污水管网问题预诊断及精准排查的方法技术

一种污水管网问题预诊断及精准排查的方法，以污水量平衡分析计算为基础、通过预诊断筛选出重点片区、关键管段进行问题排查，围绕污水系统收集效能分析、市政管网拓扑结构调查与构建、水质水量监测、管网预诊断分析、管网排查、排查成果验收开展系统研究，建立一套有效缩减管网排查及诊治问题范围、精准筛选出污水管网外水入渗的重点区域、节约管网排查及整治的时间及成本等，力争最少投资实现最大治理效能的预诊断及科学排查方法，指导管网问题诊断的高效、精准、低成本的实施。低成本的实施。低成本的实施。

【技术实现步骤摘要】
污水管网问题预诊断及精准排查的方法


[0001]本专利技术属于城镇污水系统治理
，涉及一种污水管网问题预诊断及精准排查的方法。

技术介绍

[0002]城镇环境与市政基础设施建设趋于完善，但城市水环境仍面临较多问题。其中城市排水系统提质增效问题普遍存在，已成为制约城市水环境长效改善的关键瓶颈。城市污水管网覆盖率、污水处理率高达90％以上，但是城市河流仍然面临雨天反复污染问题，污水收集率普遍较低，部分城市低于50％。主要问题为：1)排水管网错接和破损，导致雨水和地下水严重挤占污水管网输送容量，造成末端的污水处理厂进水浓度不高。有些雨水管道接入污水管网，导致污水处理厂雨天进水量明显增加，暴雨时甚至发生漫流并超标排放。污水管道破损严重，导致地下水(占比高达28％～40％)进入污水管道。2)排水管网雨污混接，导致污水直排河道，管网截污效率低。相关研究表明，某些城市排水管网雨污混接比例平均约为26％，最高可达70％。雨水管道晴天流速较低，污染物沉淀，下雨时沉积物随雨水排入河道，造成污染。
[0003]城镇排水管网错接和破损、管网混接以及溢流污染是城市水环境治理面临的瓶颈问题，在城市河流污染治理经验中无先例可循，其有效解决直接关系到治理城市黑臭水体的成效以及水污染治理的成败。当城市地下污水管网普遍存在路数不清、资料不全和不准的现状，现有常规的管网问题排查的做法是开展简单粗暴式的穷举法管网普查与排查，以CCTV作为主要手段对整个污水厂纳污范围开展集中排查。此种传统做法由于缺少水质水量监测及预诊断分析环节，全面展开管网排查，易造成投资浪费，存在的重点不突出、费用高、工期长等缺点。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种污水管网问题预诊断及精准排查的方法，围绕污水系统收集效能分析、市政管网拓扑结构调查与构建、水质水量监测、管网预诊断分析、管网排查、排查成果验收开展系统研究，建立一套有效缩减管网排查及诊治问题范围、精准筛选出污水管网外水入渗的重点区域、节约管网排查及整治的时间及成本等，力争最少投资实现最大治理效能的预诊断及科学排查方法，指导管网问题诊断的高效、精准、低成本的实施。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种污水管网问题预诊断及精准排查的方法，以污水量平衡分析计算为基础、通过预诊断筛选出重点片区、关键管段进行问题排查，它包括如下步骤：
[0006]步骤1，资料收集；资料收集包括区域人口数据、含历史演变情况的地表水系图和河湖水位水质，以及区域供水数量数据、包含工业企业、居民生活、公共服务的排水单元用排水数据、排水管网现状图、排放口信息和污水处理设施进出水水质水量，泵站、调蓄池的
运行数据；
[0007]步骤2，污水系统收集效能分析；以城市生活污水集中收集率作为污水厂收集效能评估指标，通过收集污水厂进厂日均水量、BOD5平均浓度、污水厂收水范围的用水总人口，分析测算各污水厂收集效能；
[0008]步骤3，市政管网拓扑结构调查与构建；包括管网拓扑结构调查、主要外水入流点位调查、源头地块管网调查；
