作為污水處理後出水標准之依據來制定出水標准。

3 中小城市污水處理廠設計改進措施

從以上的分析可以看出，中小城市污水的水量、處理標准都很好確定，然而在實踐過程中卻存在很大的差異，究其原因，是我們在設計的過程中只根據理論知識和借鑒同等城市的經驗，未能與實踐相結合，缺乏對城市建設規劃和管理之間的關聯性的認識，缺乏對未來發展的認識，要建設具有系統性、科學性與合理性的污水處理廠，不但要遵循城市發展規劃、水環境的保護要求以外，還要從以下幾點進行改進。

3. 1 設計前的調查研究

在建設中小城市污水處理廠之前，要對該城市進行充分的調查、研究，搜集有用的資料，特別是對城市未來的發展與城市規劃存在的矛盾。充分了解污水處理廠建設的配套排水體系及管網分布情況，了解城市功能以及排放水體的污染現狀，才能確保處理廠的規劃、設計具有合理性與適用性，不偏離城市未來的發展方向。

3. 2 污水處理廠的建設設計要分級進行，要在總體規劃上留有餘地在中小城市污水處理廠的.建設設計中，要具有科學性、合理性與發展性。隨著城鄉一體化發展的加快，我國城市的發展與建設突飛猛進，而在這一過程中，城市的規劃與環境的保護跟不上城市發展之需要。隨著經濟水平的不斷提高，人民對生活質量的要求越來越高，更加註重環境的保護，對水污染的治理提出更高的要求。因而，污水處理廠在建設設計的過程中，要分級、分段進行，根據城市發展的不同階段來擴大處理規模和提高處理標准，在設計的過程中，要留充分的餘地，方便今後的擴展。同時，分期建設不能過於簡單化，不僅要考慮建設上的分期，還要對處理分期進行考慮。結合城市發展的實際情況，對不同時期的排放水量及水質進行綜合分析，在前期出現的問題，在分期建設的過程中進行改善，使之污水處理系統更具合理性。

3. 3 污水處理廠的布局設計與方案要具靈活性根據污水的排放量與處理要求進行設計。首先可運用增加超越管，也就是污水在一定的條件下可以超越部分處理構築物。也就是說，當污水的進水量小，污染程度低的時候，污水可直接流入曝氣池中，越過初沉池，也可以經過初沉池之後直接排放，這樣一來，不僅能達排放標准，還有效的減少運行費用。其次，靈活設計曝氣池。在曝氣池設計的過程中，可從推流、除磷、多點進水、脫氮以及完全混合等多種模式運行，進而增強處理系統的靈活性和處理能力。

3. 4 沉砂池與沉澱池的設計。

( 1) 沉砂池; 沉砂池的主要作用是把較大的無機顆粒從廢水中分離出來，沉砂池一般都設計在沉澱池以及泵站之前，能有效的保護管道與機件，緩解沉澱池的負荷，同時也能使有機顆粒與無機顆粒相分離，方便分別處理。沉砂池的設計可根據水流方向進行分類，分為平流式和豎流式兩種。其中平流式的分離效果更好，通常都採用這種模式，然而到了21 世紀，沉砂池逐步被曝氣沉砂池所取代。曝氣沉砂池的設計主要是在一側通入穿氣，這樣一來，污水池的水就會旋轉式的前流，進而產生橫向恆速環流。其優點在於，通過對曝氣量的控制，可對污水的旋流速度進行控制，除砂效果更具穩定性。不受流量變化的影響，還能對污水起到預曝氣的作用。這種曝氣作用使有機顆粒處於一種懸浮狀態，通過砂粒間的摩擦能除去附著的有機物，便於提取出純凈的砂粒，同時還能改變廢水的水質，使後續處理變得更加容易。

