高截污率合流管网改造.ppt

1、高截污率合流管网改造高截污率合流管网改造和运行调控研究和运行调控研究第一部分 基本概念通用术语通用术语 本项目新增术语 给排水通用符号 本项目新增符号截污率概念的讨论 国家水专项首次在城市排水管网课题中引入截污率的概念。一般认为，管网的截污率是一个和截流井（溢流井）截流倍数相关的一个概念。实际上，管网截污率的内涵远比截流倍数丰富。广义地说，管网截污率可以指管网对进入管网的所有污染物的截留率，这样的理解相当于把管网当做一个过滤系统，这与管网的基本功能不吻合。另一种更符合实际更具操作性的定义，是在污水截流式体制下，把管网截取污水（或初期雨水）的比例定义为管网的截污率。关于管网中某一个截流井，我们设

2、：Qc为合流流量，Cc为合流污染物浓度Qd为旱流流量，Cd为旱流污染物浓度Qdj为旱流截流量，Qdm为旱流污水混入雨水中的量，Qs为雨水量，Cs为雨水污染物浓度Qj为总截流量，Cj为截流污染物浓度Qo为总溢流量，Co为溢流污染物浓度QcQdQsQjQo；QjQdjQsj；QoQdmQso合流污水污染物混合浓度为Cc（Qd CdQs Cs）/（QdQs）设n0为截流井截流倍数。那么我们定义：IdQdj/Qd（QdQdm）/Qd 为截流式合流管网雨期旱流截污率。定义：IwQj/Qc（QdjQsj）/（QdQs）为截流式合流管网雨期截流井截污率。n0为截流倍数，n0Qsj/Qd。Rd为雨水量与旱流量

3、之比，RdQs/Qd。则，IwId/（1+Rd）+n0/（1+Rd）。合流管网雨污水混合浓度模型构建合流管网雨污水混合浓度模型构建通过分析IwId/（1+Rd）+n0/（1+Rd）的组成，可以更全面了解管网截污率的内涵。当，Id0，则为完全合流制；Iw n0/（1+Rd）。提高合流管网雨期截流井截污率的唯一办法是增加截流井的截流倍数，这就是目前通行思路和做法。当，Id1，则为完全分流制；污水100截流。截流井截污率Iw无意义。当，0Id1时，表示合流管网中部分旱流污水被截留。因此，研究如何提高Id 值，就成为提高截流式合流管网的截污率的重要技术路径。雨污混合过程在合流管网排水系统中，旱流污水一

4、般通过地下沟渠合流管道，而雨水径流则是通过路面的雨水口进入合流管道的。也就是说，旱流污水和雨水径流在进入合流管道之前是分流的，二者是在进入合流管网后才混合的。2.1 完全混合雨污水浓度模型（又称井式混合模型）就合流管网末端某一截流井而言，视进入截流井的旱流污水和雨水径流已经充分混合，可以将合流制管渠模拟为零维完全混合器。完全混合模型下合流污水的混合浓度为：Cc（Qd CdQs Cs）/（QdQs）。2.2 线性混合雨污水浓度模型（又称管式混合模型）就单一合流管渠而言，自合流管渠起点至管渠末端截流井，旱流污水和雨水径流是逐步线性增加而混合的，可以将合流制管渠模拟为一维线性混合器。2.3矩阵混合雨

5、污水浓度模型（又称网式混合模型）就合流管网而言，自多个合流管渠起点至多个管渠末端截流井，旱流污水和雨水径流沿着合流管网的水流方向多向分流混合的。合流管网水量输送能力模型构建合流管网水量输送能力模型构建 3.1合流管网水量输送能力建模的数据基础3.2合流管网运行基础数据3.3合流管网中井的水量输送能力模型构建3.4合流管网中管线的水量输送能力模型构建3.5合流管网合流水量输送能力模型构建3.6含有部分分流功能的合流管网水量输送能力模型构建3.1合流管网水量输送能力建模的数据基础3.1.1合流管网的组成3.1.2合流管网物理属性数据井的物理属性数据管段的物理属性数据管线的物理属性数据管网的物理属性

6、数据3.1.3合流管网水力特征数据井的水力特征数据管段的水力特征数据管线的水力特征数据管网的水力特征数据3.2合流管网运行基础数据3.2.1合流管网旱流污水运行数据3.2.1.1合流管网旱流污水入流数据旱流污水入流口座标、旱流污水入流流量、旱流污水入流口合流管管径、旱流污水入流口合流管水位3.2.1.2合流管网旱流污水流量数据设某给定合流区域旱流总流量为Qdt，而某管段I内的旱流污水流量为Qdi。则，定义WQdiQdi/Qdt为该管段I的旱流污水流量的权重。设某给定合流区域某管段I最大流量为Qct，而某管段I内的旱流污水流量为Qdi。则，定义GQdiQdi/Qct为该管段I的旱流污水流量的比重

7、。3.2.2合流管网径流雨水数据3.2.2.1合流管网径流雨水入流数据雨水口座标、某雨水口汇水面积、某管段汇水面积、合流管管径3.2.2.2合流管网径流雨水运行数据雨水口汇流量权重，设某给定合流区域总面积为St，某雨水口汇水面积Si，则该雨水口汇流量权重为：WsiSi/St；某管段汇流量权重设某给定合流区域径流总流量为Qst，而某I管I内的径流流量为Qsi。则，定义WQsiQsi/Qst为该管I的径流流量的权重 3.3合流管网中井的水量输送能力模型构建3.4合流管网中管线的水量输送能力模型构建设某管线上有n个旱流入口，则旱流流量为：QdQdi；设某管线上有m个雨水口，则径流流量为：QsQsi；

8、3.5合流管网合流水量输送能力模型构建3.5.1管网现状输送能力3.5.2管网平衡输送能力3.5.3管网指定输送能力3.5.4管网最大输送能力3.6特殊情况下的合流管网水量输送能力模型构建3.6.1合流管中含有分流管的水量输送能力模型3.6.2合流管网分区分流的水量输送能力模型3.6.3 合流管网最大雨洪输送能力3.6.4应急能力设计高截污率合流管网改造技术研究高截污率合流管网改造技术研究4.1合流管网截污资源分析4.1.1合流管网源资源分析4.1.2合流管网流资源分析4.1.3合流管网汇资源分析4.2合流管网改造技术及其截污率计算4.2.1合流管网污染源源头改造及截污率计算4.2.1.1雨天旱流污水调蓄削峰技术及截污率计算4.2.1.2合流管内旱流污水分流技术及截污率计算4.2.1.3合流管天旱流污水快速处理技术及截污率计算4.2.2高截污率合流管网污水输送过程改造及截污率计算4.2.2.1分管雨污相对分流技术及截污率计算4.2.2.2分区雨污相对分流技术及截污率计算4.2.2.3不同管段水量调度技术及截污率计算4.2.2.4最大泄洪能力及截污率计算4.2.3高截污率合流管网污染源末端截污改造及截污率计算4.2.3.1合流管网截流井截流精确控制及截污率计算4.2.3.2合流管网各截流井截流量平衡技术及截污率计算4.2.3.3合流管网截流井溢流快速处理及截污率计算