[0009]步骤4，水质水量监测；包括市政污水管道水质水量监测、大型及典型排水单元水质监测、重点工业企业排水水质水量监测、施工排水调查；
[0010]步骤5，管网预诊断分析；包括绘制污水分区一张图、外水来源分析、污水厂服务范围内外水入渗入流量计算、二级分区外水入流入渗量计算及评估分析、重点管段外水入流入渗量计算与分析、二级分区管网混错接分析、源头排水单元预诊断、片区及干管浓度变化情况分析、其他外水来源诊断分析和排口调查分析；
[0011]步骤6，管网排查；网排查是针对前期预诊断出的关键片区、管段及节点，借助必要的CCTV、QV、声呐手段进行深度排查，精准摸清管网具体路由、结构性和功能性缺陷，为管网修复设计及施工提供依据；
[0012]步骤7，排查结论及验收。
[0013]在步骤3中，管网拓扑结构调查包括如下步骤，
[0014]步骤3
‑
1，绘制管网拓扑结构“一张图”：根据所收集的现状管网资料，理清管网系统图，查找管网空白区；结合现场查勘及QV简单技术手段，开展管网复核工作；系统梳理排水管网系统现状拓扑关系，逐步梳理城市管网存在的问题，并绘制排水系统“一张图”；
[0015]步骤3
‑
2，明确污水管网路由，划分污水分区：根据“一张图”，从污水厂、排口、泵站关键节点溯源分析污水管网主干管、干管、支管排水路由及其收水范围，合理划分二级污水分区；若二级污水分区较大，无法较准识别重点片区，则考虑进一步细化至三级污水分区。
[0016]在步骤3中，源头地块管网调查主要内容包括初步调查区域的暗涵、明渠的历史演变情况，对于有山泉水汇入的箱涵，应进行源头溯源；调查施工工地降水排水去向、工业企业纳管去向；查找沿河淹没排口，明确存在外水倒灌的排口；结合现状用地图、管网资料以及现场查勘，重点调查主要排水单元类型、现状排水体制及周边市政管网接驳情况。
[0017]在步骤4中，市政污水管道水质水量监测包括以下步骤，
[0018]步骤4
‑
1，监测点位布置：覆盖污水厂服务范围；每个二级分区至少布置一个监测点位；穿渠过河管段，即倒虹管两端应同步进行水质水量监测；
[0019]步骤4
‑
2，监测频次：以临时监测与轮换监测为主，旱天水量监测应开展连续在线监测，雨天水量监测至少涵盖大中小雨各一场的连续在线监测；旱天水质检测应包括用水高峰期及低峰期，雨天水质检测应在降雨后2小时开始取样；
[0020]步骤4
‑
3，监测指标与方法：水质监测，以重铬酸钾COD
Cr
、TP、TN为主，监测方法以在线光谱监测为主，人工检测进行校核；水量监测，采用超声波多普勒流量计、互相关法流量计、时间差法流量计及电磁流量计为主。
[0021]在步骤5中，绘制污水分区一张图是以管网GIS拓扑结构图为底图，利用不同色块或边界线标明一级分区、二级分区、三级污水分区；外水来源分析是根据管网拓扑结构关系及现场调查，识别可能存在的外水来源。
[0022]在步骤5中，污水厂服务范围内外水入流入渗量计算，是以一级污水分区为单位，收集污水厂汇水范围内人口、供水数据、污水厂实际旱季水量、溢流污水量、主要排口旱季流量，明确一级污水分区内理论污水量、外水入渗量、污水直排量、污水厂实际进水水量及旱天水量；
[0023]二级分区外水入流入渗量计算及评估分析包括，
[0024]二级分区外水入流入渗量计算；根据二级污水分区供水数据、人口数据及人均用水指标数据计算理论污水量，并结合汇入主干管前节点的连续流量监测结果、排口旱天溢流或直排流量的连续监测成果，通过节点水量平衡方程计算不同二级污水分区的入流入渗外水量Q
RS
；
