每個(gè)小流域的排水戶均按其排水水量和水質(zhì)特性進(jìn)行分級(jí)、分類管理，對(duì)曾經(jīng)嚴(yán)重超標(biāo)排水的垃圾處理站/填埋場(chǎng)、糞便消納場(chǎng)、綜合性醫(yī)院等重點(diǎn)排水戶，在其排水口安裝了在線監(jiān)測(cè)裝置進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控（特種有機(jī)物和有毒重金屬類）；對(duì)可能超標(biāo)排水的餐飲等部分排水戶，則對(duì)其排水水質(zhì)（特征污染物）進(jìn)行定期檢測(cè)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)排水戶超標(biāo)排水時(shí)，立即向其發(fā)送告知書(shū)，通知限期整改。對(duì)于逾期未采取整改措施的，及時(shí)配合水政執(zhí)法進(jìn)行管控處理。同時(shí)，定期開(kāi)展社會(huì)開(kāi)放日等活動(dòng)，加強(qiáng)排水許可宣傳，與街道、居委會(huì)、社區(qū)建立聯(lián)動(dòng)，動(dòng)員社會(huì)力量來(lái)共同監(jiān)督超標(biāo)排水行為。
現(xiàn)階段，排入水質(zhì)源頭監(jiān)控需要針對(duì)重點(diǎn)排水戶安裝在線監(jiān)測(cè)裝置，不但數(shù)量多、投資大，而且監(jiān)測(cè)的特征污染物各不相同，型號(hào)規(guī)格眾多、運(yùn)行維護(hù)困難。因此，集團(tuán)優(yōu)先采用定期檢測(cè)方式并對(duì)排水戶實(shí)行“信用制”管理：對(duì)定期檢測(cè)一直未發(fā)現(xiàn)超標(biāo)排水行為的排水戶，將其信用等級(jí)提高一級(jí)，并相應(yīng)降低監(jiān)控頻率；而對(duì)發(fā)現(xiàn)超標(biāo)排水行為的排水戶，發(fā)現(xiàn)一次將其信用等級(jí)降低一級(jí)，連續(xù)3次降級(jí)的排水戶，配合水政執(zhí)法部門(mén)監(jiān)督由其自行安裝在線監(jiān)測(cè)裝置。實(shí)際上，排入水質(zhì)源頭監(jiān)控更需要全社會(huì)提高對(duì)排水許可的認(rèn)識(shí)。
2.1.2水質(zhì)水量預(yù)報(bào)預(yù)警
水質(zhì)水量預(yù)報(bào)預(yù)警是指，在排水管網(wǎng)的適當(dāng)位置安裝在線監(jiān)測(cè)裝置，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)收集污水的水質(zhì)、水量，并建立污水在管網(wǎng)中的水量疊加模型和水質(zhì)傳遞模型，為污水處理廠提供進(jìn)廠污水水質(zhì)、水量的預(yù)報(bào)、預(yù)警，以便污水處理廠及時(shí)進(jìn)行工藝調(diào)控，保障其高效、穩(wěn)定運(yùn)行。
污水中特種有機(jī)物和有毒重金屬類的預(yù)報(bào)、預(yù)警，應(yīng)當(dāng)注重對(duì)重點(diǎn)排水戶排入污水的源頭監(jiān)控。從污水處理廠工藝調(diào)控的需要考慮，主要關(guān)注的是污水中常規(guī)污染物的預(yù)報(bào)、預(yù)警，如pH、懸浮物、化學(xué)需氧量、生化需氧量、氨氮、總氮、總磷等控制項(xiàng)目，可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇監(jiān)測(cè)。
對(duì)于排水管網(wǎng)中特定的（重力流）管道而言，其水位與流量可建立起一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，實(shí)踐中一般采用水位監(jiān)測(cè)來(lái)代替流量監(jiān)測(cè)，以降低投資和成本。
