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【摘 要】针对深圳市宝安区福永水质净化厂2019年底污水收集及处理现状进行分析，在系统分析和水质监测的基础上明确突出问题，理清具体思路，并提出具有较强的针对性和实用性的建议，对于提升片区污水收集效率、推动污染减排具有重要意义。
【关键词】水质净化厂;提质增效;污水收集系统
水污染问题是当前我市生态文明建设的最大短板，是最大的民生问题。深圳市按照“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的原则，以 “五位一体”的理念统领治水工作，突出问题导向和目标导向，突出合力治水，旨在为现代化国际化创新型城市建设提供高质量的水务支撑和保障，现在已取得了一系列成效[1]。宝安区位于深圳市西部，是粤港澳地区的核心地带，但目前尚存在水安全、水环境、水生态等多方面问题[2]。
在当前以生态文明理念为指导的城市发展建设过程中，宝安把治水作为“头等大事”，坚持以河为中心的治水方向，深入贯彻党的十九届四中全会精神，抢抓“双区驱动”的重大历史机遇，按照市委市政府的决策部署，围绕“长制久清、水清岸美”的目标，全力开展水污染治理巩固管理提升年工作，以污水处理提质增效为着力点，基本消灭劣V类水体，推动水环境从旱季达标向旱季、雨季全天候达标转变，加快推进水污染治理体系和治理能力现代化，努力打造碧水蓝天的生态空间[3]。这对于促进深圳落实生态与和谐社会的发展提供了强有力的支撑，具有极其重要的战略意义。
1.宝安区福永片区污水处理现状分析
1.1 区域概况
宝安位于深圳市西部，南接深圳经济特区，北接东莞市，东邻深圳龙岗区，西临珠江口，与香港元朗隔海相望。全区地势平坦，属平原海岸型，海岸线长30.43 km，岸线平直，滩涂宽广。福永片区位于宝安区西部，包括福永和福海两个街道。福永街道辖区总面积66.2平方公里，下辖13个社区，工业总产值 1312.31 亿元，实现税收收入94 亿元。福海街道位于珠江三角洲A字型湾区的中轴上，属于新宝安地理中心区域。
福永片区境内河流、涌沟较多，但各自流域面积均较小，属季节性河流，受海水潮汐影响，地下水位较高，属于深圳境内地下水较为丰富的片区。福永境內有凤凰山截洪渠、坳颈围涌、福永河三条比较大的河流。境内有立新、七沥、屋山三座小型水库，总汇水面积为7.78km2，总库容1555.5万m3。
1.2 现存的问题
宝安区内河流众多，肩负着环保督察整改、河流水质达标、黑臭水体消除、生态环境整治等多项环保治水工作。因此，距离全市要求的提质增效目标，还存在一定的不足，具体包括：污水处理能力不足，出水水质偏低，管网入渗率较高，存量管网须进行老旧改造和破损修复;河道暗涵、暗渠数量多，污水错接乱排问题突出，整治难度大;正本清源改造存在遗漏小区，管理水平不高，雨污混流、错接乱接等。
福永片区位于宝安区西部，目前已建成以福永水质净化厂为核心、相对较为完善的三座污水处理设施和八大污水收集干管系统。但根据2019年统计数据，三座污水处理设施的进水平均污染物浓度仍未达到我市水质净化厂提质增效要求，福永厂是全市20座进水BOD浓度未能达到国家要求的水质净化厂之一。因此，为达到市里对水质净化厂提质增效的要求，非常有必要开展福永片区水质净化厂提质增效现状评估，从水量、水质和管网收集系统三个方面分析其存在的问题，并提出相应的解决对策。同时，为宝安区其它片区的同类问题分析提供参考思路。
2.研究成果
2.1 分析方法
2.1.1 水量平衡分析
结合福永片区内进水水质的相关数据，考虑海水潮位、地下水位等相关因素，对比研究区域产污量、水质净化厂年处理总量、旱季和雨季进水水量等，对供水量与排水量进行水量平衡分析，形成外水入渗分析和区域水平衡图。进一步对水质净化厂存在的污水处理量较低以及管网液位持续保持较高状态的问题进行系统研究，推测福永片区内出现该类问题的原因，提出相应解决对策[4]。水量平衡分析考虑因素及所需数据如图1所示。