( 2) 沉澱池; 沉澱池的主要作用是根據重力沉降原理除去污水中的固體懸浮顆粒。沉澱池又可分為平流式沉澱池、豎流式沉澱池及幅流式沉澱池三種。根據處理的先後順序又可分為初沉池與二沉池。初沉池主要對污水中的BOD 顆粒型物質和水中SS 進行去除，能有效減少生物處理單元的負荷。二沉池主要是進行水、泥分離，確保處理水能達標排放，同時還能濃縮污，確保向曝氣池提供加流污泥等功能。

4 結語

總之，中小城市污水處理廠的設計要將理論與實踐相結合，根據城市的經濟條件、建設條件，確保污水工廠建設的合理性、科學性與前瞻性，同時還要確保工程的實適性與可操作性。污水處理工藝也要不斷創新，才能實現城市與環境保護的同步發展。

『伍』 城市污水管網系統設計優化

城市污水管網系統設計優化是非常重要的，時代的發展，固有系統就必然要有更好的優化才能更好的解決實際問題。中達咨詢就城市污水管網系統設計優化和大家說明一下。
一、前言
在市政與環境工程建設中，城市污水管網所佔總投資的比例很大，城市污水管網是重要的城市基礎工程設施之一，擔負著收集城市旅運生活和工業生產等污水、及時排除降落在城市市區內和流經市區的雨水的任務。排水工程設施設計與建設的質量和科學性，直接決定著城市的發展水平，影響著城市景觀和衛生環境，影響著城市的投資環境，甚至關繫到城市的安全。在傳統的污水管道設計中，水力計算主要通過手工藉助於計算器來完成。其計算過程是一項工作量很大，簡單、機械、重復的勞動過程，既枯燥又費時，而結果一般得不出一個最優或者較優的設計方案。即使最有經驗的工程設計人員，也不可能對每個方案進行定量的比較，只能考慮其中一部分，這樣最優方案就會被遺漏，從而導致投資出現不必要的浪費。污水管道系統的最優化設計較常規設計可節省投資5%-15%，系統規模越大，復雜性越高，通過優化設計後可節省的費用就越多。科學合理地設計排水管網系統是城市基礎工程設施建設的重要一環，對工程設施的投資和運行管理的可靠性也起著關鍵性作用。
二、城市污水管網系統設計優化注意的問題
1、設計流速
污水管道的埋深對工程造價有具有重要的影響。總的來說，管道埋深越大，造價越高，施工越困難培卜，施工期越長。而且埋深對造價的影響比管徑對埋深的影響要大，當埋深較大時，埋深造價是管徑造價的好幾倍。此外，由於管到連接和埋設的連續性，可以說，在一般情況下某一管段的埋深增加了0.5米，該條管道上的下游所有管段（甚至其下游的若干條管道）都將增大埋深0.5米。如果每個管段都盡可能地減小埋深，那麼對於減小整個管網的工程造價來說具有很大的意義。在一定條件下，決定管道埋深大小的關鍵因素是管道坡度。我們知道，當流速減小時，水力半徑增大，即減小流速能有效地減小管底坡度和埋深。但是，在污水管道約束條件中除了對最小管徑的管底坡度以外，沒有關於管底坡度大小的具體規定，因而無法以管底坡度作為優化選擇的決策變數。而對於設計流速卻有明確的約束條件，在滿足設計流速約束條件的前提下，選擇一個盡可能小的設計流速是對設計參數進行優化選擇的重要內容。
2、設計充滿度
在污水管道設計中，減小管徑也能減小管材與工程造價。由此可見，盡可能選擇一個較小的管徑也是十分重要的。但是，在根據污水管道設計的約束條件，除了最小管徑，也沒有對管徑大小作出具體的要求，而對設計充滿度卻有嚴格的規定，因而無法直接選取一個最優管徑來滿足有關約束條件。如果在己知設計流量並初步確定了流速的情況下，選擇一個盡可能接近最大充滿度的管徑，那麼，這個管徑就是該條件下可以選擇的最小管徑。更有意義的是，這種優化選擇接近最大設計充滿度的方法，不僅可以減少管材等工程造價，而且可以在一定程度上減小管底坡度和埋深。根據水力學中水力半徑和充滿度之間的關系可知，充滿度為0.81左右以下時，水力半徑隨充滿度增大而增大。由於各種管徑的最大充滿度都不大於0.75，所以，選擇盡可能大的設計充滿度也就是選擇了盡可能大的水力半徑，其結果是減小了管道坡度和埋深。總之，減小某一管段的坡度和埋深對減小該管段和下游管道的工程造價都有十分重要的意義。在滿足污水管網各種約束條件的前提下，選取盡可能大的設計充滿度，可以進行污水管道的優化。
