污水处理厂改造为初雨调蓄池的工程应用

污水处理厂改造为初雨调蓄池的工程应

用

摘要：随着中心城区污水处理厂运营已对周围居民、环境影响逐渐增大，同

时雨污混接和初期雨水对排江水质带来的影响，让污水厂改造带来了新的方向，

通过本文讨论如何将已停运的污水处理厂进行功能调整，改造成初期雨水调蓄池，通过方案必选，从经济、效益等方面进行分析，达到最终解决排水系统面源污染

问题，改善周边河道水环境质量。

关键词：雨水调蓄池污水处理厂功能调整

引言

伴随经济的迅速发展和气候变化的多样性，水资源短缺、水体污染、城市内

涝等问题特别突出，同时受雨污混接和初期雨水影响，在雨天情况下雨水泵站放

江对河道水质有一定的影响[1]，与国家要求和市民期望存在差距，国家水污染防

治行动计划、国家水十条更是要求消除劣V类水体。而污水处理厂随着经济发展

地区开发，周边已被密集居住区包围，群众反响强烈。因此，以污水处理厂功能

调整为契机，拟取消厂区污水处理功能，改造为初期雨水调蓄池，缓解雨水泵站

放江污染对河道水质的影响，同步解决污水厂的厂群矛盾问题。

1 系统概况

本工程服务范围包括五个分流制排水系统，总服务面积约13.7 km2。根据

《上海市污水处理系统及污泥处理处置规划（2017-2035）》的要求，其中分流

制系统初雨截流标准为5mm。

分流制排水系统是将雨水、工业废水和生活污水分别在两个或两个以上各自

独立的管道内排除的系统。污水排水系统是排除工业废水、生活污水或者城市污

水的系统；雨水排水系统就是排除雨水的系统。由于排除雨水的方式不同，分流

制排水系统又分为完全分流制、不完全分流制和半分流制三种[2]。

根据污水系统总体方案布局，污水处理厂功能调整后的污水外排管道工程已

完成，污水处理厂已停止运行，厂内各类设施处于闲置状态，为本工程的实施创

造了条件。

通过对污水厂实地调研和获取基本数据，功能改造方案总体思路为利用既有

污水厂处理构筑物调蓄雨天初期雨水，从《室外排水设计规范》中可知，控制径

流污染的雨水调蓄池放空时需接入污水管网，根据外排污水输送总管的富余能力，将调蓄的初期雨水尽快输送至末端污水厂进行处理。

2 规模论证

根据分流制排水系统径流污染控制，按照《室外排水设计规范》（GB50014-2006）（2016年版）4.14.4的计算方法，本工程所需雨水调蓄池的有效容积，

计算公式如下:

V= 10*D*F*Ψ*β （1）

式中:V 调蓄池有效容积（m3）D：调蓄量(mm) ，按降雨量计取5mm

F：汇水面积（hm2）Ψ：径流系数，综合径流系数，上海地区为0.5-0.8

β：安全系数，本工程取1.1

按照初雨截流标准及调蓄池计算公式，同时结合现有构筑物的调蓄能力，初

雨调蓄规模约4.5万m3，再根据调蓄规模设计提升泵房提升能力、放空泵房和配

套设施，包括进水管道、放空管道，电气及自控系统等，以保证整个调蓄池系统

能够正常运行。本文仅从厂内调蓄方案出发，厂外雨水如何进入厂内调蓄不在本

文研究范围内。

3 调蓄池方案比选

雨水蓄池调是一种把雨水径流的高峰流量暂留池内的雨水收集设施，待最大

流量下降后再从调蓄池中将雨水慢慢地放空至污水管网，实现既能规避雨水洪峰，提高雨水利用率，又能控制初期雨水对受纳水体的污染，还能对排水区域间的排

水调度起到积极作用[3]。根据排水的体制、调蓄目的、雨水管网布置、溢流管

道下游水位高程以及周围环境等因素综合考虑确定调蓄池的具体位置。根据调蓄

池在排水系统中的位置，分中间调蓄池和末端调蓄池。选择削减洪峰流量和提高

雨水利用程度，则适用于中间调蓄池，它是位于一个排水系统的起端或中间位置，而末端调蓄池主要用于城镇面源污染控制，它位于排水系统的末端。

通过对污水厂现场进行踏勘和分析，初雨调蓄主要有以下两种改造方案：

1）方案一（利旧方案）：利用原污水处理厂内的初沉池、生反池、二沉池

等设施，经简单改造后作为初雨调蓄池，满足调蓄方量，厂内新增初雨提升泵房、放空泵房等构筑物，并保留厂内大部分构筑物，完善配套设施。

2）方案二（重建方案）：废除厂内大部分构筑物，仅保留综合楼等，新增

初雨提升泵房并新建初雨调蓄池、放空泵房等。

通过以上两种方案，从改造及拆除或新建工程量、废弃工程量、施工周期、

工程造价、效益发挥等方面进行多方比选。

3.1方案一

根据厂内现状构筑物实际情况，拟利用初沉池、生物反应池和二沉池改造为

调蓄池，复核各构筑物有效容积情况如下表所示，可用调蓄容积约4.5万m3，满

足初雨调蓄要求。

厂内构筑物调蓄容积复核

名称

调蓄容积

（万

m 3

） 初

沉池 1.3

生

反池 2.0

二

沉池 1.2

合

计 4.5

厂内作为调蓄池用地后，须新建及改造部分构筑物，具体如下：1）需新增提升泵站将截流的初期雨水提升至现状初沉池、生反池及二沉池。考虑尽量利用厂区现状设施及管道；2）初沉池、生反池、二沉池作为调蓄池，须对现状构筑物进行局部改造，以满足初雨调蓄功能，需考虑池体的安全性和耐腐蚀性等，保证改造后池体的使用年限；同时调蓄池应具备清洗功能；3）厂区功能调整后，须新增除臭系统，对臭气进行收集处理，保证环保要求；4）新增调蓄池放空泵房，将调蓄池中的初雨再次提升至现状出水高位井，同时放空管道需根据现状放空泵房进行调整；5）现状构筑物基本保留，拆除量小；6）完善厂内自控系统及配套设施。

3.2 方案二