上海市主城区供水量与污水量变化规律研究
发布时间:2023-03-17 17:40:29 来源:给水排水 作者:蒋玲燕、薛松、胡启源 浏览次数:

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城镇污水大多数都由自来水供水经过居民、企事业单位等用水后产生的。统计供水量与污水量的变化规律及趋势,分析水量变化的原因,可以为城市排水系统提质增效,以及今后的规划、设计、运行提供参考。通过对上海市主城区的供水量和污水量变化规律分析发现,供水精细化管理与排水系统提质增效等措施已经将旱天污水量与供水量的比例由90%提升至100%以上,未来规划污水量不宜限于经验值90%。

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供水与污水的服务边界

供水服务范围为主城区,包括黄浦、徐汇、长宁、静安、虹口、普陀、杨浦、闵行(含浦江镇)和宝山9个区的全部区域以及浦东新区S20以北和迪斯尼、川沙、浦东机场等地区;郊区服务范围包括青浦区、松江区、嘉定区、崇明区和金山区的部分区域。共包括18座给水厂,供水服务总面积约2 447 km²。


污水服务范围为主城区及周边地区,涉及石洞口、竹园和白龙港三大污水片区,包括黄浦、徐汇、长宁、静安、虹口、普陀、杨浦、闵行和宝山9个区的全部区域,以及浦东北片、嘉定的江桥和青浦(G15高速以东)等区域,如图1所示。污水处理设施包括现状7座污水处理厂,三大片区总服务面积约1 690 km²。


考虑到为进行比较,应当基于服务区域的一致性,以及污水计量能力限于终端污水处理厂进厂流量计量,而供水服务已实现部分分区计量。因此按照污水服务范围,调整供水服务区域,目的是与污水服务区域趋同,扣减供水服务区域超出部分的供水量,填补供水服务未覆盖的部分嘉定、南汇区域供水(见图1)。

 

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图1 供水与污水服务区域


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供水与污水的变化趋势及分析

2.1 供水量变化趋势

根据上述确定的服务范围,统计2015至2019年的年度供水量数据,结果如图2所示。供水量连续5年呈现逐年下降趋势,下降幅度为8.11%。随着产销差严格控制,分区管理、水压控制等措施的开展,近几年的产销差呈现逐年下降趋势,售水量(实际供水量)变化幅度较小,5年平均为450.2万m³/d,变化幅度在1%以内。


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图2 服务范围内的供水量变化趋势


2.2 污水量变化趋势

根据上述确定的服务范围,以终端污水处理厂进厂量计污水量,统计2015至2019年的年度污水量数据,结果如图3所示。污水量连续5年呈现逐年上升趋势,上升幅度为11.54%。为进一步剔除降雨因素影响,以降雨当日及延后两日视作雨天予以剔除,统计旱天污水量数据,旱天污水量同样呈现逐年上升变化趋势,上升幅度为8.87%。污水量增长的主要原因在于,一是运行管理模式,自2017年黑臭河道整治以来,严控防汛泵站(含合流制泵站)旱天放江,导致防汛泵站只有降雨到一定程度后才能执行放江,大量的雨污水靠污水截流泵尽量往污水管道输送,污水量表现出持续增长,而且降雨及雨后影响持续。二是沿河截污、雨污混接改造力度加大,自2017年全面开展黑臭整治以来,沿河排污口全部封堵,到2020年要基本完成分流制地区住宅小区雨污混接改造,原先直排河道、通过雨水管排河道的污水逐步纳管进入污水处理厂,表现出污水量的连年增长。三是雨水泵站的污水截流设施全覆盖,近几年由于考虑到雨污混接带来的放江污染问题,雨水泵站逐步增加截污设施,一般按照污水量的20%设计,随着截流设施的完善,截流进污水管道的量也在逐步增加。此外,全年污水量增长幅度大于旱天污水量增长幅度,两者之间差值自2017年开始逐年加大。由此可见,进入终端污水处理厂的污水中雨水量增长幅度更大。这与2017年以来,防汛泵站严控放江至之间存在关联。


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图3 服务范围内的污水量变化趋势


2.3 供水量与污水量比较

为了比较供水量与污水量的变化趋势,取年均供水量与旱天污水量进行对比,结果见图4。由于供水量的持续下降和污水量的持续增长,旱天污水量与供水量的比值(DSR)由2015年的90%增加至2017年的98%。2018和2019年则分别增加至103%和107%,旱天污水量已超过供水量。


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图4 服务范围内污水量与供水量比较

 

2.4 分片区供水量与污水量比较

污水服务范围共分为三个片区,三个片区污水量与供水量由于产业布局、人口数量、排水系统性质等因素存在差异,因此对分片区进行水量比较,处于片区交界的供水分区按照面积进行拆分。石洞口与竹园片区存在联通,合并为一个区域分析(见图5)。图5是石洞口+竹园片区供水量与污水量比较,石洞口与竹园片区合计的旱天污水量基本持平,无明显增长,而供水量逐年下降,且旱天污水量历来大于供水量,由于供水量逐年下降,两者差值逐年增大。


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图5 石洞口+竹园片区供水量与污水量比较


图6是白龙港片区供水量与污水量比较,白龙港片区旱天污水量逐年增长,且从2018年起增幅加大,而供水量趋势也为逐年下降,旱天污水量尽管仍然小于供水量,但两者相差逐年趋近,2019年旱天污水量与供水量相比(DSR)达到96%,以污水量的增长趋势判断,极有可能2020年污水量将反超供水量。


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图6 白龙港片区供水量与污水量比较


两大区域显示的污水量变化迥异,石洞口与竹园片区多为老城区,有大量的合流制,旱天污水受降雨后延续影响较大,此外,地下水渗入量大,也可能是旱天污水量表现的较大的原因。白龙港片区污水量逐年增长,这与该片区排水管网完善、南线输送工程完工投产、虹桥污水处理厂建成投产、浦东地区大量防汛泵站增设污水截流等因素有关。


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结 语

通过对上海市主城区的供水量和污水量变化规律分析发现,供水精细化管理与排水系统提质增效等措施已经将旱天污水量与供水量的比例由90%提升至100%以上。污水的收集、输送、处理的规划能力需考虑雨水、地下水等因素,未来规划污水量不宜限于供水量的90%。城市排水系统、污水管网、输送干线及终端污水处理厂设计建设时需考虑污水量随气候、严格的环保政策为前提,充分考虑有效的水量管控措施,实现输送干管的互联互通,终端污水处理厂方面应参照发达国家经验,适当放大其规模。城市排水系统的运行,要按照“厂网一体化”统筹调度,推广信息技术应用,提高精细化管理水平,充分挖掘运行潜力,从而保障污水输送及处理的高效运行。


微信对原文有修改。原文标题上海市主城区供水量与污水量变化规律研究;作者:蒋玲燕、薛松、胡启源;作者单位:上海城投水务集团有限公司。刊登在《给水排水》2022年增刊S1。

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