2.1.2 水质检测方法
针对福永水质净化厂目前存在的进水水质问题，对片区内总体水质状况进行数据分析和抽样检测。首先根据片区内工业园区分布情况和不同用水性质的用水量对进厂污水中的工业污水占比和水质进行分析，结合进厂水质数据，预判区域内外水入渗状况，分析进厂水中部分指标（氨氮）偏高、部分指标（COD、BOD）偏低原因。之后，根据分析情况，选择关键节点和典型指标，进行水质检测。水质检测具体思路如图2所示。
2.2进水水量分析
2019年1-10月福永片区的供水量和污水处理量如图2-2所示，1-5月和7-10月，供水量显著高于污水处理量，6月污水处理量又远远高出了供水量，供水量和污水量之间不稳定的变化趋势反映了目前污水收集系统仍然存在问题，6月污水处理量的激增推测可能是雨季的原因。
为了更进一步分析水量的变化，一天以内的供水量、污水量的数据如图4所示，从图中可知，当日合计污水处理量20.9万方，供水量合计18.5万方，补水量合计9.3万方，理论污水量16.7万方，因此约4万方污水处理量来源于其它外水，补水量不足污水处理总量的50%。
2.3 进水水质BOD、COD与氨氮分析
根据深圳市提质增效实施方案，到2019年底，进水生化需氧量（BOD）平均浓度达到105mg/L;到2020年底，进水BOD平均浓度达到115mg/L;到2021年底，平均进水BOD浓度达到120mg/L，主要出水指标达到地表水IV以上。雨季：COD≥240mg/L，氨氮≥24mg/L;旱季：COD≥260mg/L，氨氮≥26mg/L。以水质净化厂为核心，福永片区内供水量以及污水处理量的相关数据如图5所示。
从图5（a）中可知，除10万方应急厂6-9月，5万方应急厂个别月外，其余厂和时间均未达到2020年BOD目标浓度值，4-9月雨季时差距更为明显。 由图5（b）和5（c）中可知，除10万方应急厂个别月份外，其余厂和时间均距离2020年COD提升目标值有一定差距，氨氮浓度基本能够达到目标值。
2.4 管网系统分析
管网本身是一个庞大、高度复杂的系统，伴随着发生复杂的物理、化学以及微生物反应过程，从而造成水质呈现不同程度的下降状态，所以，分析管网系统对水质的影响程度具有重要意义[5]。福园一路和福州大道是福永片区最重要的干管系统，通过去除夜间突增的水质异常数据，采用SPSS对两干管系统所有采集数据进行均值比较，进而对入网水质、水量的调控提出建议。
从图中可知，除pH外，福州大道干管系统各项污染物浓度均值都高于福园一路干管系统采用单因子方差分析比较两组数据，pH、SS、TP在统计学上具有显著性差异，COD、BOD无显著性差异比较。福园一路系统水质波动更为明显，除异常升高时段外，污染物浓度基本低于福州大道系统。福园一路系统各点位污染物浓度差异较大，福州大道系统相对沿线污染物浓度变化较小。
3.结论
目前，5万方、10萬方和福永厂的年均进水浓度距离2020年度BOD考核目标的差距分别为30mg/L，1mg/L和34mg/L;5万方、10万方和福永厂的年均进水浓度距离2020年度COD考核目标的旱季差距分别为41mg/L，33mg/L和32mg/L，雨季差距分别为73mg/L，11mg/L和28mg/L。进一步分析外水入侵，可知全年累计污水处理量是理论污水量（供水量*0.9）的1.46倍，雨季累计污水处理量是理论污水量（供水量*0.9）的1.52倍，旱季累计污水处理量是理论污水量（供水量*0.9）的1.38倍。
综上分析，福永片区污水处理设施进水浓度在2019年时距离2020年提质增效目标仍有差距，污水处理量普遍高于供水量。本研究提出的污水处理现状分析方案无论是基于问题还是目标导向都有较强的针对性和实用性，在解决流域现有问题的同时，又将污水处理设施运行管理建设向前推进了一步，有利于全面梳理治水工程成效，建立健全长效机制，持续实现长制久清，这对于推动国家生态文明示范城市的建设具有重要意义。
参考文献：
[1]申小艾，宁天竹，奚晓伟。深圳市坪山河流域智慧水务建设方案研究[J]，中国水利，2018，（5）：50-54.
