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成因復(fù)雜：合流與分流排水體制并存，點(diǎn)源污染與面源污染并存。

2.5 河道—水質(zhì)差、生態(tài)機(jī)能確實(shí)

缺少自凈能力：目前水質(zhì)為劣五類，無(wú)環(huán)境容量；

水動(dòng)力不足：黃孝河、機(jī)場(chǎng)河為雨源性排水通道，無(wú)自然源水補(bǔ)給，所以水動(dòng)力不足。

2.6 運(yùn)維管理低效

排水體系精 細(xì)化監(jiān)管程度低，部分區(qū)域存在無(wú)序排放，缺乏高效的運(yùn)行調(diào)度手段。

3 工程解決方案—以黃孝河流域?yàn)槔?br />
分析完問(wèn)題之后，提出工程解決方案，黃孝河流域和機(jī)場(chǎng)河流域的治理思路和解決方案比較類似，時(shí)間有限，今天重點(diǎn)對(duì)黃孝河工程解決方案展開介紹。

工程的治理策略是以問(wèn)題為導(dǎo)向，從實(shí)際需求出發(fā)：

針對(duì)現(xiàn)狀排澇能力不足，開展了河道拓寬及末端排澇泵站的擴(kuò)建工程，補(bǔ)足排澇設(shè)施功能不足的短板；

針對(duì)排水管網(wǎng)的健康度較低，開展了管網(wǎng)結(jié)構(gòu)性、功能性缺陷修復(fù)工程，雨污分流及管網(wǎng)混錯(cuò)接改造工程，夯實(shí)管網(wǎng)基礎(chǔ)；

針對(duì)污水處理效能不足，建設(shè)黃孝河鐵路橋地下凈化水廠工程，補(bǔ)充現(xiàn)有污水處理設(shè)施處理效能；

針對(duì)主要合流區(qū)存在的CSO污染治理空白，建立了黃孝河CSO調(diào)蓄及強(qiáng)化處理設(shè)施工程，填補(bǔ)CSO污染控制盲點(diǎn)；

針對(duì)渠道內(nèi)源污染水生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞缺乏自凈能力，開展河道清淤工程、水生態(tài)修復(fù)工程、雨水排口進(jìn)行生態(tài)化改造工程；

針對(duì)渠道水動(dòng)力不足、水質(zhì)不穩(wěn)定，開展生態(tài)補(bǔ)水工程，構(gòu)建健康流動(dòng)的水系格局；

針對(duì)運(yùn)維管理低效，建立高效、系統(tǒng)、智慧的管理平臺(tái)。

3.1 提高排澇能力

下圖陰影部分是黃孝河流域的面積，也就是匯水范圍。黃孝河在非汛期可以通過(guò)重力自排到受納水體負(fù)荷，但是在汛期外河水比較高，必須依賴末端排澇泵站、后湖泵站進(jìn)行抽排才能排到符合。

所以要提高黃孝河明渠的排水能力，要從擴(kuò)大黃孝河明渠本身的過(guò)流能力和增大末端排澇泵站的抽排能力兩個(gè)方面考慮。

因此， “雙管齊下”開展黃孝河明渠拓寬工程，以及末端后湖泵站的二期重建工程：

黃孝河明渠拓寬工程:將現(xiàn)有明渠斷面寬度由30m左右擴(kuò)寬至40~90m，全長(zhǎng)4656m。

后湖泵站二期重建工程：廢除1976年建設(shè)的抽排能力為43.5m3/s(高起排水位)后湖泵站二期工程，原位新建抽排能力88m3/s(低起排水位)的泵站。

3.2 后湖泵站—亞洲最 大城市排澇泵站

后湖泵站前后共分四期建設(shè)，其中一期泵站建于1959年，抽排能力為13m3/s，已于1978年退出運(yùn)行并拆除;二期泵站建干1976年，當(dāng)時(shí)抽排能力為43.5m3/s三期泵站1989年建成，抽能力為81m3/s，四期泵站2017年底建成，抽排能力為110m3/s。

新后湖泵站廢除了現(xiàn)有高起排水位的二期工程，原位新建88 m3/s抽排能力的泵站，新后湖泵站總抽排能力279 m3/s，為亞洲最 大城市排澇泵站，年平均運(yùn)行抽排水量1.4億立方米，約占中心城區(qū)城排泵站年抽排量的五分之一。

