管道修复人的圈子

CSOs溢流污染控制

合流制溢流污染长期以来严重制约我国水环境质量改善，很多黑臭水体治理和环境综合整治项目取得了很大的成效，但是也有不少出现了雨后水质严重变差，返黑返臭的现象出现。这和初期雨水没有得到有效处理是很有关系的。

合流制排水系统（Combined Sewer system, CSS）在暴雨或融雪期内，由于大量雨水流入，流量超过污水处理厂或污水收集系统设计能力时，以溢流方式直接排放，称作合流制排水系统污水溢流（Combined Sewer overflows，CSOs）。

CSOs污水中含有大量的污染物,有机物、N、P 等营养物质；重金属、新污染物等。若未经处理而直接排放，会引发水体缺氧、富营养化进而导致水生态环境失衡；而微生物中各种致病菌的繁殖、随水体而传播将严重威胁城市居民的身体健康；污水中携带的颗粒污染物进入水体后会使水体浑浊，影响水体的城市功能和感观，破坏人与自然的和谐。

由于合流制溢流污水具有间歇性强、水量水质变化大等特点，污水处理厂在接收合流制溢流污水时，短期的水质和水量波动，可能会影响污水处理厂的正常运行和处理效果。

《“十四五”城镇污水处理及资源化利用发展规划》中明确指出，未来中国污水处理补短板的方向是“合流制溢流(CSOs)污染控制及净化设施的建设”，住建部发布的《城市黑臭水体整治工作指南》也将CSOs作为点源污染之一纳入到整治方案的编制范围要求中。

CSOs污水与常规的市政污水不同，其主要污染物、污染物浓度，均有很大差异。主要体现在BOD低，可生化性差等特点，因此常规的市政污水处理工艺并不适合CSOs废水处理。

国际上最常用的方式，是采用高效沉淀池进行一级强化处理，其中高密度沉淀池因其快速启停、占地小、处理负荷高等特点，在初期雨水处理领域应用广泛。

结合与城市污水处理厂的关系来看，高密池在CSOs污水处理中，可以有以下几种形式：

1. CSO厂外溢流/SSO污染控制

2. CSO-SSO厂内溢流污染控制

3. 初沉池兼顾CSO-SSO溢流污染控制

4. 深度处理兼顾CSO-SSO溢流污染控制

处理CSOs污水的高密池，根据具体使用场景和功能，有几种不同的型号：

斜管区水力负荷可达30m/h，可用作初沉池兼顾雨季溢流污染控制，也可用作深度处理兼顾雨季溢流污染控制

法国圣沙蒙 St Chamond项目，初沉池和深度处理均采用了高密池，旱季处理能力1500m³/h

雨季处理时，初沉和深度处理用高密池均可处理5000m³/h雨污水，高密池出水打大部分消毒后外排，只有1500m3/h进入原有生化系统进一步处理，保障生化系统不被冲击，且最大限度消减了雨污水的污染物难度。雨水处理总规模10000m³/h

Densadeg 2D100，斜管区水力负荷最高可到120m/h，适用于单独雨污水一级强化处理

美国俄亥俄Toledo项目

污水处理厂处理能力约63.5万吨/天，在原来污水厂基础上新增加了雨污水一级强化处理设施，总处理能力达到150万吨/天。

Densadeg 2D100， 6座，

• 设计最高上升流速118 m/h

• FeCl₃投加量：一般10~20 mg/l，最高25-40 mg/l.

