引言

　　近年来，随着城市化的快速发展，城市不可渗透表面的增长导致初期雨水污染问题日益严重，对城市水资源构成威胁。

　　桃浦污水处理厂改造工程是响应国家“水污染防治行动计划”、贯彻落实上海市《水污染防治行动计划实施方案》的关键项目，对提升污水集中处理能力、改善桃浦河和西虬江水环境至关重要。

　　这一现象符合威乐集团定义的全球发展趋势，包括“城市化”“气候变化”“水资源短缺”。这些趋势是威乐集团制订长期战略规划的基础。威乐旗下品牌汩鸿环保参与的桃浦污水处理厂改造工程，是威乐集团应对趋势变化的标志性项目之一。

　　项目概况

　　桃浦污水处理厂初期雨水调蓄项目，建设地点位于上海市普陀区。服务范围包括真南北、真南、交通南、铜川、真光、真如、真江（部分）、曹杨等8个分流制排水系统的初期雨水调蓄，服务范围面积21.56k㎡，其中宝山区0.54k㎡、普陀区21.02k㎡。

　　本项目将原桃浦污水处理厂内部分处理构（建）筑物进行改造，改造后作为初雨调蓄池使用，项目共有5座调蓄池，总调蓄容量8.9 万m³，放空时间24h。调蓄池放空时，经祁连山路泵站提升后外排至西干线总管，最终排入泰和污水处理厂处理达标后排放。

　　平面布置根据现状构筑物运行情况，结合本工程可利用为调蓄池的构筑物分布及池容情况，改造催化还原池、现状初沉池及附加曝气池和SBR生物池等构筑物作为调蓄池，于现状储泥池区域新建初雨提升泵房一座。

　　汩鸿环保于2021年正式参与桃浦污水处理厂初期雨水调蓄项目，为原催化还原池、原初沉池及附加曝气池以及原SBR生物池等设计冲洗及放空排水系统。

　　技术特点

　　调蓄池的主要功能是对雨季过量的初期雨水进行存储，对整个给排水系统进行调蓄。初期混合污水的停留会导致调蓄池中的污染物沉积严重，因此要对调蓄池中的沉积污染物定时清洗。人工清洗费力、耗时长且危险，因此自动冲洗系统可代替人工对使用之后的池底进行自动清洗。

　　门式自动冲洗能够产生长程持久的强力冲洗波，冲洗效果好，效率高；技术成熟、完善，运行可靠、稳定。设备由高性能不锈钢材料制成，耐腐蚀，结构坚固耐用；运行过程中无噪声，液压驱动，无需外部水源，节省能源。可以在现有调蓄池简单改造后即可安装，对调蓄池调蓄容积影响非常小，对土建要求较低；具有维护简单等优点。

　　*门式自动冲洗

　　智能喷射器可定时喷出气水混合液，曝气并降解水中的部分有机物，最大限度避免调蓄池产生异味。当调蓄池排水达到设定水位时，智能喷射器开始工作，使池底的沉淀物处于悬浮状态，避免在池底沉积。当调蓄池接近排空时，智能喷射器对调蓄池底部进行多角度、全范围冲洗。可配置高清摄像头，实现定点冲洗。另有固定喷射器系统，适用于较为狭窄的廊道及涵渠。

　　*固定喷射器

　　*旋转喷射器

　　创新的解决方案

　　初雨调蓄系统的运行与常规污水处理系统有明显的区别，最大的特点在于运行不连续，来水量、污染负荷不稳定。初雨调蓄系统的长效运行，一是需要在降雨后尽快排空调蓄池，二是适应工艺的冲洗设备及时工作。

　　项目采用了创新的调蓄池运维方式：降雨初期，分别开启初期雨水提升泵房的进水闸门和雨水提升泵，服务范围内初期雨水经厂内提升泵站提升至调蓄池进行调蓄。每座调蓄池对应一根进水管道，可根据降雨雨量情况确定调蓄池的运行工况。调蓄池进水采用逐个调蓄池依次进水模式；优先进低水位的调蓄池，节省能耗；调蓄进水采用流量和液位+进水闸门控制模式。待降雨结束，开启调蓄池放空管道控制阀，将调蓄的初期雨水重力汇入放空总管，并对调蓄池进行冲洗，冲洗废水在流量阀的控制下，重力排放至祁连山路污水泵站，经泵站提升后纳入西干线。调蓄池放空采用逐个调蓄池依次放空；放空总管按照最不利情况，即5座调蓄池同时放空的情况进行设计；调蓄池放空以放空闸门进行控制。

　　该项目的冲洗及放空系统设计原则为尽可能减少对原有土建池体的变更，将污水厂现状催化还原池改造为1#调蓄池，分割为12个方格及配水渠道，为单个方格设计旋转喷射器，配水渠道设计固定喷射器进行冲洗，共设置5套固定喷射器、12套旋转喷射器。现状初沉池及附加曝气池改造为2#调蓄池，现状初沉池及附加曝气池分为两个区间，分别在规则的廊道区间设置门式冲洗结合截污槽的固定喷射器，包括2套固定喷射器、7套门式自动冲洗设备。现状三座SBR池分别改造为3#、4#、5#调蓄池，三座SBR池体结构形式一致，分为四条冲洗长度为106m的冲洗廊道，设置门式冲洗结合截污槽固定喷射器，每个调蓄池各包括1套固定喷射器、4套门式自动冲洗设备。

　　汩鸿环保工艺技术工程师马裕婧认为，本项目的创新点在于：首先，为城市排水系统功能调整更新提供范本，改造城市主城区中小型污水处理厂，对其功能进行调整，用于初期雨水的调蓄，并借助原污水输送干线和末端新建初期雨水处理系统，处理后排放。其次，为在尽量不改动原有土建的情况下，针对性的设计冲洗及放空系统可以推广到类似项目，研发的旋转式及固定式喷射器可以应用于不规则形状或圆形调蓄池内。另外，采用旋转喷射器+固定喷射器、门式冲洗+固定喷射器的联合冲洗方式，以减少冲洗死角，提高冲洗效率。

　　示范意义

　　在不改动原有土建的基础上，实现了功能调整和技术创新，不仅响应了市局对污水处理厂功能调整的要求，更为城市排水系统提供了创新的解决方案，有助于研究对现有各构筑物改造作为初雨提升设施、调蓄设施、处理设施的可行性，为对已建污水处理构筑物改造为调蓄设施后的防淤积与冲淤技术的研究提供参考，评估污水处理设施转型改造为调蓄设施后对环境影响的改善效果。同时为超大型城市的排水系统功能调整提供了新思路，具有极高的推广价值。桃浦污水处理厂的初期雨水调蓄项目，不仅展示了上海在城市化进程中的环保创新，更为全球超大城市的排水系统更新提供了宝贵经验。随着项目的全面验收，我们期待其为城市黑臭水体治理带来更多的启示！