[2]敬宏愿。城市规划中宜居空间品质分析及对策研究——以深圳宝安区为例[J]。中国建设信息化，2020，119（16）：76-78。
[3]谢永超，邬益华。深圳水污染治理中应考虑的若干技术问题探讨[J]，中国农村水利水电，2012，（10）：50-52。
[4]游静玉。深圳市水污染治理的实施思路及建议[J]，现代经济：现代物业中旬刊，2013，8：114-115。
[5]陶涛，芦颖军，信昆仑。基于模式识别的供水管网污染源追踪分析方法[J]，天津大学学报（自然科学与工程技术版），2013，（5）：429-434。
【关键词】水质净化厂;提质增效;污水收集系统
水污染问题是当前我市生态文明建设的最大短板，是最大的民生问题。深圳市按照“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的原则，以 “五位一体”的理念统领治水工作，突出问题导向和目标导向，突出合力治水，旨在为现代化国际化创新型城市建设提供高质量的水务支撑和保障，现在已取得了一系列成效[1]。宝安区位于深圳市西部，是粤港澳地区的核心地带，但目前尚存在水安全、水环境、水生态等多方面问题[2]。
在当前以生态文明理念为指导的城市发展建设过程中，宝安把治水作为“头等大事”，坚持以河为中心的治水方向，深入贯彻党的十九届四中全会精神，抢抓“双区驱动”的重大历史机遇，按照市委市政府的决策部署，围绕“长制久清、水清岸美”的目标，全力开展水污染治理巩固管理提升年工作，以污水处理提质增效为着力点，基本消灭劣V类水体，推动水环境从旱季达标向旱季、雨季全天候达标转变，加快推进水污染治理体系和治理能力现代化，努力打造碧水蓝天的生态空间[3]。这对于促进深圳落实生态与和谐社会的发展提供了强有力的支撑，具有极其重要的战略意义。
1.宝安区福永片区污水处理现状分析
1.1 区域概况
宝安位于深圳市西部，南接深圳经济特区，北接东莞市，东邻深圳龙岗区，西临珠江口，与香港元朗隔海相望。全区地势平坦，属平原海岸型，海岸线长30.43 km，岸线平直，滩涂宽广。福永片区位于宝安区西部，包括福永和福海两个街道。福永街道辖区总面积66.2平方公里，下辖13个社区，工业总产值 1312.31 亿元，实现税收收入94 亿元。福海街道位于珠江三角洲A字型湾区的中轴上，属于新宝安地理中心区域。
福永片区境内河流、涌沟较多，但各自流域面积均较小，属季节性河流，受海水潮汐影响，地下水位较高，属于深圳境内地下水较为丰富的片区。福永境內有凤凰山截洪渠、坳颈围涌、福永河三条比较大的河流。境内有立新、七沥、屋山三座小型水库，总汇水面积为7.78km2，总库容1555.5万m3。
1.2 现存的问题
宝安区内河流众多，肩负着环保督察整改、河流水质达标、黑臭水体消除、生态环境整治等多项环保治水工作。因此，距离全市要求的提质增效目标，还存在一定的不足，具体包括：污水处理能力不足，出水水质偏低，管网入渗率较高，存量管网须进行老旧改造和破损修复;河道暗涵、暗渠数量多，污水错接乱排问题突出，整治难度大;正本清源改造存在遗漏小区，管理水平不高，雨污混流、错接乱接等。
福永片区位于宝安区西部，目前已建成以福永水质净化厂为核心、相对较为完善的三座污水处理设施和八大污水收集干管系统。但根据2019年统计数据，三座污水处理设施的进水平均污染物浓度仍未达到我市水质净化厂提质增效要求，福永厂是全市20座进水BOD浓度未能达到国家要求的水质净化厂之一。因此，为达到市里对水质净化厂提质增效的要求，非常有必要开展福永片区水质净化厂提质增效现状评估，从水量、水质和管网收集系统三个方面分析其存在的问题，并提出相应的解决对策。同时，为宝安区其它片区的同类问题分析提供参考思路。
2.研究成果
2.1 分析方法
2.1.1 水量平衡分析
结合福永片区内进水水质的相关数据，考虑海水潮位、地下水位等相关因素，对比研究区域产污量、水质净化厂年处理总量、旱季和雨季进水水量等，对供水量与排水量进行水量平衡分析，形成外水入渗分析和区域水平衡图。进一步对水质净化厂存在的污水处理量较低以及管网液位持续保持较高状态的问题进行系统研究，推测福永片区内出现该类问题的原因，提出相应解决对策[4]。水量平衡分析考虑因素及所需数据如图1所示。
2.1.2 水质检测方法
