引言

　　近年來，隨著城市化的快速發展，城市不可滲透表面的增長導致初期雨水污染問題日益嚴重，對城市水資源構成威脅。

　　桃浦污水處理廠改造工程是響應國家“水污染防治行動計劃”、貫徹落實上海市《水污染防治行動計劃實施方案》的關鍵項目，對提升污水集中處理能力、改善桃浦河和西虬江水環境至關重要。

　　這一現象符合威樂集團定義的全球發展趨勢，包括“城市化”“氣候變化”“水資源短缺”。這些趨勢是威樂集團制訂長期戰略規劃的基礎。威樂旗下品牌汩鴻環保參與的桃浦污水處理廠改造工程，是威樂集團應對趨勢變化的標志性項目之一。

　　項目概況

　　桃浦污水處理廠初期雨水調蓄項目，建設地點位于上海市普陀區。服務范圍包括真南北、真南、交通南、銅川、真光、真如、真江（部分）、曹楊等8個分流制排水系統的初期雨水調蓄，服務范圍面積21.56k㎡，其中寶山區0.54k㎡、普陀區21.02k㎡。

　　本項目將原桃浦污水處理廠內部分處理構（建）筑物進行改造，改造后作為初雨調蓄池使用，項目共有5座調蓄池，總調蓄容量8.9 萬m3，放空時間24h。調蓄池放空時，經祁連山路泵站提升后外排至西干線總管，最終排入泰和污水處理廠處理達標后排放。

　　平面布置根據現狀構筑物運行情況，結合本工程可利用為調蓄池的構筑物分布及池容情況，改造催化還原池、現狀初沉池及附加曝氣池和SBR生物池等構筑物作為調蓄池，于現狀儲泥池區域新建初雨提升泵房一座。

　　汩鴻環保于2021年正式參與桃浦污水處理廠初期雨水調蓄項目，為原催化還原池、原初沉池及附加曝氣池以及原SBR生物池等設計沖洗及放空排水系統。

　　技術特點

　　調蓄池的主要功能是對雨季過量的初期雨水進行存儲，對整個給排水系統進行調蓄。初期混合污水的停留會導致調蓄池中的污染物沉積嚴重，因此要對調蓄池中的沉積污染物定時清洗。人工清洗費力、耗時長且危險，因此自動沖洗系統可代替人工對使用之后的池底進行自動清洗。

　　門式自動沖洗能夠產生長程持久的強力沖洗波，沖洗效果好，效率高；技術成熟、完善，運行可靠、穩定。設備由高性能不銹鋼材料制成，耐腐蝕，結構堅固耐用；運行過程中無噪聲，液壓驅動，無需外部水源，節省能源。可以在現有調蓄池簡單改造后即可安裝，對調蓄池調蓄容積影響非常小，對土建要求較低；具有維護簡單等優點。

　　*門式自動沖洗

　　智能噴射器可定時噴出氣水混合液，曝氣并降解水中的部分有機物，最大限度避免調蓄池產生異味。當調蓄池排水達到設定水位時，智能噴射器開始工作，使池底的沉淀物處于懸浮狀態，避免在池底沉積。當調蓄池接近排空時，智能噴射器對調蓄池底部進行多角度、全范圍沖洗。可配置高清攝像頭，實現定點沖洗。另有固定噴射器系統，適用于較為狹窄的廊道及涵渠。

　　*固定噴射器

　　*旋轉噴射器

　　創新的解決方案

　　初雨調蓄系統的運行與常規污水處理系統有明顯的區別，最大的特點在于運行不連續，來水量、污染負荷不穩定。初雨調蓄系統的長效運行，一是需要在降雨后盡快排空調蓄池，二是適應工藝的沖洗設備及時工作。

　　項目采用了創新的調蓄池運維方式：降雨初期，分別開啟初期雨水提升泵房的進水閘門和雨水提升泵，服務范圍內初期雨水經廠內提升泵站提升至調蓄池進行調蓄。每座調蓄池對應一根進水管道，可根據降雨雨量情況確定調蓄池的運行工況。調蓄池進水采用逐個調蓄池依次進水模式；優先進低水位的調蓄池，節省能耗；調蓄進水采用流量和液位+進水閘門控制模式。待降雨結束，開啟調蓄池放空管道控制閥，將調蓄的初期雨水重力匯入放空總管，并對調蓄池進行沖洗，沖洗廢水在流量閥的控制下，重力排放至祁連山路污水泵站，經泵站提升后納入西干線。調蓄池放空采用逐個調蓄池依次放空；放空總管按照最不利情況，即5座調蓄池同時放空的情況進行設計；調蓄池放空以放空閘門進行控制。

　　該項目的沖洗及放空系統設計原則為盡可能減少對原有土建池體的變更，將污水廠現狀催化還原池改造為1#調蓄池，分割為12個方格及配水渠道，為單個方格設計旋轉噴射器，配水渠道設計固定噴射器進行沖洗，共設置5套固定噴射器、12套旋轉噴射器。現狀初沉池及附加曝氣池改造為2#調蓄池，現狀初沉池及附加曝氣池分為兩個區間，分別在規則的廊道區間設置門式沖洗結合截污槽的固定噴射器，包括2套固定噴射器、7套門式自動沖洗設備。現狀三座SBR池分別改造為3#、4#、5#調蓄池，三座SBR池體結構形式一致，分為四條沖洗長度為106m的沖洗廊道，設置門式沖洗結合截污槽固定噴射器，每個調蓄池各包括1套固定噴射器、4套門式自動沖洗設備。

　　汩鴻環保工藝技術工程師馬裕婧認為，本項目的創新點在于：首先，為城市排水系統功能調整更新提供范本，改造城市主城區中小型污水處理廠，對其功能進行調整，用于初期雨水的調蓄，并借助原污水輸送干線和末端新建初期雨水處理系統，處理后排放。其次，為在盡量不改動原有土建的情況下，針對性的設計沖洗及放空系統可以推廣到類似項目，研發的旋轉式及固定式噴射器可以應用于不規則形狀或圓形調蓄池內。另外，采用旋轉噴射器+固定噴射器、門式沖洗+固定噴射器的聯合沖洗方式，以減少沖洗死角，提高沖洗效率。

　　示范意義

　　在不改動原有土建的基礎上，實現了功能調整和技術創新，不僅響應了市局對污水處理廠功能調整的要求，更為城市排水系統提供了創新的解決方案，有助于研究對現有各構筑物改造作為初雨提升設施、調蓄設施、處理設施的可行性，為對已建污水處理構筑物改造為調蓄設施后的防淤積與沖淤技術的研究提供參考，評估污水處理設施轉型改造為調蓄設施后對環境影響的改善效果。同時為超大型城市的排水系統功能調整提供了新思路，具有極高的推廣價值。桃浦污水處理廠的初期雨水調蓄項目，不僅展示了上海在城市化進程中的環保創新，更為全球超大城市的排水系統更新提供了寶貴經驗。隨著項目的全面驗收，我們期待其為城市黑臭水體治理帶來更多的啟示！