摘要 黃孝河位于湖北省武漢市漢口中心片區(qū)，歷史悠久，承載著武漢市的滄桑巨變，伴隨城市的發(fā)展，水環(huán)境逐步惡化，目前已然成為影響城市形象的黑臭水體，合流制排水系統(tǒng)污水在雨季發(fā)生的溢流(CSOs)是主要因素。工程通過對黃孝河CSOs污水截流、調(diào)蓄、處理等有效治理措施，將污染物削減后再行排放，年溢流頻次控制在10次以內(nèi)，可有效緩解 CSOs污染。

　　關(guān)鍵詞 合流制溢流 CSOs污染特點(diǎn) CSOs污染控制設(shè)計(jì)

　　1 項(xiàng)目背景

　　1.1 黃孝河的歷史溯源黃孝河至今已有500多年歷史。明崇禎年間，為治理漢口 每 年 累 遭 漢 水 和 府 河 泛 濫 之 危 害，修建袁公堤，漢 水 主 流 改 道，堤 外 形 成“十 八 淌 子”，淌子較窄 且 淺;清 咸 豐 十 一 年，漢 口 開 辟 租 界，為便利運(yùn)輸，將連接“十八淌子”的河港擴(kuò)寬，成為一條河流，形成了一條橫臥漢口北部長12.4km、寬10m 的河道，以黃陂、孝感各取一字得名黃孝河。后因漢口數(shù)百個湖泊被填，地區(qū)面積擴(kuò)大了兩倍，黃孝河的通 航 功 能 喪 失，逐 漸 淪 為 城 市 的 排 水 通道，且由于 其 自 然 坡 度 小，排 水 能 力 不 足，每 遇 大雨，便污水四溢，漬水成災(zāi)。1983年，武 漢 市 政 府決心徹底根 治 黃 孝 河，將 京 廣 鐵 路 以 南 地 區(qū) 河 道改為箱涵，鐵 路 以 北 地 區(qū)(向 北 流 至 府 河)仍 保 留明渠形式，經(jīng) 過 8 年 時 間，最 終 形 成 了 5.3km 城市地下箱涵與5.4km 黃孝河明渠，大大緩解了排漬問題，見圖1。

　　1.2 黃孝河系統(tǒng)的排水現(xiàn)狀黃孝河為城市內(nèi)河，承擔(dān)著漢口東部48.5km2城區(qū)的雨污水排放任務(wù)，服務(wù)人口110萬，其中京廣鐵路以南地區(qū)為合流區(qū)，面積約為19km2，雨水經(jīng)黃孝河箱涵排入黃孝河明渠，合流制排水系統(tǒng)旱流污水通過在箱涵出口處設(shè)置截污閘攔截并通過污水泵站提升至三金潭污水處理廠。京廣鐵路以北地區(qū)為分流區(qū)，黃孝河明渠為其雨水受納水體。

　　1.3 黃孝河水環(huán)境現(xiàn)狀黃孝河歷經(jīng)數(shù)次整治，但水環(huán)境仍然較差。按照《城市黑臭水體整治工作指南》給出的黑臭水體污染程度分級標(biāo)準(zhǔn)，黃孝河屬于城市黑臭水體。造成黃孝河黑臭的原因復(fù)雜，包括污水截流不徹底、雨天合流制污水溢流量大、內(nèi)源污染嚴(yán)重及缺乏生態(tài)補(bǔ)水等多個因素。治理也需遵循“適用性、綜合性、經(jīng)濟(jì)性、長效性和安全性”原則，采用控源截污、內(nèi)源控制、生態(tài)修復(fù)、活水循環(huán)等技術(shù)措施從根本上解決黃孝河的黑臭。本文主要著重闡述控制雨天合流制溢流(CSOs)污水對黃孝河明渠污染的問題。

　　2 黃孝河合流制溢流(CSOs)污染控制

　　2.1 CSOs污染特點(diǎn)黃孝河排水系統(tǒng)合流片區(qū)位于中心城區(qū)，屬于老城區(qū)，建設(shè)密度較高，合流制管網(wǎng)改為分流制實(shí)施難度極大，暫時保留其合流制排水管網(wǎng)相對合理，但與此同時也帶來了合流制溢流污染問題。在降雨(或融雪)期，由于大量雨水流入排水系統(tǒng)，合流制排水系統(tǒng)內(nèi)的流量超過截污流量時，超過排水系統(tǒng)負(fù)荷的雨污混合污水便會直接排入受納水體，這被稱為合流制管道溢流(CombinedSewerO-verflows，簡稱 CSOs)[1]。合流制管道溢流不僅會嚴(yán)重影響水生生物的生長繁殖，造成水體富營養(yǎng)化，污染受納水體，尤其是對自凈能力弱、環(huán)境容量較小的城市內(nèi)河，將對其水生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生致命的破壞，直接將其變?yōu)楹诔羲�體，對城市居民的健康產(chǎn)生不利影響，制約城市的可持續(xù)發(fā)展。