3、污水管網的布置形式
污水管網一般布置成樹狀網，根據地形的不同，可採用兩種基本布置形式：平行式和交叉。（1）平行式。污水干管與等高線平行，主幹管與等高線垂直。在地勢向河流方向有較大傾斜的地區，可使干管與等高線及河道基本上平行，主幹管與等高線及河道成一傾斜角敷設。特點：保證干管較好的水力條件，避免因干管坡度過大以至於管內流速過大，使管道受到嚴重沖刷或跌水井過多。適用：地形坡度大的地區。分區式：在地勢高低相差很大的地區，當污水不能靠重力流至污水廠時採用。分別在高地區和低地區敷設獨立的管道系統。高地區的污水靠重力配鎮穗流直接流入污水廠，而低地區的污水用水泵抽送至高地區干管或污水廠。優點：能充分利用地形排水，節省電力。（2）正交式。污水干管與地形等高線垂直相交，主幹管與等高線平行敷設。正交式適合應用於地形平坦略向一邊傾斜的地區。污水管網因地區的地形差異大，布置的形式也應結合各區域的地形特點和排水體制進行，同時要考慮排水管渠流動的特點，即小流量支管坡度大，大流量干管坡度小。實際工程往往結合上述兩種布置形式，構成豐富的具體布置形式。
4、管材優化選擇
鋼筋混凝土管適用於排除雨水、污水，可在專門的工廠預制，分混凝土管、輕型鋼筋混凝土管、重型鋼筋混凝土管3種。鋼筋混凝土管製造方便，而且可根據不同的抗壓要求製成無壓管、低壓管、預應力管等，所以在排水管道系統中得到普遍應用。除用作一般自流排水管道外，鋼筋混凝土管及預應力鋼筋混凝土管亦可作泵站的壓力管及倒虹管。隨著新材料的開發與推廣應用，越來越多的城市排水系統應用了HDPE管等新型材料，高密度聚乙烯塑料管是一種具有環狀波紋結構外壁和平滑內壁的新型塑料管材。根據管壁結構的不同，HDPE管可分為雙壁波紋管和纏繞增強管兩種類型。由於其具有連接可靠、耐腐蝕、韌性高、彈性好、使用壽命長、施工方便等優點，在市政給排水工程中得到了較為廣泛的應用，這類管子具有粗糙系數小、排水能力強、重量輕、耐腐蝕、耐低溫和耐磨性好等優點，可以縮短施工周期、降低工程造價和提高管道系統的安全性。缺點是管材的承壓能力弱，不宜布設在有高強度荷載的路面上；單位管長造價比較高。
三、結語
總之，污水管網的優化設計是給排水工程優化設計的一個重要分支，為了使整個污水處理工程系統最優，往往要求工程系統中的某些局部（或子系統）利益作出一定的犧牲，這也是全局優化基本思想的一個方面。具體地講，如果污水管網的控制點位於邊遠的地勢較低處，或具有相當埋深的某污水排出口，或地形逆坡處，這時，就不能因為照顧個別控制點而導致整個管網的埋深都增加。因此，可根據工程實際情況因地制宜地採取一些處理措施，如加強管材強度、回填土以提高地面標高等，以減小控制點管道的埋深，從而減小整個管網的埋深，降低工程投資。對於地面坡度不大或很平緩的這種最常見地形下的污水管道優化設計來說，對管道參數來進行優化設計，盡可能減小所優化管段的坡度、埋深和管徑，這樣不僅能減少該管段的工程造價，而且還對減小下游各管段的坡度和埋深具有重要意義。
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『陸』 我國城市污水處理廠運行存在問題及解決對策研究