• PAM投加量：一般0.5 mg/l，最高2.5 mg/l

• 设计进水TSS：50~900 mg/L

• 处理目标：TSS去除率60%或出水TSS < 40 mg/L

• 实际出水SS可稳定在20~40 mg/L

广州大观净水厂雨季合流污水处理，处理规模40万m³/d

• 主要工艺：粗格栅-细格栅-沉砂池-高密池 2D100

• 高密池:2 座，

• 斜管区表面负荷：82.4m/h

• 超高负荷为全地埋式的结构节约了占地面积，以经济合理的工艺实现了初期雨水的高效处理

该项目为目前国内斜管区水力负荷最高的高密池项目。

Densadeg XRC极速高密度沉淀池，可用作单独雨污水一级强化处理，也可用作深度处理兼顾雨季溢流污染控制，雨水处理应用中，斜管区水力负荷最高可达160m/h。

丹麦斯坎讷堡 Skanderborg WWTP

污水厂处理能力1000m³/h污水，污水处理后排入斯坎讷堡湖

处理工艺：活性污泥池 砂滤池；处理污水 CSO时，处理能力1250m³/h

为了减少排入湖中的总磷，污水厂启动改造，将CSO溢流污水进行单独处理，处理后的雨污溢流水排入斯坎讷堡湖畔的Swan Lake

核心处理工艺：Densadeg XRC极速高密度沉淀池，目标为削减雨水中90%的总磷

改造方案：前端增加均质池，深度处理用Densadeg XRC高密池替代砂滤池；

处理能力：CSO单独处理能力：1500m³/h，同时主线处理能力保持1250m³/h

雨季时将Densadeg XRC极速高密池切换，对CSO污水进行一级强化处理；旱季时高密池作为污水厂深度处理来使用。

黄孝河厂区位于黄孝河明渠末端，与府河交汇处，包括调蓄池（CSO1），及强化处理设施（CSO2）。调蓄池（CSO1）调蓄容积为250000m³，强化处理设施（CSO2）处理规模为6m³/s。当流域发生降雨时，调蓄池（CSO1）存储污水，通过提升泵输送至CSO2，处理达标后排放至府河。整体工艺流程如下图

- 黄孝河设计峰值水量：6m³/s

- 黄孝河高密池数量：6 座

- 斜管区峰值上升流速：20m/h

- 设计进出水水质如下：

由于合流制溢流污水具有间歇性强、水量水质变化大等特点，污水处理厂在接收合流制溢流污水时，由于短期的水质和水量波动，可能会影响污水处理厂的正常运行和处理效果。为适用于合流制溢流污水的变化特点，项目设计中，在普通高密池的基础上增加出水回流系统、污泥传输系统等措施，可以根据流域内水质状态，实现多种运行模式，成为智慧型高密度沉淀池。

出水回流：每组高密池进水渠和出水渠独立设置，也可以互相连通。每组配套回流泵，回流渠道，监测仪表及自动闸门。回流渠道联通出水渠和进水渠。可以在同一组中进行循环，也可以将其中一组的出水，作为另一组的进水，以此实现串联运行。

污泥传输：每座高密池配有三台污泥泵，出泥管路通过一根总管联通。污泥传输系统包括各高密池各自的污泥泵组和污泥连通总管。污泥总管将各污泥泵组连通起来，可以将一组高密池的剩余污泥，转输至另一组高密池的絮凝池进水处。

稀释水系统：为了更好的混合药剂，高密池投加的药剂通常需要用水稀释。但是CSOs处理系统一般处理规模很大，同样药剂的使用量也非常高。如果采用自来水稀释，一方面浪费自来水资源，另一方面大大增加厂区运行成本。本项目中的高密池利用自身的产水进行药剂稀释。当高密池在初期启动程序时，稀释水泵不启动，投加药剂原液。当高密池正常运行，可连续产水时，启动稀释水泵，药剂混合后投加。

初期雨水污染物难度大，进入合流制管网后若不能得到妥善处理，会多排放水体造成很大的污染，这也是很多地方城市污水排放标准越来越高，但河道水体改善进展缓慢的原因之一，只也将初期雨水也纳入水系统的治理范围之内，才能更好地解决城市水体水质问题。

用常规的市政污水处理工艺来处理此类污水，投入大但效果有限。综合考虑经济性、整体效果、运行便捷等多种因素，借鉴国外的一些处理方式，采用高密池对此类溢流污水进行一级强化处理，可谓是比较合适的解决方案。

现在欠缺的，是针对CSOs污水单独排放的标准...目前只有昆明市有明确的排放标准，其他地方，需要尽快跟上。