　　2.2 黃孝河 CSOs污染治理思路黃孝河污 水 系 統(tǒng) 內(nèi) 現(xiàn) 有 1 座 處 理 規(guī) 模 50 萬m3/d的三金潭污水處理廠，配套建設(shè)的污水泵站有鐵路橋泵站、建設(shè)渠泵站、塔子湖泵站和石橋泵站等，其中鐵路橋泵站位于合流制管道系統(tǒng)末端(暗涵末端，明渠起端)，合流制污水若不能被該泵站抽排則會翻越明渠點(diǎn)水閘，溢流進(jìn)入黃孝河明渠起端，污水處理廠和泵站的位置分布如圖2所示。

　　3 黃孝河 CSOs控制設(shè)施的具體設(shè)計(jì)

　　3.1 CSOs進(jìn)口節(jié)制閘進(jìn)口節(jié)制閘既能保證合流制污水優(yōu)先進(jìn)入污水處理廠，又可將污水處理廠消納不了 CSOs污水接進(jìn)截污箱涵(將明渠起端的水位控制在泵站正常吸水最低水位與明渠起端水閘不發(fā)生溢流水位之間，最大程度的減少溢流的發(fā)生)。

　　根據(jù)運(yùn)行工況及現(xiàn)場安裝條件，選用占地較小布置更靈活的液動下開式堰門，閘門尺寸 B×H =4000mm×3000mm，安裝在截污箱涵的進(jìn)口處。由于合流制污水進(jìn)入 CSOs截污箱涵之前已經(jīng)過一道粗格柵，因此本工程 CSOs截污箱涵起端不再另設(shè)格柵。

　　3.2 CSOs截污箱涵根據(jù)實(shí)際情況，參考?xì)W美國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，合理確定污染控制目標(biāo)，如溢流總量控制率、溢流次數(shù)、溢流污染總量等。根據(jù)降雨資料篩選出滿足控制目標(biāo)要求的臨界降雨，根據(jù)降雨量及暴雨強(qiáng)度，初估調(diào)蓄池容積和截污箱涵過流能力，通過水力模型模擬試算修正，最后采用多年實(shí)際降雨資料進(jìn)行模型驗(yàn)證。設(shè)計(jì)斷面尺寸B×H =4000mm×3000mm;設(shè)計(jì)水力坡 度 為 0.7‰;設(shè) 計(jì) 過 流 能 力 22 m3/s;全 長5km。

　　3.3 調(diào)蓄池設(shè)調(diào)蓄池1座，設(shè)計(jì)有效容積V=25萬 m3，平面占地面積3.4萬 m2，有效水深7.3m，分為5個蓄水室。將調(diào)蓄池分格的目的旨在適應(yīng)多種雨情，提高調(diào)蓄池及其設(shè)備的有效利用率、降低能耗、方便調(diào)蓄池運(yùn)維及管理。分格后，前2個蓄水室利用率較高且存儲 CSOs污水也較臟、污染物相對集中。

　　CSOs調(diào)蓄池內(nèi)的設(shè)備相對較少。其中關(guān)鍵設(shè)備為沖洗系統(tǒng)設(shè)備，若不能進(jìn)行有效的沖洗，池底出現(xiàn)淤積，清洗難度大，且淤積的污泥厭氧發(fā)酵也會釋放有毒有害氣體，其中厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的甲烷為易燃易爆氣體，為運(yùn)營帶來巨大風(fēng)險(xiǎn)。為了保證其正常工作，每次蓄水結(jié)束后對池體污染物的清洗至關(guān)重要;需 要 配 備 沖 洗 效 果 好、自 動 化 程 度 高 的 沖 洗工藝。

　　4 結(jié)語

　　合流制污水在雨季溢流至黃孝河，是導(dǎo)致其成為黑臭水體的主要原因之一，本工程通過對 CSOs污水進(jìn)行調(diào)蓄處理，將其凈化達(dá)標(biāo)后再行排入水體，解決了合流制溢流造成的污染;而面源污染也是黃孝河黑臭的成因之一，欲從根本上解決黃孝河的黑臭還需對沿河雨水排口進(jìn)行初雨棄流，實(shí)施海綿措施，解決面源污染。

　　此外，黃孝河黑臭水體的治理需要將 CSO 調(diào)蓄與處理系統(tǒng)與排水管網(wǎng)、城污水提升泵站、市污水處理廠、末端抽排泵站聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度，綜合把控，發(fā)揮每項(xiàng)設(shè)施的最大能量，來確保黃孝河水質(zhì)長治久清，還自然之汩汩綠水。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1] 徐一茗.合流制管道溢流的影響因素及其污染治理措施[J].山西建筑，2010，36(34)：170-172.

　　[2] ChebboG.Solidsinurbanwetweatherdischarges：character-isticsandtreatability[R].Paris：EcoleNationaledsPontsetChaussees，1992.

　　《武漢市黃孝河合流制溢流污染控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)》來源：《給水排水》，作者：孫 巍，張文勝。