污水管网系统“入渗入流”诊断方法与实践

水处理网讯:导语：2019年4月，为全面贯彻落实全国生态环境保护大会、中央经济工作会议精神和《政府工作报告》部署要求，加快补齐城镇污水收集和处理设施短板，住房和城乡建设部、生态环境部、发展改革委印发《城镇污水处理提质增效三年行动方案(2019—2021年)》，以期实现地级及以上城市建成区基本无生活污水直排口，基本消除城中村、老旧城区和城乡结合部生活污水收集处理设施空白区，基本消除黑臭水体，城市生活污水集中收集效能显著提高的目标。

管网提质增效大目标，重点难点也是首要问题即“清污分流”，不仅是要在雨天的雨水和污水的分流，更是在旱天地下水、河水等客水在污水管网中与污水的分流。针对此类情况，中国工程建设协会发布了《城镇分流制系统雨污混接调查及治理技术规程》的征求意见稿，对分流制混接调查方法进行了详细的描述，但是缺少对合流制排水体制及分流制污水体系的提质增效入渗入流的调查研究方法，目前为止，我们在这方面已经开展了提质增效入渗入流的调查研究方法，并在玉溪、拉萨、天津及多个长江大保护试点城市进行了案例实践，故在此写成技术路线方法与实践案例总结分享，与大家探讨交流。管网提质增效的另一个战略技术路线是“一厂一策”，最大可能避免对所有水厂“一刀切”的绝对路线，保证最大限度体现出提质增效带来的明显效果。归根结底，“一厂一策”体现在水厂，核心在管网，我们也在多个城市开展了“一厂一策”技术路线的实践，之后会与大家共同讨论交流。

我国污水系统现状

目前，根据我国城市每年发布的环境公报可以看出，各地污水处理率基本都在90%以上，污水收集处理率和欧美国家接近，但是城市水体水质差距较大。原因是大量地下水或其他客水排入污水处理厂，虚高了城市污水处理率。截至2015年底，我国城市排水管道总长度达到54×104km，其中26.1×104km的排水管网使用时间在10年以上。由于污水腐蚀、侵蚀、冲刷、沉积及地面荷载等影响，污水管道破损严重的问题在我国城市普遍存在。敷设在地下水位以下的排水管道，地下水进入污水管网，挤占了污水管网的输送容量，降低了污水处理厂的进水浓度，我国4000多座污水处理厂中约有1000座进水COD在150mg/L以下，污水处理厂设计进水COD是350 mg/L，两者相比说明污水处理厂处理的并不全是污水，污水系统存在入渗入流现象。

入渗入流预判

诊断区域内污水系统存在以下现象时，可初步判断该污水系统存在入渗入流现象：

在雨天或河道水位增加时污水系统内流量大幅度增加；

污水系统晴天输送污水的水质浓度偏低。

入渗入流诊断资料收集

入渗入流诊断资料收集主要包括管网资料、河道水位标高、地下水位标高、污水厂和泵站运行情况、区域用水量。

（1）管网资料

管网资料包括污水管网系统的平面位置、高程、埋深、走向（流向）、规格、材质以及管线附属构筑物的信息。

（2）河道水位标高

河水主要通过排口倒灌、穿河管或埋河管破损、公园等地景观引水后排入市政管网等方式进入污水系统。对于排口倒灌或管道渗漏导致的河水入侵，可通过调查不同季节的河道水位变化来判断。

（3）地下水水位标高

地下水主要通过工地基坑排水、管道破损等方式进入污水系统。对于管道破损导致地下水入渗的管段，可通过比对区域内地下水位与管道管内底标高来初步判断。

（4）污水厂、泵站运行情况

包括污水厂地理位置、设计规模、现状日进水量、进水水质情况等，泵站地理位置、现状运行情况等。

（5）区域用水量

包括整个诊断区域排水户的接管情况以及接入市政管网内用户的用水量信息。

入渗入流区域划定

入渗入流区域的划定原则：

（1）根据管网划分诊断排水分区

首先应根据管网走向与连接关系将诊断区域划分为几个面积或管网长度相近的诊断排水分区，每个诊断排水分区都应有一个末端监测点可以代表整个分区的排水情况。

（2）诊断分区晴天末端水质浓度偏低

划分诊断排水分区后对应每一个末端监测点进行晴天连续水质监测，水质浓度低则可初步判断该区域为入渗入流区域。

（3）诊断分区雨天末端流量增加

划分诊断排水分区后对应每一个末端监测点进行连续流量监测（至少包含一次降雨），若出现雨天末端流量明显增加现象，则可初步判断该区域为入渗入流区域。

（4）诊断分区内河道水位增加导致末端流量增加

若诊断区域内存在可能发生倒灌的排口、穿河管或埋河管，需根据该区域内河道水位年际变化情况初步判断管道或排口是否有河水入侵的可能，在河道水位增加时段内安装流量计，若末端流量随河道水位增加，则可初步判断该区域为入渗入流区域。

入渗入流点的调查和诊断

入渗入流调查与诊断的技术路线：

（1）本底水质调查以及特征因子的确定

本底水质调查包括诊断区域内生活污水（灰水、黑水）、河水、地下水、自来水。通过本底水质检测确定至少两种水质特征因子作为相互校核以及验证。

特征因子用以指示某种水类型区别于其他类型的物理、化学指示因子。用于入渗入流诊断的水质特征因子选择应满足以下4个条件：

不同类型的水质特征因子浓度有较为明显的差别；

水质特征因子在排水管道内基本无沉降、无降解；

水质特征因子在同一类型水质中检出值较为稳定，差异性较小；

分析方法简单且检测限、测试精度、安全性和重视性均较为理想。

根据现阶段已完成诊断区域的本底调查结果显示，在常规指标中NH3-N在排水管道中较为稳定且在生活污水中较其他类型水质浓度差异较为明显，可作为理想的生活污水水质特征因子；在非常规指标中一些阴离子、阳离子在地下水中较其他类型水质浓度差异较为明显，在部分地区可作为理想的地下水水质特征因子。

（2）现场勘察优化监测方案

对于根据诊断排水分区末端的监测结果可以初步判断存在入渗入流的区域，然后进行关键节点的流量水质监测。根据资料调查以及现场勘察优化监测节点布置方案，优化布置应满足以下原则：

资料调查以及现场勘查区域应覆盖诊断分区内所有管段交叉节点；

通过标高比对去除不可能发生入渗入流管段区域的监测点；

通过现场调查确定晴天检查井无流量、检查井上游管段不会发生地下水入渗或河水入侵现象；

根据现场调查情况为监测节点确定监测等级，按照一级监测点–二级监测点–三级监测点的监测顺序优先确定诊断区域内的主要问题。