3.3 填補(bǔ)合流制管道溢流污染治理空白—黃孝河CSO調(diào)蓄及強(qiáng)化處理工程

下圖陰影部分是黃孝河主要的河流區(qū)是老城區(qū)，建成度比較高，雨污分流改造難度比較大，所以保留了合流體制。晴天時(shí)，合流區(qū)的污水通過(guò)暗涵收集匯集到明渠起端，在明渠起端做了一個(gè)鋼壩，對(duì)暗涵污水進(jìn)行末端截流。污水通過(guò)現(xiàn)狀鐵路橋污水泵站抽排到后端的污水處理廠處理。在黃孝河明渠起段建設(shè)了鐵路橋地下凈化水，一部分水可以通過(guò)重力自排進(jìn)入污水處理廠，污水處理廠處理完的準(zhǔn)四類水又可以回補(bǔ)到黃孝河明渠，為黃孝河明渠提供水動(dòng)力。

雨天時(shí)合流區(qū)的雨水和污水混合之后超過(guò)了現(xiàn)有污水處理系統(tǒng)的處理能力，明渠起端會(huì)發(fā)生溢流。黃孝河CSO調(diào)蓄及強(qiáng)化處理設(shè)施工程解決的就是溢流的問(wèn)題。采取的治理方案是1截流，通過(guò)2轉(zhuǎn)輸箱涵進(jìn)入到3調(diào)蓄池，調(diào)蓄池的水再進(jìn)入4強(qiáng)化處理設(shè)施進(jìn)行處理，污染削減之后再行排放。調(diào)蓄池規(guī)模為25萬(wàn)m3，強(qiáng)化處理設(shè)施為6m3/s。

實(shí)施后的目標(biāo)：

控制黃孝河明渠起端CSO溢流次數(shù)≤10次/年;

污染物削減量：COD：2556t/年，SS：4090t/年，TP：38t/年。

黃孝河調(diào)蓄池工藝簡(jiǎn)圖

調(diào)蓄水池設(shè)計(jì)概況：

調(diào)蓄池進(jìn)水：重力進(jìn)水；

調(diào)蓄容積：25萬(wàn)立方米；

調(diào)蓄池分格：5格，最 大程度應(yīng)對(duì)不同的雨情，提高運(yùn)維管理的靈活性；

調(diào)蓄池沖洗方式：智能噴射器+門式?jīng)_洗；

調(diào)蓄池排空時(shí)間：12小時(shí)；

除臭：離子除臭。

設(shè)計(jì)亮點(diǎn)：

出水順序同進(jìn)水順序；

出水至黃孝河CSO2強(qiáng)化處理設(shè)施進(jìn)行處理。

下圖是黃孝河CSO2強(qiáng)化處理設(shè)施鳥瞰圖及平面布置圖，強(qiáng)化處理設(shè)施的規(guī)模為6m3/s，相當(dāng)于53萬(wàn)t/d。采用投入產(chǎn)出比相對(duì)比較高的一級(jí)強(qiáng)化處理工藝，來(lái)水先進(jìn)入進(jìn)水分配井，然后進(jìn)入細(xì)格柵、曝氣沉砂池、高效沉淀池，經(jīng)過(guò)精密過(guò)濾，最 后紫外消毒之后排放。因?yàn)檫@個(gè)強(qiáng)化處理措施是專門用于CSO污水處理的，只有在雨天才會(huì)運(yùn)行，所以要求是間歇運(yùn)行，快速啟動(dòng)。針對(duì)這個(gè)需求，對(duì)核心處理單元高效沉淀池也進(jìn)行了特別的設(shè)計(jì)，可以使高效沉淀池快速啟動(dòng)。強(qiáng)化處理設(shè)施旁邊居民區(qū)，鄰避效應(yīng)比較明顯，所以進(jìn)行了全場(chǎng)的離子除臭，污泥部分也采用了比較嚴(yán)密的除臭方式。另外做了屋頂花園提升景觀效果。

3.4 增加污水處理設(shè)施處理能力—鐵路橋地下凈化水廠

為增加污水處理設(shè)施處理能力，在黃孝河明渠起端建設(shè)了鐵路橋地下凈化水廠：

規(guī)模：10萬(wàn)m3/d；

位置：廠址位于武漢市中心城區(qū)，周邊人流量、車流量大，對(duì)廠區(qū)環(huán)境景觀設(shè)計(jì)要求高，對(duì)大氣污染、噪聲污染染控制要求高；