當前我國對生態文明建設重視程度空前，黨的十九大將「增強綠水青山就是金山銀山的意識」寫入黨章，將「美麗」作為社會主義強國目標的重要內容，水環境治理是其中最為核心的內容之一。城市污水處理廠作為治污基礎設施之一，是治水工作的關鍵環節，其處理規模、處理水平等直接影響治水成效。
本文通過分析我國已建的上海白龍港、廣州新華、寶雞市高新區、通遼市污水處理廠，太湖地區、三峽庫區污水處理廠的運行情況，發現其運行普遍存在運行負荷率較低、進水水質水量波動較大、出水水質難穩定達標等問題，通過深度剖析原因，科學地提出了針對性的解決對策，以期為我國城市污水處理廠的穩定運行提供參考，為水環境綜合治理做出貢獻為全面貫徹《水污染防治計劃》，全國各城市先後開展黑臭水體整治工作。
城市污水處理廠在保障水環境安全方面發揮著重要作用，建設污水處理廠是解決城市水污染的重要手段。
「十三五」全國城鎮污水處理及再生利用設施建設規劃中提出，到2020年底，要實現城鎮污水處理設施全覆蓋，城市污水處理率達到95%，縣城不低於85%。「九五」期間，我國重點流域水污染防治規劃開始實施，城鎮污水處理設施的建設和運行開始成為各地落實水污染物減排責任目標的主要途徑。
在中央財政資金和相關政策的大力支持下，經過「十一五」、「十二五」的發展，我國污水處理廠建設取得了跨越式的進展，城鎮污水處理廠的數量和規模迅速提升，城市污水處理能力不斷提高。
統計資料顯示，至2016年末，城市污水處理率達到93.44%，其中污水集中處理率89.8%。截至2010年，全國共有城鎮污水處理廠2496座，較2006年相比提高了140%。到2016年末，城鎮污水處理廠數量達到3552座，與2010年相比增加了29%。
但是，污水處理率與處理能力的持續提高與水環境污染依然矛盾突出。環保部公布的《2016中國環境狀況公報》顯示，全國地表水1940個監測斷面中，仍有32%為IV類及以下水體。截止2017年底，住房與城市建設部和環保部認定的全國城市黑臭水體數量有2100個。
與此同時，污水處理廠排放標准不斷提高，2015年發布的《水污染防治行動計劃》明確提出，現有城鎮污水處理設施，要因地制宜進行改造，2020年底前達到相應排放標准或再生利用要求;敏感區域(重點湖泊、重點水庫、近岸海域匯水區域)城鎮污水處理設施應於2017年底前全面達到一級A排放標准，建成區水體水質達不到地表水Ⅳ類標準的城市，新建城鎮污水處理設施要執行一級A排放標准;到2030年，力爭全國水環境質量總體改善，水生態系統功能初步恢復。
由於我國城鎮污水普遍存在著水質水量變化幅度大、碳氮比偏低、無機懸浮固體含量高、冬季水溫低、工業有毒有害污染物沖擊等突出問題，明顯影響污水處理設施的正常運行，出水難以穩定達標。即使在達標排放的情況下，符合一級A/B標準的水質仍接近V類水(表1)，是水環境的重要污染源。
表1我國城鎮污水處理廠排放標准主要污染物指標對比 單位:mg/L
一些城郊結合部因居民亂扔、亂排生活污水，對水環境也帶來嚴重危害。為此，本文作者深入分析了我國南北方具有代表性的污水廠存在的問題及原因，並提出解決對策，以期為我國城市污水處理廠的穩定運行提供參考，為水環境綜合治理做出貢獻。
1存在問題及原因分析
1.1運行負荷率普遍較低，部分超負荷運行
根據住房與城市建設部2012年發布的《城鎮污水處理廠運行、維護及安全技術規程》(CJJ60-2011)，城鎮污水處理廠年處理水量應達到計劃指標的95%以上。我國大部分地區的污水處理廠運行負荷率偏低，難以達到住房與城市建設部的要求。
