每個(gè)城市都有各式各樣的排水管網(wǎng)，其前端是各個(gè)排水單位，其末端是污水處理廠。但很多人并不太了解的是，每個(gè)污水處理廠在建設(shè)之初，設(shè)計(jì)人員都會(huì)對(duì)其管轄片區(qū)的污水來(lái)源情況進(jìn)行周密調(diào)研和精確核算，并根據(jù)污水中相應(yīng)的污染物濃度設(shè)計(jì)出污水處理廠的最佳的工況條件。
理論上，污水廠的進(jìn)入應(yīng)只有生活污水；而在實(shí)際運(yùn)行中，因外來(lái)清水入侵的影響，一些污水廠的進(jìn)水濃度值偏低，導(dǎo)致其處理效能嚴(yán)重降低；同時(shí)，由于受到管網(wǎng)布置不合理的影響，甚至?xí)斐杀驹摫晃鬯畯S處理的污水，被這些入侵的清水“擠”到了污水管網(wǎng)之外，從而未經(jīng)處理就直接排入地表水體，造成潛在的環(huán)境危害風(fēng)險(xiǎn)。
《城鎮(zhèn)污水處理提質(zhì)增效三年行動(dòng)方案（2019-2021年）》和《武漢市城鎮(zhèn)污水處理提質(zhì)增效行動(dòng)實(shí)施方案》均提出，要全面提升現(xiàn)有污水處理設(shè)施效能，并對(duì)城鎮(zhèn)生活污水處理廠進(jìn)水生化需氧量濃度指標(biāo)提出明確要求。去年3月，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、生態(tài)環(huán)境部、國(guó)家發(fā)展改革委、水利部聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于印發(fā)深入打好城市黑臭水體治理攻堅(jiān)戰(zhàn)實(shí)施方案的通知》也指出，現(xiàn)有污水處理廠進(jìn)水生化需氧量濃度低于一定標(biāo)準(zhǔn)的城市，需要制定系統(tǒng)化治理方案，確保到2025年進(jìn)水濃度達(dá)標(biāo)的城市生活污水處理廠規(guī)模占比要達(dá)到90%以上。
如果不將入侵的外水底細(xì)查清，厘清其入侵管網(wǎng)的定位、定性和定量，則無(wú)法采取有效的相應(yīng)措施，污水廠的效能就始終無(wú)法正常發(fā)揮，進(jìn)而將影響城市水生態(tài)環(huán)境。而要查清外水來(lái)源和水量，并非易事。一般而言，污水管道內(nèi)有外水入侵多是由于管網(wǎng)破損或者錯(cuò)接、漏接導(dǎo)致的。常規(guī)方法是采用內(nèi)窺鏡或井下機(jī)器人進(jìn)行檢測(cè)，以找到破損點(diǎn)。但這一方法不但成本高、效率低、實(shí)施條件嚴(yán)苛，同時(shí)也無(wú)法直接定性和量化入侵外水的種類和規(guī)模，不能總體評(píng)估管網(wǎng)的受損狀況。去年5月，武漢市水科院聯(lián)合中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）環(huán)境學(xué)院?jiǎn)?dòng)了武漢市重點(diǎn)區(qū)域清污分流同位素溯源關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用課題，其目的就是研發(fā)針對(duì)市政排水管網(wǎng)被外水入侵的“脈診（定位、定性、定量）分析”技術(shù)體系。
研究團(tuán)隊(duì)成員包括中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）環(huán)境學(xué)院的環(huán)境與生態(tài)學(xué)科團(tuán)隊(duì)，研究團(tuán)隊(duì)介紹，通過(guò)天然放射性同位素追蹤法，可以鎖定一種叫氡的物質(zhì)，進(jìn)而可以判斷出該管道存在破損導(dǎo)致地下水入侵的情況，再追溯到地下水的來(lái)源。
本次研究以武漢市內(nèi)的一座污水廠作為研究對(duì)象，在其服務(wù)范圍內(nèi)選取了21個(gè)點(diǎn)位，在雨季和旱季分別對(duì)管網(wǎng)內(nèi)水體的天然放射性同位素和常規(guī)水量、水質(zhì)指標(biāo)開(kāi)展了多輪次的采樣、檢測(cè)和分析。在隨后的研究中發(fā)現(xiàn)，在旱季，河流地表水和地下水入侵污水管網(wǎng)的問(wèn)題尤為突出；而在雨季則是降雨通過(guò)地表徑流或直接入滲地下后，經(jīng)由地下水介質(zhì)而入侵管網(wǎng)的情況較為嚴(yán)重。在某研究片區(qū)，地下水入侵占比高達(dá)20%以上，遠(yuǎn)超設(shè)計(jì)規(guī)范中的預(yù)留值，這對(duì)污水廠運(yùn)行效能有較大的影響，需要予以進(jìn)一步的分析，并采取相應(yīng)的工程措施。
武漢市水科院副院長(zhǎng)李敏表示，這項(xiàng)研究工作，針對(duì)典型區(qū)域污水濃度低的問(wèn)題，通過(guò)采用天然放射性同位素溯源及相關(guān)分析技術(shù)，探索出了一套“脈診分析”，即定位、定性及定量分析，管網(wǎng)受外水入侵影響因素的技術(shù)體系，其能極為精準(zhǔn)高效地厘清管網(wǎng)中外水來(lái)源的定性、定量特性，為管網(wǎng)修復(fù)與管護(hù)工作提供技術(shù)支持。本技術(shù)體系的建立和完善將會(huì)引領(lǐng)我國(guó)關(guān)于污水管網(wǎng)提質(zhì)增效的理論發(fā)展趨勢(shì)，其將通過(guò)從全新的視角解讀管網(wǎng)外水入侵的定位、定性和定量問(wèn)題，從而指導(dǎo)相關(guān)工程實(shí)踐，促進(jìn)管網(wǎng)“擠出清水”的治理效果。本技術(shù)體系的建立和完善將會(huì)引領(lǐng)我國(guó)關(guān)于污水管網(wǎng)提質(zhì)增效的理論發(fā)展趨勢(shì)，其將通過(guò)從全新的視角解讀管網(wǎng)外水入侵的定位、定性和定量問(wèn)題，從而指導(dǎo)相關(guān)工程實(shí)踐，促進(jìn)管網(wǎng)“擠出清水”的治理效果。
識(shí)別了污水系統(tǒng)的“非正常入侵水”之后，研究人員針對(duì)如何分別管控也提出了建議。巧用地下水：主要是鼓勵(lì)小藍(lán)管的施工水利用、地下水城市冷源的利用；疏導(dǎo)雨季水：加強(qiáng)海綿城市建設(shè)、有組織地疏導(dǎo)被污染的雨水、排放干凈的雨水；節(jié)約自來(lái)水：加強(qiáng)節(jié)水改造，逐步改造自來(lái)水管網(wǎng)，減少滲漏；調(diào)控地表水：合理調(diào)控河湖水位，保證生態(tài)基流，不倒灌進(jìn)入污水體系；管住污染水：化糞池，管材，新型設(shè)備的應(yīng)用，有效輸送有效處置等。