占地：紅線面積約2.91ha;實(shí)際可用2.0ha;單位水量的建設(shè)用地面積0.29m2/(m3.d)；

建設(shè)形式：全地下式建設(shè)，對(duì)土地進(jìn)行復(fù)合利用；

地質(zhì)：場(chǎng)地地貌單元屬于長(zhǎng)江北岸I級(jí)階地，地質(zhì)條件復(fù)雜；

取水與尾水：閘前自流取水，閘后對(duì)黃孝河實(shí)施生態(tài)補(bǔ)水。

鐵路橋污水處理廠廠址用地為一狹長(zhǎng)形地塊，形狀不規(guī)整，用地面積緊張，單位水量的建設(shè)用地面積僅0.29m2/(m3.d)，僅為常規(guī)污水建設(shè)用地面積的1/4-1/3。為了滿足用地條件，除了選擇節(jié)地又可靠的十藝方案外，總平面打破常規(guī)的中間道路，兩邊對(duì)稱的布置方式，結(jié)合用地紅線的特點(diǎn)，將地下道路布置在紅線的弧形一側(cè)，兩條水處理生產(chǎn)線并列緊湊的布置在另一側(cè)，盡可能減少對(duì)用地的分割;根據(jù)池體深度在豎向上的分布特點(diǎn)，利用生物池對(duì)應(yīng)路段下方的空間安排應(yīng)急溢流調(diào)節(jié)泵房和排水泵房，最 大程度發(fā)揮豎向空間的作用。

鐵路橋地下凈化水廠進(jìn)水以生活污水為主，出水水質(zhì)要求穩(wěn)定達(dá)到地表準(zhǔn)V類的標(biāo)準(zhǔn)，采用進(jìn)水結(jié)合井(粉碎型格柵)→細(xì)格柵一曝氣沉砂池→膜格柵→A2/0生物池→MBR膜池一紫外消毒設(shè)施一巴氏計(jì)量槽的工藝流程，該工藝具有技術(shù)先進(jìn)可靠、出水水質(zhì)優(yōu)、占地面積小、剩余污泥排放較少、抗水質(zhì)沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)，處理后的尾水作為黃孝河明渠的生態(tài)補(bǔ)水，源源 不斷為黃孝河注入活力。

目前鐵路橋污水處理廠在收尾階段，實(shí)現(xiàn)了土地復(fù)合利用，全地下建設(shè)形式，地上無(wú)建筑物；重力流進(jìn)水，進(jìn)水流量控制準(zhǔn)確和防淹設(shè)計(jì)得當(dāng)；布置緊湊占地小，10萬(wàn)m3/d的規(guī)模實(shí)際用地僅2ha。建成后可以補(bǔ)足旱季污水設(shè)施處理能力不足的短板，實(shí)現(xiàn)旱季全收集全處理，消除旱季污水溢流，是華中地區(qū)首座地下式凈化水廠。

鐵路橋污水處理廠建成效果

3.5 構(gòu)建高效、系統(tǒng)的智慧調(diào)度管理系統(tǒng)--河道水環(huán)境監(jiān)控和調(diào)度工程

建設(shè)全面監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)預(yù)警、廠網(wǎng)河聯(lián)動(dòng)聯(lián)調(diào)干一體的智能化調(diào)度管控體系，實(shí)現(xiàn)高效、系統(tǒng)的智慧運(yùn)維與管理，助力廠網(wǎng)河湖岸一體化管理，實(shí)現(xiàn)真 正的“岸水共治”，整體服務(wù)干黃孝河、機(jī)場(chǎng)河水環(huán)境綜合治理項(xiàng)目中水環(huán)境、水安全、提質(zhì)增效的核心治理目標(biāo)。

4 項(xiàng)目展望

黃孝河機(jī)場(chǎng)河水環(huán)境綜合治理二期PPP項(xiàng)目是湖北省首 個(gè)入選全球基礎(chǔ)設(shè)施中心(GIH)項(xiàng)目庫(kù)的項(xiàng)目，是湖北省重點(diǎn)項(xiàng)目，是武漢市“四水共治”頭號(hào)工程，投入使用后將整體提高大漢口地區(qū)水安全保障能力，改善武漢市人居水環(huán)境，有效促進(jìn)“長(zhǎng)江大保護(hù)”工作。項(xiàng)目開創(chuàng)了多個(gè)第一:地上公園，地下水庫(kù)的CSO調(diào)蓄池及強(qiáng)化處理設(shè)施群規(guī)模全國(guó) 第一，鐵路橋地下凈水廠是華中地區(qū)第一座全地下花園式凈水廠，機(jī)場(chǎng)河截污箱涵是華中地區(qū)第一條淺層污水轉(zhuǎn)輸隧道，搭建適用干高密度建成區(qū)的“源-網(wǎng)-廠-站-河”優(yōu)化調(diào)度模型是華中地區(qū)第一個(gè)城市級(jí)流域治理體系下的智慧水務(wù)管控平臺(tái)。

將來(lái)將進(jìn)一步治理分流區(qū)的地表徑流面源污染，持續(xù)開展源頭雨污分流以及城市海綿建設(shè)，建立長(zhǎng)效運(yùn)維管理機(jī)制，以流域視角進(jìn)行全要素管控與治理、從根源上治理污染，實(shí)現(xiàn)真 正的岸水共治，實(shí)現(xiàn)黃孝河的長(zhǎng)治久清，再現(xiàn)百年黃孝河、十里再流芳的盛景。