一种城镇污水系统旱天外水入流的剥离方法与流程

1.本发明属于市政工程城镇污水处理技术领域，具体涉及一种城镇污水系统旱天外水入流的剥离方法。


背景技术：

2.城镇污水系统的外水入侵会增加污水处理厂进厂水量、降低进水浓度，导致污水处理厂运行负荷和成本的增加，同时影响污水处理工艺和出水稳定。污水系统旱天外水入侵问题按类型可分为旱天外水入流和旱天地下水入渗。现有技术主要基于水质水量监测分析等方法估算片区内的外水入渗入流总量，缺乏进一步的手段以确定外水具体来源的位置和流量大小进而将外水剥离出污水系统，导致现有技术不能完全满足污水处理提质增效工作的实际需求。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种城镇污水系统旱天外水入流的剥离方法，其目的在于对城镇污水系统旱天入流外水的源头位置、外水类型、外水水质水量、外水进入污水系统的路径等信息的确定，并根据外水进入污水系统的不同方式采取针对性的剥离措施，从而提高污水系统运行效率和污水处理厂进水浓度。
4.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
5.一种城镇污水系统旱天外水入流的剥离方法，包括如下步骤，
6.步骤一：确定污水系统旱天入流外水的调查统计对象；
7.步骤二：逆向外水调查
8.通过分析污水系统关键节点的水质水量监测数据，筛选污水系统旱天外水入流重点区域，从浓度异常点位出发逆向溯源查找外水源头；
9.步骤三：正向外水调查
10.通过收集施工工地清单和自来水厂清单资料后，采用逐一调研的方式排查外水情况；
11.步骤四：调查成果汇总；
12.步骤五：将步骤四得出的结果应用于污水管网中的外水剥离。
13.所述的步骤一中确定的污水系统旱天入流外水的调查统计对象包括清洁基流即山溪水、河湖水倒灌、施工降水、自来水厂排泥水和自来水渗漏。
14.所述步骤二中逆向外水调查中水质水量监测包括污水系统水质水量监测和截流设施水质水量监测。
15.所述污水系统水质水量监测包括如下步骤，
16.第一步：监测点布设
17.监测点布置在市政污水管网和截污管网干管和支管接驳井；
18.第二步：在预设的时段进行监测
19.预设时段选择在晴天的夜间低峰时段，即凌晨2点～6点，对瞬时流量、cod
cr
和nh
3-n监测指标进行监测，并获取监测数据。
20.对市政次支管接驳井进行加密监测；加密监测时仅用水质快检试纸检测nh
3-n指标。
21.所述截流设施水质水量监测的方法为在截流排口、河道总口上游排口和截流井布设监测点，监测瞬时流量和nh
3-n指标。
22.所述步骤二中筛选污水系统旱天外水入流重点区域按照如下原则进行，
①
监测点位的cod
cr
或nh
3-n浓度明显偏低即干支管节点中浓度以下或上游源头节点低浓度；
②
相比上游监测点浓度明显降低即下降污水水质筛选标准中的一个级别以上；具体筛选标准如下
23.当cod
cr
的浓度为100mg/l以上或nh
3-n的浓度为10mg/l以上为高浓度；
24.当cod
cr
的浓度为40mg/l≤cod
cr
《100mg/l或nh
3-n的浓度为2.0mg/l≤cod
cr
《10mg/l为中浓度；
25.当cod
cr
的浓度≤40mg/l或nh
3-n的浓度为≤2.0mg/l为低浓度。
26.所述步骤二中逆向溯源查找外水源头的方法是对外水入流重点区域，逐级向污水管网上游布点，通过快检试纸检测cod
cr
和nh
3-n，直到溯源至外水源头。
27.所述步骤三中的正向外水调查的方法如下：根据步骤一确定的污水系统旱天入流外水的调查统计对象，对不同的对象分别采用如下方式进行，
28.1)清洁基流：根据现有地形图绘制山谷线，沿山脚逐个排查，重点关注清洁基流较多的山谷线与建成区交接处；分析建成区内的公园和小湖塘库水体周边排水管线，现场逐个排查是否有清洁基流接入污水管网或通过截流设施进入截流管网；
29.2)河水倒灌：在河道沿线开井巡查，排查沿河截流管和沿河检查井的倒灌点，并通过监测倒灌点上下游流量的差值确定河水倒灌量，水质取河水水样检测codcr和nh
3-n；
30.3)施工降水：获得片区在建工地清单和地理位置，逐个现场统计其施工降水预处理及排放情况，结合下游管网是否存在雨污错混接或末端截流设施判断施工降水最终是否进入污水/截污系统；若施工降水最终排入河道，则加强施工降水排放监管，避免水质超标；若施工降水最终进入污水/截污系统，则整改管网错混接点和截流设施，使低浓度施工降水正常排入河道；