遼寧省污水處理廠月均負荷在80%以上的僅占污水廠總數32%。通遼經濟技術開發區污水處理廠現狀水量未達到設計值，近一半處理設施閑置。廣西城鎮污水處理廠2010年負荷率達到60%以上的污水廠占總量的65%。三峽庫區2014年176座污水處理廠的平均運行負荷僅為56.5%。
全國已建污水處理廠平均運行負荷率僅有65%～70%，遠低於德國2008年污水處理廠平均運行負荷率95%。而一些城市由於經濟發展迅速，人口數量增長過快，污水處理廠已超負荷運行，處理壓力大。
污水廠處理設施負荷率低的主要原因是廠網建設不配套，污水管網覆蓋率和收集率偏低。污水處理廠只有和排污管網配合使用，才能發揮治污作用。
由於污水廠建設相對簡單、集中、建設周期短，管網建設相對復雜、牽涉面廣、建設周期長，我國城市管理者普遍重建廠、輕管網、輕管理。
數據顯示，截至2016年全國共有城鎮污水處理廠3552座，與2010年相比增加了29%，排水管道長度僅增加了17%。配套管網與污水處理廠建設不同步，導致一些污水處理廠建成後面臨無污水可處理的尷尬境地。
有些城市先期只建設了污水干管，由於資金不到位支管網建設推進緩慢。部分城市新建的管網存在諸多問題無法與已有干管接駁，如設計標高與已有干管不一致，已有干管積水堵塞等。
導致建成管網沒有「織網成片」，污水收集率偏低。另一原因是污水廠設計規模與實際情況不符。由於部分城市對污水處理廠建設前期工作重視不夠，對污水來源和收集缺少詳細的規劃和充分的論證，管網、泵站等輔助設施建設相對滯後，設計規模往往基於理論設計計算。在經濟相對落後的地區，人均實際用水量和污染物排放量相對偏低，導致設計規模偏大，實際污水量不足。
而在一些發展較快的城市，隨著經濟的快速發展和居民生活水平的不斷提高，污水產生量不斷增加。污水廠設計規模滯後於人口經濟增長速度，污水廠處理能力不足，出現超負荷運行現象。
1.2進水水質水量波動較大，與設計值不符
污水廠原水水質和水量是影響污水處理工藝運行穩定性的重要因素。我國城市污水廠進水水質水量波動較大，部分污水廠進水負荷波動幅度可達到-47%～4%。
上海白龍港污水廠進水BOD5日平均濃度波動范圍為14～382mg/L，CODCr波動范圍為96～824mg/L。昆明市合流制排水區域污水處理廠進水受雨季影響，懸浮物波動大。除了水質波動，一些污水廠進水水質有機物濃度與設計值有差異，嚴重影響了污水處理效果。
寶雞高新區污水處理廠實際進水水質除NH3-N和TN外，其他各指標均高於設計值。寶雞十里鋪污水處理廠進水TP高於設計值外，其它各指標均低於設計值。
分析原因，主要是排水管網雨污分流不徹底、管網漏損、沿河截污沖擊污水處理系統。我國老城市的排水體制一般為雨污合流制，後來部分城市改為截流式合流制。
合流制排水體制下，污水處理廠進水水質受多種因素影響。雨季時排水管網同時收集了生活污水和大量的雨水，引起污水廠水量的波動。
其中初期雨水污染物濃度高、污染嚴重，部分污染物指標高於旱季污水濃度，造成水質的波動。在我國，由於管網維護的不及時，老舊管網滲漏嚴重，地下水、河水及雨水的混入也直接影響了進入污水處理廠的水量、水質。
在一些南方地區，由於前端管網建設不完善，污水廠旱季水量偏小，需要抽取河道水;但在雨季，雨污合流管網的水量又遠超過污水廠的處理規模，造成了旱雨季水質波動較大。
沿河截污系統對污水處理系統的沖擊，是造成水質水量波動的又一原因。作為合流制改造過程中的過渡產物，沿河截污系統在一些南方城市較為常見。
