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2019年5月住建部、生態(tài)環(huán)境部、發(fā)改委印發(fā)《城鎮污水處理提質(zhì)增效三年行動(dòng)方案(2019污水收—2021年)》，該方案首次將管網(wǎng)優(yōu)化列入到污水處理的管理范疇，同時(shí)提出補齊城鎮集中處理設施短板，由此，我國水環(huán)境治理從高速發(fā)展階段邁向了高質(zhì)量發(fā)展階段。

在“2020（第十八屆）水業(yè)戰略論壇”上，啟迪環(huán)境子公司雄安浦華水務(wù)科技有限公司分享了在這方面的思考，并提出了新的解決方案——水力旋流技術(shù)的應用。

在過(guò)去的一年中，水廠(chǎng)的提質(zhì)增效取得了很多的成果，但是在針對廠(chǎng)網(wǎng)一體以及管網(wǎng)優(yōu)化上，仍然存在一些問(wèn)題：

面對這些問(wèn)題，雄安浦華積極學(xué)習國外先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗，充分學(xué)習和研究了<<可持續排水系統設計指南(the SUDs)>>后，引進(jìn)英國Hydro International的技術(shù),將水力學(xué)設計理念在國內進(jìn)行本土優(yōu)化,通過(guò)計算機模擬和水力學(xué)設計，提出了一些治理新思路，供大家學(xué)習和參考，也期待新的技術(shù)能夠為大家解決流域治理中遇到的一些問(wèn)題。

針對提質(zhì)增效過(guò)程中出現的三大問(wèn)題，以水力旋流技術(shù)為核心的管網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)給出了可持續排水管控系統的解決方案。 

針對源頭削減，應減少雨水及污染物濃度低的水進(jìn)入水廠(chǎng)，我們結合現有的檢查井，采用水力學(xué)設計優(yōu)化，設置分散式水力旋流截污沉泥設備，讓泥砂沉積在底部，漂浮物攔截在設備外腔，通過(guò)水力導流的作用，形成一個(gè)旋流和下翻堰出水，保證出水和底泥區和漂浮物區隔離，從而達到沉泥和攔截垃圾的效果。

在北方某試點(diǎn)項目中，通過(guò)吸污車(chē)后期運維，發(fā)現一個(gè)汛期中DN400管道上的水力旋流截污井，有效攔截了約0.26方的泥砂,這也意味著(zhù)下游管網(wǎng)少進(jìn)入了0.26方的泥砂量。在管井里清理這部分泥砂要比在管網(wǎng)里進(jìn)行清理簡(jiǎn)單得多，作為源頭削減方案，水力旋流井的改造簡(jiǎn)單、占地小，極大減少了后期運維成本。這一技術(shù)應用也成為了北京綠色防汛工程的主要技術(shù)手段之一。

水力旋流截流井內垃圾攔截效果

針對合流制管網(wǎng)，如何高效截污，優(yōu)化截流系統、減少污水排河，為此雄安浦華做了一系列的試點(diǎn)項目，最終得出一個(gè)處理方案：通過(guò)水力旋流濃縮設備，實(shí)現多截污、少截流。具體應用時(shí)，采用在關(guān)鍵節點(diǎn)設置水力旋流設備，通過(guò)旋流加格柵過(guò)濾的形式，對合流污水實(shí)現強化一級處理，濃縮底流排放回截污干管或調蓄池，處理后的清水進(jìn)行排放。設備濃縮倍數可達到5-9倍，相當于提高了調蓄池或截污干管的截流倍數，同時(shí)削減了排放入水體的污染負荷。

水力旋流濃縮截污設備示意圖

接下來(lái)是如何減少廠(chǎng)前溢流，提高污水處理廠(chǎng)進(jìn)廠(chǎng)污水濃度，廠(chǎng)前溢流和進(jìn)水污染物濃度過(guò)低的的問(wèn)題在國外同樣也會(huì )遇到。在美國南卡羅萊納州康威市的薩克河污水廠(chǎng)，雨季的時(shí)候來(lái)水比較多，污水處理廠(chǎng)的處理規模無(wú)法滿(mǎn)足處理需求。后期改造中，通過(guò)在污水處理廠(chǎng)前端加一個(gè)水力旋流的濃縮裝置，通過(guò)濃縮13%的底流進(jìn)入污水處理廠(chǎng)的深化單元，清水直接排入薩克河，可以到達總顆粒物50%以上的攔截和COD70%以上的攔截效率。

在這個(gè)項目中，并沒(méi)有強調達標排放，而是強調總量控制，對環(huán)境容量而言，實(shí)際上是更加科學(xué)和合理的。

水力旋流技術(shù)最大技術(shù)創(chuàng )新性為所產(chǎn)設備無(wú)需動(dòng)力。依托水力旋流技術(shù)所產(chǎn)生的設備，依靠水頭及重力流使得設備完成運轉無(wú)需額外動(dòng)力，達到截污的同時(shí)，也減少人工的維護，形成簡(jiǎn)單高效的運轉，在以綠色節能理念為發(fā)展核心的今天，可以大幅度的降低能耗，同時(shí)避免了相應設備在工程建設和使用過(guò)程中的諸多繁瑣，因而具有廣泛的適用性。

為了保證設備物盡其用，雄安浦華積極探索，結合實(shí)際，提出了旱季雨季不同的用法，在雨季，將其作為濃縮裝置，提高污水進(jìn)水污染物濃度，在旱季，將其作為除砂的強化措施，可以減輕曝氣沉砂池的負荷，使得曝氣沉砂池水力停留時(shí)間變長(cháng)，沉砂效果更好，同時(shí)，水力旋流沉砂的效果，也完全可以達到除砂的預處理要求。

西安一個(gè)20萬(wàn)噸的污水處理廠(chǎng)，采用了水力旋流的裝置，完全替代了傳統的曝氣沉砂池，占地和運營(yíng)費用都大大降低，同時(shí)沉砂粒徑可以達到106微米去除率85%以上。

疫情期間，針對水廠(chǎng)進(jìn)行電話(huà)回訪(fǎng)時(shí)發(fā)現，由于地鐵施工廢水的排入，同樣進(jìn)水水質(zhì)的西安某污水處理廠(chǎng)發(fā)生了嚴重淤積，生化池預計深度達到4米。但采用了水力旋流除砂技術(shù)的污水處理廠(chǎng)，在同樣情況下未出現明顯淤積，一周內期間總排砂量達到了300m3。出砂表觀(guān)性質(zhì)也明顯可見(jiàn)細密的無(wú)機顆粒，有效節省了清淤的運維成本。

水力旋流除砂處理，已經(jīng)應用到十余個(gè)項目當中，達到較高精度的除砂要求，在水廠(chǎng)處理的全程中減少泥砂量，提升后續生化段的處理效率，對水廠(chǎng)的設備進(jìn)行保護，減少人工清掏費用，節約占地及能耗。

今后，雄安浦華將不斷對水力旋流技術(shù)在多領(lǐng)域的應用進(jìn)行深化研究，為城鎮污水的提質(zhì)增效三年行動(dòng)添磚加瓦。雄安浦華將積極改進(jìn)和優(yōu)化，來(lái)面對新的機遇和挑戰！