31.4)自来水厂排泥水：根据片区内自来水厂资料，获取水厂排泥水去向、排放水质及排放量信息。
32.所述步骤四调查成果汇总的内容包括外水源头位置、外水类型、外水水质水量、外水进入污水系统的路径信息；
33.所述步骤五中污水管网中的外水剥离是根据外水进入污水系统的不同方式采取针对性的剥离措施，具体如下：
34.1)经错混接进入污水系统的外水，通过管网的错混接整改进行剥离；
35.2)经截流设施进入污水系统的外水，通过截流设施上游服务片区彻底雨污分流实现外水剥离；
36.3)经检查井破损和管道缺陷进入污水系统的外水，通过检查井和管道修复实现外水剥离。
37.有益效果：
38.(1)本发明在水质水量平衡分析法的基础上增加了具体的现场调查环节，有效解决了水质水量平衡分析法等现有技术仅能估算区域外水总量但无法得知外水具体位置的技术问题，实现了对污水系统旱天入流外水具体来源位置及外水量的调查。
39.(2)本方法采用了正向、逆向相结合的调查思路，能够更为全面、准确地调查区域内污水系统旱天入流外水的具体情况，为污水系统提质增效提供了详细的基础资料。
40.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚的了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
41.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
42.图1为本发明的流程图。
43.图2为本发明的技术路线详图。
44.图3为本发明实施例中某市政路污水管“外水调查一张图”的示意图。
45.图4为本发明实施例中某市政暗涵“外水调查一张图”的示意图。
具体实施方式
46.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
47.实施例一：
48.根据图1和图2所示的一种城镇污水系统旱天外水入流的剥离方法，包括如下步骤，
49.步骤一：确定污水系统旱天入流外水的调查统计对象；
50.步骤二：逆向外水调查
51.通过分析污水系统关键节点的水质水量监测数据，筛选污水系统旱天外水入流重点区域，从浓度异常点位出发逆向溯源查找外水源头；
52.步骤三：正向外水调查
53.通过收集施工工地清单和自来水厂清单资料后，采用逐一调研的方式排查外水情况；
54.步骤四：调查成果汇总；
55.步骤五：将步骤四得出的结果应用于污水管网中的外水剥离。
56.在实际使用时，本发明由于在水质水量平衡分析法的基础上增加了具体的现场调查环节，有效解决了水质水量平衡分析法等现有技术仅能估算区域外水总量，但无法得知外水具体位置的技术问题，实现了对污水系统旱天入流外水具体来源位置及外水量的调
查。
57.本发明由于采用了正向、逆向相结合的调查思路，相比于单独的正向调查思路或单独的逆向调查思路，能够更为全面准确地调查区域内污水系统旱天入流外水的具体情况，为污水系统提质增效提供了详细的基础资料。
58.实施例二：
59.根据图1和图2所示的一种城镇污水系统旱天外水入流的剥离方法，在实施例一的基础上，所述的步骤一中确定的污水系统旱天入流外水的调查统计对象包括清洁基流即山溪水、河湖水倒灌、施工降水、自来水厂排泥水和自来水渗漏。
60.在实际使用时，污水系统旱天入流外水的调查统计对象的确定，为后续调查统计指明了方向，且能有效提高效率。污水系统旱天外水入侵问题按类型可分为旱天外水入流和旱天地下水入渗。地下水入渗具有分布广泛、位置分散和数量巨大等特点，依靠管道内窥手段为主要识别方法，与旱天外水入流调查统计方法有明显不同。因此本发明将调查对象确定为污水系统的旱天入流外水。根据相关工程经验，旱天入流外水主要包括清洁基流即山溪水、河湖水倒灌、施工降水、自来水厂排泥水和自来水渗漏等类型。
61.实施例三：
62.根据图1和图2所示的一种城镇污水系统旱天外水入流的剥离方法，在实施例一的基础上，所述步骤二中逆向外水调查中水质水量监测包括污水系统水质水量监测和截流设施水质水量监测。
63.本技术方案的采用，通过分析污水系统关键节点的水质水量监测数据，筛选污水系统旱天外水入流重点区域，从浓度异常点位出发逆向溯源查找外水源头，能够有效节省逆向外水调查工作的时间和成本。
64.实施例四：