該系統可極大程度地改善河流長期以來的黑臭狀況，但也存在一些問題。系統雨季收集的合流水含有大量雨水，導致污水廠旱、雨季污水處理量逐年加大，污水處理廠雨季負荷普遍偏大。
而截污箱涵系統大部分尚未配備相應的末端處理設施，攜帶大量污染物的初小雨直接進入污水廠，造成水質波動，處理效果難以保障。
另外，我國處於經濟快速發展階段，區域經濟差異明顯。經濟相對發達、人口密集地區的城市不斷擴容，但實際擴容速度與規劃往往不一致，致使污水增長量與污水廠設計規模不一致。
當污水量超過設計規模時，污水處理廠處於「吃不飽」狀態，當設計規模超過實際處理需求時，又造成「大馬拉小車」現象。
西北地區的污水處理設施則由於服務數量不足、管網配套差等問題處於「吃不飽」狀態，這些都影響著污水處理廠的進水水質水量。
1.3出水水質難以穩定達標，NH3-N、TN超標
我國現有污水處理廠大部分執行《城鎮污水處理廠污染物排放標准》(GB18918-2002)一級標准，其中執行一級A標準的占總數量的29.3%，執行一級B標準的接近60%。截至2016年底，我國僅有30%的污水廠尾水達到一級A標准，高達70%的污水處理廠排放標准達到或低於一級B排放標准。
大部分污水廠主要超標污染物為NH3-N、TN，上海市白龍港污水處理廠採用A2/O工藝，出水NH3-N一級B達標率僅有46%，TN一級B達標率68%。
三峽庫區176座污水廠一級B達標率60.7%，通遼污水廠一級A達標保障率低於50%，寶雞十里鋪污水廠NH3-N、TN一級A達標保障率分別為42.4%、42.5%。
廣州新華污水處理廠出水TN和NH3-N在1-3月份偶爾超標，不能穩定達到一級A標准。污水處理廠出水水質不達標，無法充分發揮效能，不僅降低了污水廠投資效益，也給污水廠運行管理帶來困難，應充分引起運行管理者的重視。
工藝是污水廠處理效果的關鍵保障因素，我國城鎮污水廠使用的工藝主要為普通活性污泥工藝、氧化溝及其改良工藝、A2/O及其改良工藝、SBR及其改良工藝、A/O及其改良工藝和曝氣生物濾池(BAF)工藝，這六類工藝覆蓋了全國90%以上城鎮污水處理廠的主體工藝類型。
上述工藝具備脫氮功能，而實際運行中由於進水水質水量波動或與設計值不符、生物處理設施超負荷運行、碳源不足、碳氮比不足等原因，出水難以達到排放標准。
當污水處理廠進水BOD5、TN、TP濃度低於設計進水濃度時，從多方面嚴重影響污水處理效果。一方面，污水中BOD5濃度過低導致生物處理單元中的微生物所需有機物不足，影響反硝化階段脫氮效果。
另一方面，進水污染物濃度偏低時生物反應池中曝氣量高於微生物需求量。如不能及時調整曝氣池曝氣量，容易出現曝氣過量，導致活性污泥沉澱分離效果較差。
除此之外，南方地區冬季缺少保暖措施，致使進水水溫較低，不利於硝化反硝化細菌的生長，出水NH3-N、TN濃度無法保障。除了工藝方面的原因，污水廠的運行管理水平也對出水水質有重要影響。
污水廠的運行是一個復雜的過程，操作人員應在水質、環境條件發生變化的條件下，充分利用各種工藝的彈性進行適當調整，及時發現並解決問題。
操作人員除了要具備一定的物理、化學及微生物學方面的知識，還需了解污水處理基本知識、廠內構築物的作用以及化驗指標的含義及其應用等。
在國外，污水處理廠的運行通常由博士來實施。在國內，由於薪資水平等原因的限制，大部分污水廠的員工學歷層次普遍偏低、技術素養不足，往往憑經驗操作污水廠各工藝設施，嚴重製約和影響污水處理廠整體運行水平。
1.4其他問題
