基于水环境问题的老城区“污水零直排区”建设方案编制的要点
导读：
我省“污水零直排区”建设行动方案中规定制订方案中要求各地要编制建设总体方案和编制建设具体实施方案，厘出问题短板，建立问题清单、任务清单、项目清单和责任清单，实行挂图作战；存在问题的建设单元内所有排污单位、区块均要结合实际情况，制定“一点一策”治理方案。说明“订”在零直排建设中非常重要，如何制订了合适的建设方案，“对症下药”，形成“四张清单”，有重点有针对性地开展“污水零直排区”建设，是各地在零直排区建设中需要重视的问题，本文从水环境角度分析，对现状本底进行深度分析，识别主要问题，从而剖析问题的成因 ；以排水口和水体水质两个方面来分析水污染排放量和水环境容量对零直排建设重点和黑臭水体的影响，对制订零直排建设方案编制的要点进行探讨，希望对我们零直排区建设有一定的启发。
一、水环境问题调查与分析要点
基于解决老城区存在水环境恶化、水体黑臭的问题，系统化方案需要重点应从河道排口的调查与监测出发，结合区域排水关系情况，明确河道排口类型，核算区域污染物排放量。通过排放量与环境容量的对比，明晰应削减污染物总量。通过系统分析水环境问题成因，定量评估各项原因对问题产生的影响，为水环境改善方案的制定奠定基础。
（一）河道排水口的调查与分析
1、河道排水口调查内容
河道排口分析采用排口调查与持续性监测结合的手段进行。对区域所有河道排口进行了勘查，将每个排口的位置、管径、材质、管底标高、出水情况、水质和调查时间等进行详细记录。在初步对排口情况进行梳理后，为了清晰准确的监控和掌握各个排口的流量、流速及液位等基础数据以及变化规律，以评估雨污混接、入渗等情况，选取排口进行流量和液位监测。排口监测点的选取，考虑大管径排口出水量较大，对河道水质影响较多，对管径≥500 mm的排口全部进行监测。同时，兼顾管径＜500 mm但调查时发现旱天有持续出水的排口，记录并选取为监测点。监测时间至少为2周连续监测，期间至少包含一场降雨。
2、河道排水口类别
以河道现状排口现场调查结果为基础，结合对排口的流量监测数据分析，追溯排口上游地块排水体制的管线情况，综合判定后将沿河排水口分为4类，分别是分流制污水口（FW）、分流制雨水口（FY）、分流制混接排放口（FH）和合流制排放口（HZ）。分类依据详见图1。
3、实例
以某老城区分流制区域某排口为例详述排口监测数据如何应用于排口类型的确认。该排口上游区域包括东方银座、二化新村、东岳公寓等几个分流制小区。对该排水口的监测流量进行分析，3月28日~4月1日期间旱天时监测到污水排出，但旱天流量小，见图2、图3。结合本区域3月28日~4月1日的雨量变化情况，3月31日区域有降雨，管道流量增大并达到峰值。通过现场排查排口上游区域管网情况，上游有污水混接进入雨水管道的情况，确认此排口是分流制混接排放口。
（二） 以河道排口为核心，核算污染物排放量
通过获取河道不同排口的流量监测数据，分析区域排水体制情况，可核算该区域内不同类型排口点源、面源的排放量及占比情况，以明确不同排水分区的污染来源。如表1所示，以某老城片区为例，分区1存在严重的雨污混接情况，混接排口污染排出量占点源排放量的90%；分区2点源污染排放主要以分流制混接与污水直排为主，但面源污染排放超过点源污染排放；分区3存在较多雨污合流城中村，点源污染物主要为合流制排口排放。
（三）污染排放量与水环境容量对比分析
采用完全混合模型对区域内地表水环境容量进行估算。老城区内河道水质整体较差，现状的稀释容量为零，河流所具有的自净容量即为河流的环境容量。
将污染排放量与水环境容量进行逐月份的对比，结合实测的河道水质情况，明确不同季节下水环境提升措施的重点。图4为某分区污染排放量与水环境容量逐月对比情况。
通过分析入河污染物与水环境容量比值随月份的变化，看出在旱季（10月~次年1月），污染物负荷排放超标比例更为严重，水体水质恶化现象更为明显。系统化方案编制中应充分考虑在旱季，在削减污染物排放基础上，应采用增加河道水体流量，提升水环境容量。
（四）污水系统问题分析
除将区域的污染本底情况摸排清楚外，还需要分析现状的污水排除系统的问题。分析污水处理厂的流域划分和规模情况，明确污水处理厂流域内管网覆盖情况。初步核算区域内需要削减的污染物量是否能通过现有的污水管网系统进行排除，是否需要新增污水处理厂的处理规模。
需要重点注意的是区域内污水管网的健康状况，管网的缺陷运行是导致污水处理厂进厂浓度逐年下降，进水量不正常波动等问题的重要原因。可采用监测+CCTV检测的方式进行综合判断，明确管道破损运行情况、外来水汇入（地下水入渗、河水倒灌、上游入流等）情况。
二、 水环境改善方案编制要点
（一）削减内源，做好生态修复
老城区水环境改善方案的编制应首先以控源截污为前提，对点源、面源以及合流制溢流3方面的污染物进行控制（见图7）。为削减内源污染，需对河道进行适当的生态清淤。采用增氧和水质净化技术的组合，提高水体溶解氧浓度和水体净化能力。后期结合生态补水、生态岸线建设和人工生态系统重建等方式逐步对水生态系统进行修复，最终使老城区水体达到水清、岸绿、景美、生态的要求，实现水质治理目标。
通过分析汇水片区内水环境问题成因及主要污染物占比，明确以排口治理为根本，内源削减为辅助，水环境容量提升为保障的工程方案制定原则，合理分配各工程措施目标要求，并优化与调整工程规模，在确保工程经济性的基础上有效达到水环境改善的综合要求。图8为某分区水环境改善措施目标的分担示意。
（二） 控源截污，确定重点难点
控源截污工作是老城区水环境改善系统工程中最重要的部分，本文将对该部分内容进行重点阐述。控源截污工程应根据排口类型确定具体处置方式，统筹污水系统整体，制定工程方案（见图9）。以合流制排口截污为例，首先应计算控源截污方案中新增要处理污水量（旱天污水和控制溢流的合流污水），分析下游污水处理厂是否能受纳，以此确定截流倍数，对合流制排放口做截流。通过截污纳管，旱天污水由截流井进入市政污水管线，雨天合流污水进入调蓄池，经水处理装置处理排河或雨停后提升至市政污水管网再到污水处理厂。
在合流制截污管线和调蓄池的规模确定中，应采用模型模拟的技术手段，已满足溢流频次为前提，优化设计方案。通过模型手段利用典型年降雨对原始截污方案进行长历时模拟计算，对各排口溢流量、调蓄池的体积利用及溢流情况进行综合分析，测算初步设定的调蓄池规模和预设的排空机制下年溢流总量及频次的情况。在进行多次调整模拟，达到相关指标要求并综合考虑实施条件和经济效益，从而确定调蓄池最优规模。以某分区的调蓄池设计为例，初始设计调蓄池规模3 500 m³，模型进行2011年典型年降雨计算，截污系统总溢流量占原始溢流的5%，虽然满足溢流控制要求，但调蓄池利用率偏低。通过模型优化规模后，调整调蓄池规模为2 500 m³，总溢流量占原始溢流量的8%，同样满足溢流控制目标要求，但大幅削减了工程投资，节省用地。
节选修改自_周丹等.基于问题导向的老城区海绵城市建设系统化方案编制探讨,(《给水排水》2019年第7期)。