65.根据图1和图2所示的一种城镇污水系统旱天外水入流的剥离方法，在实施例三的基础上，所述污水系统水质水量监测包括如下步骤，
66.第一步：监测点布设
67.监测点布置在市政污水管网和截污管网干管和支管接驳井；
68.第二步：在预设的时段进行监测
69.预设时段选择在晴天的夜间低峰时段，即凌晨2点～6点，对瞬时流量、cod
cr
和nh
3-n监测指标进行监测，并获取监测数据。
70.在实际使用时，监测点布设时一般布置在市政污水管网和截污管网干管和支管接驳井，也可根据现场实际情况进行调整。监测时段选择在晴天夜间低峰时段即凌晨2点～6点，是由于该时段污水/截污管网中的生活生产污水较少，外水占比更为凸显。
71.在进行瞬时流量监测时，可采用便携式多普勒流量计、转子式流速仪或雷达波测速仪等仪器监测；对cod
cr
和nh
3-n指标进行监测时，可将取样送至具备相关资质的实验室采用国标法进行水质检测。确保监测结果的准确性。
72.实施例五：
73.根据图1和图2所示的一种城镇污水系统旱天外水入流的剥离方法，在实施例四的基础上，对市政次支管接驳井进行加密监测；加密监测时仅用水质快检试纸检测nh
3-n指标。
74.在具体应用时，为了使检测结果更加准确，需对市政次支管接驳井进行加密监测。但考虑到次支管监测点位数量较多，为控制成本及提高检测效率，仅用水质快检试纸检测nh
3-n指标即可。
75.实施例六：
76.根据图1和图2所示的一种城镇污水系统旱天外水入流的剥离方法，在实施例三的基础上，所述截流设施水质水量监测的方法为在截流排口、河道总口上游排口和截流井布设监测点，监测瞬时流量和nh
3-n指标。
77.在具体应用时，监测点布设选择在截流设施监测点包括截流排口、河道总口上游排口和截流井，需结合排口溯源等工作同步开展。瞬时流量监测指标的获取，采用便携式多普勒流量计、转子式流速仪、雷达波测速仪等仪器或容积法测量；nh
3-n监测指标的获取，采用水质快检试纸进行检测，简单、方便。
78.实施例七：
79.根据图1和图2所示的一种城镇污水系统旱天外水入流的剥离方法，在实施例三的基础上，所述步骤二中筛选污水系统旱天外水入流重点区域按照如下原则进行，
①
监测点位的cod
cr
或nh
3-n浓度明显偏低即干支管节点中浓度以下或上游源头节点低浓度；
②
相比上游监测点浓度明显降低即下降污水水质筛选标准中的一个级别以上；具体筛选标准如下
80.当cod
cr
的浓度为100mg/l以上或nh
3-n的浓度为10mg/l以上为高浓度；
81.当cod
cr
的浓度为40mg/l≤cod
cr
《100mg/l或nh
3-n的浓度为2.0mg/l≤cod
cr
《10mg/l为中浓度；
82.当cod
cr
的浓度≤40mg/l或nh
3-n的浓度为≤2.0mg/l为低浓度。
83.本技术方案的采用，通过分析污水系统关键节点的水质水量监测数据，筛选污水系统旱天外水入流重点区域，从浓度异常点位出发逆向溯源查找外水源头，从而实现了对污水系统旱天入流外水具体来源位置及外水量的精准调查。
84.在实际使用时，筛选污水系统旱天外水入流重点区域按照上述技术方案进行，使得筛选能够按照的统一的标准进行操作，使得区域的筛选更加简单、方便。
85.实施例八：
86.根据图1和图2所示的一种城镇污水系统旱天外水入流的剥离方法，在实施例一的基础上，所述步骤二中逆向溯源查找外水源头的方法是对外水入流重点区域，逐级向污水管网上游布点，通过快检试纸检测cod
cr
和nh
3-n，直到溯源至外水源头。
87.在具体应用时，首先，针对外水入侵重点区域，逐级向上布点，通过快检试纸检测cod
cr
和nh
3-n，直到溯源至外水源头。现场溯源以人工开井检查为主，疑难点和关键点使用管道潜望镜设备辅助，无法直观分辨清污水的需要通过快检试纸检测水质。其中污水管网只需溯至外水源头；截流设施上游为合流或雨水管网，则需溯至所有外水源头和污水源头方可满足工程需求。
88.实施例九：
89.根据图1和图2所示的一种城镇污水系统旱天外水入流的剥离方法，在实施例一的基础上，所述步骤三中的正向外水调查的方法如下：根据步骤一确定的污水系统旱天入流外水的调查统计对象，对不同的对象分别采用如下方式进行，
90.1)清洁基流：根据现有地形图绘制山谷线，沿山脚逐个排查，重点关注清洁基流较
多的山谷线与建成区交接处；分析建成区内的公园和小湖塘库水体周边排水管线，现场逐个排查是否有清洁基流接入污水管网或通过截流设施进入截流管网；