目前，北京排水集團(tuán)結(jié)合小流域管理，已在規(guī)模較小的B廠和W廠上游管網(wǎng)的主干管末端及部分小流域末端安裝了水位、化學(xué)需氧量、氨氮等集成式在線監(jiān)測(cè)裝置，并初步建立了相應(yīng)的水量疊加模型和水質(zhì)傳遞模型，基本可實(shí)現(xiàn)提前1h左右對(duì)進(jìn)廠污水的水質(zhì)和水量進(jìn)行預(yù)報(bào)、預(yù)警。同時(shí)，結(jié)合集團(tuán)的標(biāo)準(zhǔn)化管理，針對(duì)12種典型的污水水質(zhì)、水量（及其組合）情況，以W廠為試點(diǎn)制定了相應(yīng)的運(yùn)行方案和應(yīng)急預(yù)案，可根據(jù)水質(zhì)、水量的預(yù)報(bào)、預(yù)警進(jìn)行快速響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)菜單式運(yùn)行調(diào)度，提高污水處理廠的運(yùn)行效率和水質(zhì)保障。
計(jì)劃到2020年底，北京排水集團(tuán)將完成對(duì)中心城區(qū)所有小流域排水（水質(zhì)和水量）的在線監(jiān)測(cè)，預(yù)期可實(shí)現(xiàn)提前2～3h對(duì)所有污水處理廠的進(jìn)廠污水進(jìn)行預(yù)報(bào)、預(yù)警。
2.1.3超標(biāo)排水追溯
管控超標(biāo)排水追溯管控是指，污水處理廠檢測(cè)發(fā)現(xiàn)或推算（某時(shí)段）進(jìn)廠污水中某（幾）項(xiàng)污染物濃度超標(biāo)時(shí)，由排水管網(wǎng)追溯查找出排入源頭并及時(shí)進(jìn)行管控，以保障污水處理廠運(yùn)行安全。
北京中心城區(qū)排水系統(tǒng)中，所有污水處理廠都不同程度地存在進(jìn)水水質(zhì)超標(biāo)的現(xiàn)象。在結(jié)合排水管網(wǎng)小流域管理進(jìn)行超標(biāo)排水追溯過(guò)程中，對(duì)于連續(xù)或經(jīng)常超標(biāo)排水的排水戶，可以快速進(jìn)行追溯，而對(duì)于超標(biāo)排水沒(méi)有規(guī)律的排水戶，因無(wú)法同步取樣進(jìn)行檢測(cè)，快速追溯比較困難，如垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站/處理站/填埋場(chǎng)、糞便消納場(chǎng)和城建施工等。經(jīng)小規(guī)模試點(diǎn)，在排水管網(wǎng)小流域的末端安裝自動(dòng)取樣裝置可以很好解決同步取樣問(wèn)題，準(zhǔn)備逐步進(jìn)行推廣。
為更好進(jìn)行超標(biāo)排水管控，北京排水集團(tuán)還發(fā)揮專業(yè)化的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，主動(dòng)幫助這些重點(diǎn)排水戶進(jìn)行污水預(yù)處理，如利用其專利“紅菌”（厭氧氨氧化菌）技術(shù)進(jìn)行垃圾滲瀝液的預(yù)處理，至今已累計(jì)處理16?36萬(wàn)m3（包括其他城市）。
2.1.4無(wú)機(jī)雜質(zhì)廠前去除
無(wú)機(jī)雜質(zhì)廠前去除是指，在排水管網(wǎng)的小流域末端、主干管末端、總干管末端等適當(dāng)位置設(shè)置多功能檢查井，將污水中的無(wú)機(jī)泥砂（特別是當(dāng)管網(wǎng)進(jìn)行清淤、疏通作業(yè)或合流制管網(wǎng)排入初期雨水時(shí)）沉淀攔截下來(lái)，以減少污水處理廠的固體處理負(fù)擔(dān)和設(shè)備設(shè)施磨損，保障污水處理廠運(yùn)行安全。
北京排水集團(tuán)從2011年初開(kāi)始多功能檢查井的研究和試驗(yàn)，至今已在管網(wǎng)中累計(jì)設(shè)置了57座，累計(jì)攔截泥砂約172t。
目前，已開(kāi)始進(jìn)行規(guī)劃研究，準(zhǔn)備在有條件的總干管末端（污水處理廠外或廠內(nèi)）設(shè)置容積相對(duì)較大的多功能應(yīng)急池，用于總干管清淤時(shí)攔截泥砂和進(jìn)廠污水的應(yīng)急預(yù)處理。
2.2水量均衡
廠網(wǎng)一體化運(yùn)營(yíng)可有效利用排水管網(wǎng)的內(nèi)部空間和跨流域調(diào)配設(shè)施，充分發(fā)揮其“均衡進(jìn)廠污水流量、調(diào)整各廠運(yùn)行負(fù)荷”的水量均衡作用，保障污水處理廠的高效、穩(wěn)定運(yùn)行。
2.1.1均衡進(jìn)廠污水流量
在保證排水管網(wǎng)運(yùn)行于安全水位的前提下，充分利用管網(wǎng)內(nèi)部空間可滿足進(jìn)廠污水流量盡量均衡的要求。目前我國(guó)大多數(shù)污水處理廠的運(yùn)營(yíng)是僅考慮自身運(yùn)行方便，不考慮排水管網(wǎng)安全，使管網(wǎng)長(zhǎng)期運(yùn)行在超高水位甚至是部分滿流狀態(tài)，導(dǎo)致部分管道特別是進(jìn)廠總干管淤積嚴(yán)重，給管網(wǎng)的運(yùn)行維護(hù)造成困難。