针对福永水质净化厂目前存在的进水水质问题，对片区内总体水质状况进行数据分析和抽样检测。首先根据片区内工业园区分布情况和不同用水性质的用水量对进厂污水中的工业污水占比和水质进行分析，结合进厂水质数据，预判区域内外水入渗状况，分析进厂水中部分指标（氨氮）偏高、部分指标（COD、BOD）偏低原因。之后，根据分析情况，选择关键节点和典型指标，进行水质检测。水质检测具体思路如图2所示。
2.2进水水量分析
2019年1-10月福永片区的供水量和污水处理量如图2-2所示，1-5月和7-10月，供水量显著高于污水处理量，6月污水处理量又远远高出了供水量，供水量和污水量之间不稳定的变化趋势反映了目前污水收集系统仍然存在问题，6月污水处理量的激增推测可能是雨季的原因。
为了更进一步分析水量的变化，一天以内的供水量、污水量的数据如图4所示，从图中可知，当日合计污水处理量20.9万方，供水量合计18.5万方，补水量合计9.3万方，理论污水量16.7万方，因此约4万方污水处理量来源于其它外水，补水量不足污水处理总量的50%。
2.3 进水水质BOD、COD与氨氮分析
根据深圳市提质增效实施方案，到2019年底，进水生化需氧量（BOD）平均浓度达到105mg/L;到2020年底，进水BOD平均浓度达到115mg/L;到2021年底，平均进水BOD浓度达到120mg/L，主要出水指标达到地表水IV以上。雨季：COD≥240mg/L，氨氮≥24mg/L;旱季：COD≥260mg/L，氨氮≥26mg/L。以水质净化厂为核心，福永片区内供水量以及污水处理量的相关数据如图5所示。
从图5（a）中可知，除10万方应急厂6-9月，5万方应急厂个别月外，其余厂和时间均未达到2020年BOD目标浓度值，4-9月雨季时差距更为明显。 由图5（b）和5（c）中可知，除10万方应急厂个别月份外，其余厂和时间均距离2020年COD提升目标值有一定差距，氨氮浓度基本能够达到目标值。
2.4 管网系统分析
管网本身是一个庞大、高度复杂的系统，伴随着发生复杂的物理、化学以及微生物反应过程，从而造成水质呈现不同程度的下降状态，所以，分析管网系统对水质的影响程度具有重要意义[5]。福园一路和福州大道是福永片区最重要的干管系统，通过去除夜间突增的水质异常数据，采用SPSS对两干管系统所有采集数据进行均值比较，进而对入网水质、水量的调控提出建议。
从图中可知，除pH外，福州大道干管系统各项污染物浓度均值都高于福园一路干管系统采用单因子方差分析比较两组数据，pH、SS、TP在统计学上具有显著性差异，COD、BOD无显著性差异比较。福园一路系统水质波动更为明显，除异常升高时段外，污染物浓度基本低于福州大道系统。福园一路系统各点位污染物浓度差异较大，福州大道系统相对沿线污染物浓度变化较小。
3.结论
目前，5万方、10萬方和福永厂的年均进水浓度距离2020年度BOD考核目标的差距分别为30mg/L，1mg/L和34mg/L;5万方、10万方和福永厂的年均进水浓度距离2020年度COD考核目标的旱季差距分别为41mg/L，33mg/L和32mg/L，雨季差距分别为73mg/L，11mg/L和28mg/L。进一步分析外水入侵，可知全年累计污水处理量是理论污水量（供水量*0.9）的1.46倍，雨季累计污水处理量是理论污水量（供水量*0.9）的1.52倍，旱季累计污水处理量是理论污水量（供水量*0.9）的1.38倍。
综上分析，福永片区污水处理设施进水浓度在2019年时距离2020年提质增效目标仍有差距，污水处理量普遍高于供水量。本研究提出的污水处理现状分析方案无论是基于问题还是目标导向都有较强的针对性和实用性，在解决流域现有问题的同时，又将污水处理设施运行管理建设向前推进了一步，有利于全面梳理治水工程成效，建立健全长效机制，持续实现长制久清，这对于推动国家生态文明示范城市的建设具有重要意义。
参考文献：
[1]申小艾，宁天竹，奚晓伟。深圳市坪山河流域智慧水务建设方案研究[J]，中国水利，2018，（5）：50-54.
[2]敬宏愿。城市规划中宜居空间品质分析及对策研究——以深圳宝安区为例[J]。中国建设信息化，2020，119（16）：76-78。
[3]谢永超，邬益华。深圳水污染治理中应考虑的若干技术问题探讨[J]，中国农村水利水电，2012，（10）：50-52。
[4]游静玉。深圳市水污染治理的实施思路及建议[J]，现代经济：现代物业中旬刊，2013，8：114-115。
[5]陶涛，芦颖军，信昆仑。基于模式识别的供水管网污染源追踪分析方法[J]，天津大学学报（自然科学与工程技术版），2013，（5）：429-434。