91.2)河水倒灌：在河道沿线开井巡查，排查沿河截流管和沿河检查井的倒灌点，并通过监测倒灌点上下游流量的差值确定河水倒灌量，水质取河水水样检测codcr和nh
3-n；
92.3)施工降水：获得片区在建工地清单和地理位置，逐个现场统计其施工降水预处理及排放情况，结合下游管网是否存在雨污错混接或末端截流设施判断施工降水最终是否进入污水/截污系统；若施工降水最终排入河道，则加强施工降水排放监管，避免水质超标；若施工降水最终进入污水/截污系统，则整改管网错混接点和截流设施，使低浓度施工降水正常排入河道；
93.4)自来水厂排泥水：根据片区内自来水厂资料，获取水厂排泥水去向、排放水质及排放量信息。
94.在对河水倒灌的调查统计时，片区内沿河截流管多位于河道内，河道水位较高的河段存在河水向沿河截流管倒灌的风险，因此，采用沿线开井巡查，排查沿河截流管的倒灌点的方式进行。
95.在对施工降水的调查统计时，可通过向相关主管部门调研获得片区主要在建工地清单和地理位置，现场逐个调研其施工降水预处理及排放情况，并通过分析下游管网判断施工降水最终是否进入污水/截污系统。
96.在对自来水厂排泥水的调查统计时，可通过与片区内自来水厂调研、收集资料，掌握水厂排泥水去向、排放水质及排放量。
97.本技术方案，根据不同的污水系统旱天入流外水的调查统计对象，采用不同的统计调查方法，从而能够更为全面准确地调查区域内污水系统旱天入流外水的具体情况，为污水系统提质增效提供详细的基础资料。
98.实施例十：
99.根据图1-图2所示的一种城镇污水系统旱天外水入流的剥离方法，在实施例一的基础上，所述步骤四调查成果汇总的内容包括外水源头位置、外水类型、外水水质水量、外水进入污水系统的路径信息；
100.所述步骤五中污水管网中的外水剥离是根据外水进入污水系统的不同方式采取针对性的剥离措施，具体如下：
101.1)经错混接进入污水系统的外水，通过管网的错混接整改进行剥离；
102.2)经截流设施进入污水系统的外水，通过截流设施上游服务片区彻底雨污分流实现外水剥离；
103.3)经检查井破损和管道缺陷进入污水系统的外水，通过检查井和管道修复实现外水剥离。
104.在实际使用时，调查成果汇总可通过获取的外水源头位置、外水类型、外水水质水量、外水进入污水系统的路径信息，绘制出“外水一张表”或“外水一张图”，如图3和图4所示，为后续分析片区外水量提供方便。
105.实施例十一：
106.一种污水/截污干支管逆向调查旱天入流外水的方法。某市政路污水支管节点夜间低峰监测流量180m3/d，cod
cr
＝46mg/l，nh
3-n＝7.4mg/l，bod5＝19.3mg/l，(如图3所示)浓
度明显偏低，判断上游管段存在外水入侵问题。通过外水溯源查明上游工业厂区内存在2处山体清洁基流接入市政污水管的情况。
107.实施例十二：
108.一种截流设施逆向溯源调查旱天入流外水的方法。某市政暗涵下游现状存在截流堰，在该暗涵排口调查中发现某排口水量较大，水质不黑不臭，判断上游存在外水入侵。经过对该排口进行溯源调查，发现上游存在一水塘，水质良好(nh
3-n＝0.2mg/l)，流量约970m3/d(如图4所示)，排放入该暗涵后，被下游总口截入污水泵站，最终进入水质净化厂。
109.实施例十三：
110.一种正向调查旱天入流外水的方法。根据建设单位提供的“在建工程工地清单”和“已建自来水厂清单”逐一开展调研，主要发现：4处在建地铁工地施工降水经三级沉淀池处理排放入雨水箱涵后被总口截流进入污水系统；3个自来水厂反冲洗水和排泥水最终进入污水处理厂。上述7处外水悬浮物超标，但cod
cr
、nh
3-n和bod5接近或达到地表v类水标准，外水量共7730m3/d。
111.在不冲突的情况下，本领域的技术人员可以根据实际情况将上述各示例中相关的技术特征相互组合，以达到相应的技术效果，具体对于各种组合情况在此不一一赘述。
112.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
113.另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
114.以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽的范围。依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。