北京排水集團(tuán)在2011年初對(duì)B廠上游排水管網(wǎng)清淤時(shí)，發(fā)現(xiàn)進(jìn)廠總干管內(nèi)淤積深度平均達(dá)到了43%（以管徑計(jì)）左右，就是實(shí)行廠網(wǎng)一體化運(yùn)營(yíng)之前上游管網(wǎng)長(zhǎng)期處于超高水位運(yùn)行所造成的。實(shí)行廠網(wǎng)一體化運(yùn)營(yíng)之后，集團(tuán)協(xié)調(diào)了B廠和其上游管網(wǎng)的運(yùn)行，制定了界面水位的預(yù)警值和限定值，在部分小流域出口設(shè)置了限流裝置，并根據(jù)污水量隨時(shí)間變化的規(guī)律優(yōu)化了B廠的水量調(diào)控運(yùn)行方案，既未給B廠的運(yùn)行調(diào)控增加負(fù)擔(dān)，也保障了上游管網(wǎng)的運(yùn)行安全，至今未發(fā)現(xiàn)上游管網(wǎng)產(chǎn)生超標(biāo)準(zhǔn)淤積的情況。
實(shí)踐表明，均衡進(jìn)廠污水流量基本不需要額外增加設(shè)備、設(shè)施，是最常用也是最容易實(shí)現(xiàn)的廠網(wǎng)一體化運(yùn)營(yíng)模式。
2.2.2調(diào)整各廠運(yùn)行負(fù)荷
調(diào)整各廠運(yùn)行負(fù)荷是指，當(dāng)污水處理廠關(guān)鍵設(shè)備（設(shè)施）進(jìn)行計(jì)劃性維護(hù)或故障搶修時(shí)，或處于超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)（如改擴(kuò)建尚未完成投產(chǎn)，或上游管網(wǎng)新建截污截流設(shè)施等）時(shí)，或考慮處理水質(zhì)保障、處理成本最優(yōu)時(shí)，通過(guò)將部分污水跨廠（流域）調(diào)配，調(diào)整各廠的運(yùn)行負(fù)荷（處理水量）。
北京排水集團(tuán)所屬J廠自2014年以來(lái)基本處于滿負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，而G廠仍有負(fù)荷余量，利用東三環(huán)污水干線和亮馬河污水干線交叉處設(shè)置的（重力流單向）調(diào)水閘井，將其上游污水調(diào)至W廠，控制調(diào)水量約為每天2萬(wàn)t，既保證了J廠的運(yùn)行安全，又提高了G廠的運(yùn)行負(fù)荷。
能夠根據(jù)需要調(diào)整各廠運(yùn)行負(fù)荷是一個(gè)城市排水系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度現(xiàn)代化的重要體現(xiàn)，對(duì)于提高系統(tǒng)保障度有重要作用，但需要在排水管網(wǎng)的適當(dāng)位置新建污水跨廠（流域）調(diào)配設(shè)施，包括樞紐泵站（閘井）和聯(lián)通管線。目前，集團(tuán)所屬G廠與J廠之間、J廠與B廠之間、L廠（再生水）與W廠之間已經(jīng)具備部分污水跨廠調(diào)配功能。預(yù)計(jì)到2025年底，將實(shí)現(xiàn)所有污水處理廠流域之間的污水雙向可調(diào)配。
2.3水位預(yù)調(diào)
廠網(wǎng)一體化運(yùn)營(yíng)的管網(wǎng)水位預(yù)調(diào)，包括“管網(wǎng)維護(hù)搶險(xiǎn)配合、防汛預(yù)警廠網(wǎng)聯(lián)動(dòng)”兩種具體模式。
2.3.1管網(wǎng)維護(hù)搶險(xiǎn)配合
管網(wǎng)維護(hù)搶險(xiǎn)配合是指，排水管網(wǎng)（特別是主干管和總干管）進(jìn)行計(jì)劃性維護(hù)或故障搶險(xiǎn)搶修期間，污水處理廠及時(shí)加大污水抽升（處理）量，以控制界面水位使排水管網(wǎng)在低水位下運(yùn)行，為管網(wǎng)維護(hù)或搶險(xiǎn)搶修創(chuàng)造有利條件。