[0025]二级分区外水入流入渗量计算评估分析；通过二级污水分区的外水入流入渗量与二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种污水管网问题预诊断及精准排查的方法，其特征是，以污水量平衡分析计算为基础、通过预诊断筛选出重点片区、关键管段进行问题排查，它包括如下步骤：步骤1，资料收集；资料收集包括区域人口数据、含历史演变情况的地表水系图和河湖水位水质，以及区域供水数量数据、包含工业企业、居民生活、公共服务的排水单元用排水数据、排水管网现状图、排放口信息和污水处理设施进出水水质水量，泵站、调蓄池的运行数据；步骤2，污水系统收集效能分析；以城市生活污水集中收集率作为污水厂收集效能评估指标，通过收集污水厂进厂日均水量、BOD5平均浓度、污水厂收水范围的用水总人口，分析测算各污水厂收集效能；步骤3，市政管网拓扑结构调查与构建；包括管网拓扑结构调查、主要外水入流点位调查、源头地块管网调查；步骤4，水质水量监测；包括市政污水管道水质水量监测、大型及典型排水单元水质监测、重点工业企业排水水质水量监测、施工排水调查；步骤5，管网预诊断分析；包括绘制污水分区一张图、外水来源分析、污水厂服务范围内外水入渗入流量计算、二级分区外水入流入渗量计算及评估分析、重点管段外水入流入渗量计算与分析、二级分区管网混错接分析、源头排水单元预诊断、片区及干管浓度变化情况分析、其他外水来源诊断分析和排口调查分析；步骤6，管网排查；网排查是针对前期预诊断出的关键片区、管段及节点，借助必要的CCTV、QV、声呐手段进行深度排查，精准摸清管网具体路由、结构性和功能性缺陷，为管网修复设计及施工提供依据；步骤7，排查结论及验收。2.根据权利要求1所述的污水管网问题预诊断及精准排查的方法，其特征是：在步骤3中，管网拓扑结构调查包括如下步骤，步骤3
‑
1，绘制管网拓扑结构“一张图”：根据所收集的现状管网资料，理清管网系统图，查找管网空白区；结合现场查勘及QV简单技术手段，开展管网复核工作；系统梳理排水管网系统现状拓扑关系，逐步梳理城市管网存在的问题，并绘制排水系统“一张图”；步骤3
‑
2，明确污水管网路由，划分污水分区：根据“一张图”，从污水厂、排口、泵站关键节点溯源分析污水管网主干管、干管、支管排水路由及其收水范围，合理划分二级污水分区；若二级污水分区较大，无法较准识别重点片区，则考虑进一步细化至三级污水分区。3.根据权利要求1所述的污水管网问题预诊断及精准排查的方法，其特征是：在步骤3中，源头地块管网调查主要内容包括初步调查区域的暗涵、明渠的历史演变情况，对于有山泉水汇入的箱涵，应进行源头溯源；调查施工工地降水排水去向、工业企业纳管去向；查找沿河淹没排口，明确存在外水倒灌的排口；结合现状用地图、管网资料以及现场查勘，重点调查主要排水单元类型、现状排水体制及周边市政管网接驳情况。4.根据权利要求1所述的污水管网问题预诊断及精准排查的方法，其特征是：在步骤4中，市政污水管道水质水量监测包括以下步骤，步骤4
‑
1，监测点位布置：覆盖污水厂服务范围；每个二级分区至少布置一个监测点位；穿渠过河管段，即倒虹管两端应同步进行水质水量监测；步骤4
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2，监测频次：以临时监测与轮换监测为主，旱天水量监测应开展连续在线监测，
雨天水量监测至少涵盖大中小雨各一场的连续在线监测；旱天水质检测应包括用水高峰期及低峰期，雨天水质检测应在降雨后2小时开始取样；步骤4
‑
3，监测指标与方法：水质监测，以重铬酸钾COD
Cr
、TP、TN为主，监测方法以在线光谱监测为主，人工检测进行校核；水量监测，采用超声波多普勒流量计、互相关法流量计、时间差法流量计及电磁流量计为主。5.根据权利要求1所述的污水管网问题预诊断及精准排查的方法，其特征是：在步骤5中，绘制污水分区一张图是以管网GIS拓...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷轰，吴坤明，谢家强，叶鼎，周小国，叶剑锋，胡军，张超，陈纯，
申请(专利权)人：长江生态环保集团有限公司，
类型：发明
国别省市：