隨著工業化、城市化進程的推進，城郊結合部生態環境問題日益凸顯。這種「結合」是城市與鄉村、農業與工業、農民與市民的結合，充滿著一種不確定的、動態的過渡和轉型。
城郊結合部的城中村建築廢棄物、生活垃圾四處堆積，居民亂排生活污水，流經的小河流顏色發黑，垃圾漂浮，污染嚴重。
如果不能得到有效控制，時時威脅著當地居民的健康。由於制度措施的不完善、管理不到位，使得城郊結合部出現這樣的難題。工業園區的發展對經濟發展的促進作用日益顯著，但隨之而來的環境污染也在加劇。
大型集中的工業園區一般都有污水處理廠，對大量的、中小型工業企業的廢水，採用經預處理後與園區生活污水合並處理的方式，實際運營過程中也有不少問題出現。
一是實際水量與設計不符。在園區污水處理廠設計階段，由於對發展規模預估不足，實際污水量超出污水處理廠處理能力。部分企業由於生產狀況不穩定，使污水處理廠處理量不足。
二是實際進水水質與設計不符。實際入園企業的類型與規劃不符，導致污水特徵發生較大變化，使污水廠難以達標排放。
2對策與建議
2.1政府統籌規劃，污水處理廠、管網建設同步推進
政府各部門應結合各自職能，協調一致，科學組織，實現污水處理廠的長效管理[11]。住建部門會同環保、發改委等部門，緊跟城市發展腳步，牽頭編制污水處理廠、污水管網的統籌規劃，以前瞻性思維規劃和設計污水處理廠。
地方政府要制定政策推進污水處理廠的運營規范化，與物價、住建、財政等部門聯合，因地制宜地研究制定與當地經濟社會發展水平相適應的污水處理收費制度。
財政部門應增加對污水處理廠的資金投入，創新投資建設運營模式，提高污水廠運行人員的工資水平，從而吸引高水平、高素質的人才進行運行管理。環保部門要加強對污水處理廠出水水質的檢查監督，對整治不力的要嚴肅查辦。
2.2完善污水收集系統，實現水量濃度「雙提升」
為充分發揮污水廠效能，要堅持廠網並舉，將排水管網和污水廠作為一個整體建設。首先要加快新增污水管網建設，建成從「用戶—支管—干管—污水處理廠」路徑完整、接駁順暢、運轉高效的污水收集系統，提高已建污水廠運行負荷。
其次是要強化老舊管網改造，對漏損嚴重的管網、排水口、檢查井進行維修，減少管道淤積，確保收集的污水水質、水量穩定。再者是要徹底進行合流制管網改造，難以改造的地區加快建設截流、調蓄等設施，減少雨季雨水對污水廠水量水質的沖擊。
2.3源頭分散處置初期雨水，減輕進廠污水量變化幅度
針對初期雨水影響進水水質水量問題，宜源頭分散處置。從初期雨水的特點和國內外初期雨水處置經驗來看，初期雨水應採用源頭分散收集、分散處置等方式;初期雨水集中收集非常困難，主要原因在於若設置集中收集系統，上游初期雨水到達時，下游早已是干凈的雨水，很難保證能夠收集到20～30分鍾前的初期雨水。
已建設初小雨收集系統的城市，應增設相應末端處理設施，減輕初小雨對污水處理廠的水質影響。有條件接入污水處理廠處理的，應論證污水處理廠具備接收條件後再接入。
2.4加強管網精細化管理，防患於未然
重視建成污水管網的日常管理與維護工作，加強管網的精細化管理[12]。首先是要加強日常巡查，對存量管網「修補測」、「定期體檢」並加以修繕。
採用CCTV和QV手段對管道內部進行檢測，掌握其病害的分布狀況和程度，為管道修復提供基礎。其次要實行定期清淤制度，保證污水管道正常通水。
目前大部分城市管道仍採用人工清淤，不僅工作環境惡劣，且效率低下，無法滿足需求。可引進高科技清淤手段，如清淤機器人等，實現自動高效清淤。