2012年6月底，城區(qū)南部某處的地下工程施工導(dǎo)致周邊給水、排水管線斷裂，施工斷面大量進(jìn)水，周邊道路出現(xiàn)坍塌，交通嚴(yán)重受阻，現(xiàn)場(chǎng)情況極為復(fù)雜。事故地點(diǎn)位于北京排水集團(tuán)所屬X廠上游流域，接到報(bào)告后，集團(tuán)立即組織搶險(xiǎn)大隊(duì)趕赴現(xiàn)場(chǎng)，查明原因后，調(diào)集防汛單元（車(chē)）進(jìn)行截流并抽升至下游污水干線，同時(shí)調(diào)度X廠立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，提高抽升（處理）量，保證排水管網(wǎng)處于低水位運(yùn)行。配合搶險(xiǎn)期間，X廠最大處理量達(dá)到了其設(shè)計(jì)處理能力的1?36倍。由于廠網(wǎng)聯(lián)合處置及時(shí)、得當(dāng)，該處大型搶險(xiǎn)工程得到了迅速控制，有效降低了事故對(duì)水環(huán)境安全的影響，保障了城市的正常運(yùn)行。
2.3.2防汛預(yù)警廠網(wǎng)聯(lián)動(dòng)
防汛預(yù)警廠網(wǎng)聯(lián)動(dòng)是指，對(duì)于有合流制管道的排水管網(wǎng)，當(dāng)汛期接到防汛預(yù)警時(shí)，污水處理廠及時(shí)加大污水抽升（處理）量，控制界面水位使排水管網(wǎng)在低水位下運(yùn)行，為雨水預(yù)留排水管網(wǎng)（包括調(diào)蓄設(shè)施）的內(nèi)部空間，以實(shí)現(xiàn)內(nèi)澇防治和溢流污染控制的雙重目標(biāo)。
北京排水集團(tuán)所屬G廠上游管網(wǎng)有700多km的合流制排水管道（舊城區(qū)），因此G廠每年汛期都要進(jìn)行防汛預(yù)警的廠網(wǎng)聯(lián)動(dòng)演練和備勤，目前已經(jīng)形成了成熟的廠網(wǎng)聯(lián)動(dòng)防汛應(yīng)急預(yù)案，為城市安全發(fā)揮了應(yīng)有的作用。
3.結(jié)論和建議
3.1結(jié)論
近年來(lái)，北京排水集團(tuán)按照統(tǒng)籌建設(shè)、協(xié)調(diào)運(yùn)行的理念，對(duì)北京中心城區(qū)排水系統(tǒng)廠網(wǎng)一體化運(yùn)營(yíng)進(jìn)行了積極的探索和實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)了廠網(wǎng)建設(shè)及運(yùn)行的統(tǒng)一調(diào)度，使北京中心城區(qū)的污水處理率由2010年的95%逐年提高到2014年的97%（見(jiàn)圖3）。
實(shí)踐表明，污水處理廠和排水管網(wǎng)的一體化運(yùn)營(yíng)，更符合城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)的內(nèi)在特性以及作為城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施的服務(wù)定位，更有利于充分發(fā)揮其水環(huán)境保障功能；提出的“水質(zhì)保障、水量均衡、水位預(yù)調(diào)”3種基本模式，涵蓋了城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)廠網(wǎng)一體化運(yùn)營(yíng)管理的核心內(nèi)容，現(xiàn)階段在城鎮(zhèn)排水行業(yè)具有一定的可復(fù)制性。
3.2建議
城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)廠網(wǎng)一體化運(yùn)營(yíng)的前提是廠網(wǎng)的統(tǒng)籌建設(shè)，但在實(shí)踐中往往受到征地拆遷的制約，設(shè)施實(shí)際建設(shè)周期很長(zhǎng)，造成廠網(wǎng)（收集與處理）能力的長(zhǎng)期不匹配，因此建議城市建設(shè)規(guī)劃應(yīng)一次性留足城鎮(zhèn)排水與污水處理設(shè)施的新、改、擴(kuò)建用地。
現(xiàn)有城鎮(zhèn)污水處理廠并不具備對(duì)有毒有害重金屬、特種難降解有機(jī)物等的處理能力，建議城鎮(zhèn)排水和環(huán)境保護(hù)等主管部門(mén)加強(qiáng)對(duì)排水許可的宣傳，提高排水戶對(duì)依法排水的認(rèn)識(shí)，并動(dòng)員全社會(huì)的力量共同監(jiān)督超標(biāo)排水行為，共同提高我們自身的人居環(huán)境。
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