1 导言
近年来,多地污水处理厂长期超负荷运行,特别是高水位运行,系统内存在较多的外来水进入管道,侵占了污水转输空间,导致污水处理厂进水污染物浓度远远低于规范中城市生活污水中污染物浓度,增加了排水系统转输负荷,使得污水处理厂处理和排水设施运行效能低下。
2 外来水调查思路
污水系统“四通八达”、连接关系复杂、汇入节点多,且服务范围广,对于外来水调查要圈定重点区域,再开展详细调查,避免盲目面积性开展。污水管道外来水来源主要有地下水、河湖水、山水、错接和混接水、施工基坑降水、其它等。
2.1 污水系统流量监测
根据排水管网图按照连接关系划分监测区域,在重要节点布设流量监测设备,采集实时流量监测数据,一般监测时间不少于15天,对于分析雨污混接现象的,至少应该包含2个雨期。根据采集流量数据分析该区域可能的外水类型,划定重点外水来源管段。
2.2 重点区域精细化检测2.2.1 地下水进入调查
对污水管渠进行全面的内窥检测,查清管道存在的破损、脱节、错口等缺陷;
2.2.2 河湖水进入调查
对所有沿河排水口的出流方式进行核查并分类;对淹没出流及半淹没式出流方式的防倒灌设施进行排查;对排水口上游截污设施进行核查,重点复核截流堰顶标高与河水位高程的关系。对位于河边及穿河污水管渠、截污管渠进行全面检测,重点查出破损、脱节、渗漏等可能导致大量河水进入的缺陷。
2.2.3 山水进入调查
查清山体截洪沟接入市政排洪管渠的起点位置;排查排洪管渠入河路径并查清其污水进入的具体位置;查清排洪管渠截污设施的具体位置。
2.2.4 错接和混接水调查
通过管线排查,查清管道的错接和混接点。
2.2.6 施工基坑降水调查
系统排查施工降水或基坑排水,建立清单台帐,明确项目位置、排水去向及水质。
以及其它外水排查。
3 排水管道流量监测
排水管道流量监测采用多普勒超声流量计,它是利用多普勒效应测量的一种测流装置。多普勒超声流量计的工作原理为发射换能器发射一定频率的超声波到流动液体内的气泡和固体颗粒上产生散射波,散射波被接收换能器所接收,其频率变化与粒子(或气泡)的移动速度成正比(由于换能器具有一定的的指向性,所以接收的散射信号基本上是从管道中心附近发射来的)。流量计算采用速度-面积法。图1为THWater流量计。

图1 THWater流量计
为了确定外来水入渗问题严重区域,结合排水系统主干管拓扑结构以及现场勘查,合理网格化分区排水监测子区域,基于在线监测点位,在排水管网关键节点完善临测监测点位,完成相应流量监测点位测量服务,确保获得有效真实的监测数据,同时根据监测及排查需要进行水质检测点布设及检测。利用获得的监测数据定量化分析评估各监测子区域外来水入渗严重程度区域,提出需要进一步优先排查区域。
4 重点区域管道精细化检测
采用人工巡查、电视检测(CCTV)、声呐检测、管道潜望镜(QV)检测等方法,对圈定重点入渗管网进行检测,查找外水汇入准确点位。
4.1 管道电视检测
管道闭路电视检测(Closed Circuit Television Inspection)简称CCTV检测,是一种采用闭路电视采集图像,通过有线传输方式,进行管线内部情况检测。管道闭路电视检测系统包括主控器、爬行器、摄像头、电缆盘等组件。检测作业时爬行器上搭载摄像头,并通过电缆与主控制器连接,爬行器放入管道口,操作员在地面通过主控器发送指令,通过爬行器行走录制视频,电缆盘记录爬行器位置,在检测过程中发现缺陷可以转动摄像头,调整焦距对缺陷特写,更清晰的记录缺陷信息。管道闭路电视检测具有操作方便、图像记录、判断准确直观、避免人员进入管道可能发生的人身伤亡事故。管道闭路电视设备见图2。

图2 管道闭路电视设备
4.2 管道声呐检测
管道声呐检测仪是将传感器头侵入水中进行检测的一种手段,声呐系统采用一个恰当的角度对管道内壁进行检测,声呐换能器通过快速旋转并显示一个管道内壁的横断面图,图3为声呐检测设备示意和检测成果。
图3 管道声呐检测设备示意和检测成果
5 节点溯源
对精细化检测发现河湖水、山水、施工基坑降水等外来水“按图索骥”向上游追溯,直至找到源头。开展这类外来水调查可以先结合卫星影像,对周围水体状况梳理,掌握周边外水的可能来源,再开展人工调查。
6 结语
通过对排水系统划区域进行流量监测,圈定外来水入渗重点区域,对入渗重点区域开展调查、检测等,查明汇入管道外来水,为下一步污水系统提质增效提供工程改造依据。
参考文献:
[1]时珍宝.上海市排水系统地下水渗入量研究:[学位论文].上海:同济大学,2004
[2]田志勇.超声波多普勒流量计在排水管网流量监测中的应用.市政技术,2008(26):62-64