再者，對排水管網數據進行信息化處理，建立污水管網水質在線監測系統等，實時掌握水質情況。當水質出現異常時可及時查出管段存在問題，並提醒污水處理廠採取有效應對措施[34]。
2.5優化污水處理廠服務范圍，提標擴容
污水處理廠一般位於城市建設區，隨著城市建設和城市更新的開展，城市污水量增長較快而污水處理廠或污水系統擴容困難的矛盾日益突出。
對污水廠超負荷運行的地區，通過服務范圍的調整解決污水處理廠污水增量問題有著重要的意義。同時考慮提升污水處理廠處理能力，進行污水廠擴建。
按照GB18918-2015《城鎮污水處理廠污染物排放標准(徵求意見稿)》的要求，自2016年7月1日起新建污水處理廠和自2018年起敏感區現有城鎮污水處理廠均執行一級A標准。
對排放標准較低污水處理廠改造，因地制宜合理選擇改造措施，提高出水水質。提標改造路徑一般包括水力改造、設備改造和工藝升級改造等，其中污水處理工藝改造是提高出水水質的關鍵。
TN和NH3-N主要通過生化系統處理去除，這兩個指標是生化系統改造的主要目標污染物。TN的去除效果受制於進水碳氮比，由於我國大部分污水處理廠進水碳氮比偏低，可通過改進運行方式，合理利用內部碳源，或投加碳源的方式，提高反硝化能力。
當NH3-N不達標時，可在二級生物處理後增加曝氣生物濾池。涉及具體項目時，按照「一廠一策、分門別類」的原則制定適宜的工藝方案。
2.6集散結合，統籌治水
城市主城區的生活污水應集中處理，通過建設完善污水管網將污水收集到污水處理廠集中處理。而在城郊結合部，有條件建設管網的城市應逐步完善管網系統，對污水進行集中處理。短期內無法建設管網系統的，應採取分散處理的措施。
分散式一體化污水處理裝置，具有移動靈活、自動化控製程度高、處理效果好的特點，在城中村等分散式污水處理中已有大量應用，是解決城郊結合部水污染的有效措施。
工業園區污水廠存在的問題並不是一個企業的問題，需要改革和發展來解決，加大對污染源排放的控制力度，工業企業要嚴格執行相關法規，確保廢水達標排放。
3結語
城鎮污水處理及再生利用設施是城鎮發展不可或缺的基礎設施，是減少水體外源污染的重要手段，保障其安全、穩定、高效地運行，對於水環境治理具有十分重要的意義。
目前我國污水處理廠運行中仍存在一些問題，有的放矢地總結存在問題，可為今後污水廠科學化管理奠定基礎。只有政府部門統籌規劃，加強頂層設計，不斷完善污水收集系統，加強管網精細化管理，進行提標擴容建設，才能充分發揮污水處理廠的環境效益，改善城市水環境質量，促進水環境治理成效的長久保持。

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『柒』 市政污水處理存在什麼問題

市政污水是通過下水管道收集到的所有排水，是排入下水管道系統的各種生活污水、工業廢水和內城市降雨徑流的混合容水。

城市污水中90%以上是水，其餘是固體物質，它們中普遍含有懸浮物、病原體（包括細菌、寄生蟲、病毒）、有機物和植物營養素（氮、磷）四類污染物，隨污染源不同城市污水還可能還有多種無機污染物和有機污染物。

目前市政污水存在的較多問題是：污水處理工作開展得不夠徹底、污水處理工藝較為落後、污水處理設備維修費用高等。

解決應對：

1.重視污水處理設施的配置，增加市政污水處理中的資金投入，從源頭控制污水排放和治理；

2.改善市政污水處理的運營模式，提高效率，新增多投資渠道，使投資主體多元化；

3.革新污水處理工藝，提高污水的利用率；完善污水收集模式，避免出現盲目集中和過度的雨污分流；