基于鸭嘴阀的截流井在徐州市经济开发区水污染治理工程中的应用

王俊海

（中铁二十四局集团西南建设有限公司，四川 成都 610052）

近年来，随着城镇化进程的加快，污水量不断增加，虽然按照雨污分流体制进行建设和改造，但局部特别是老旧小区雨污错接、混接现象依然存在，导致晴天污水入河，水体黑臭等污染问题出现。随着水污染问题的加剧和人们对于居住环境要求的提高，越来越多的城市通过在排水系统中设置截流井，以保证旱流污水和少量污染物浓度高的初期雨水送入污水处理厂处理，实现晴天污水不下河、初雨少下河，减少水体污染问题。

目前，关于截流井的形式、工艺、设施等其他因素，并积累大量的应用实例。本文主要以鸭嘴阀的截流井设计为基础，并介绍该设计在徐州经济开发区水污染治理工程中如何实现截污、行洪、防倒灌功能，为后期截流井设计、建设、选用设施和运营提供实践性经验。

1 项目概况

徐州经济开发区创建于1992 年7 月，2010 年3 月晋升为国家经济开发区，总面积293.6km2，常住人口29.56 万人。根据省环保厅、南水北调办月通报南水北调东线江苏段水质状况显示，2016 年全市6 个南水北调国控考核断面，除房亭河单集闸外上级监督5 个断面均100%达标。房亭河单集闸是唯一监督监测不稳定达标的断面，主要超标因子为氨氮，其中1 月氨氮、3 月氨氮、4 月和5 月均为氨氮和五日化学需氧量。

开发区水务处对房亭河沿线展开大量的污染源调查工作，通过全面细致的排查，发现存在以下问题：①雨水管道入河口处有洗衣废水等流出；②雨污不分流：部分区域污水管网为雨污合流制，下雨时期污水混入雨水流河道；③部分菜市场和30 多个老住宅小区内没有雨污分流；④大约有26 个新建小区雨污分流并不彻底，存在雨污混接现象。

2 鸭嘴阀

2.1 鸭嘴阀现状

鸭嘴阀又称排污橡胶止回阀、柔性橡胶止回阀等，无任何活动组件，可应用于污水排放系统、雨水排放系统、地下停车场排水系统等，具有气味阻隔、防止污水倒流的功能，可防止洪水、污水倒流进入地下室或市政管道。

目前市场上鸭嘴阀产品品牌、种类多样，产品质量参差不齐。进口产品有西班牙ROSS 阀门、加拿大宜华、美国红阀等，使用效果佳，但价格高昂。近年来国内不少厂家进行鸭嘴阀产品的研究与开发，产品价格低廉，但使用寿命短，实际应用效果较差。

2.2 行洪防倒灌设施的对比

目前，市场上应用于截流井中的主要的行洪防倒灌设施有拍门、闸门、可调节式堰门、鸭嘴阀等，结合各行洪防倒灌设备的材质、结构、运行方式、运维难度等性能进行对比，详见表1。

3 工程应用

3.1 设计思路

针对徐州市经济开发区雨污未实现雨污分流，导致水体污染的现状，考虑问题排口处设置截流井进行雨污分流，使雨水直排入河道，污水及初期雨水则通过污水管网收集后，送到污水处理厂进行处理，避免污水直接进入河道造成污染，截流井工作原理示意图如图1 所示。

图1 截流井工作原理

3.2 设计方案

E20 排口位于徐海路与房亭河交叉处西南角绿化带及河坡上，排口雨水管道管径d1500，管底高程28.60m，井尺寸L×B×H=5.8m×5.3m×6.5m，设计地面高程33.60m。

图2 E20 排口处截流井底层平面

图3 E20 排口处截流井剖面

图2 及图3 为E20 排口处截流井的主要设备布置图。设计截流井内配备2 台潜污泵（流量25m3/h，扬程20m，功率3kW），DN1500 柔性气动截流装置，雨量计、液位计和自控系统，以实现截污、行洪、防倒灌功能。具体功能实现方式如下：

（1）晴天截流模式：在晴天时，管涵水位较低，鸭嘴阀关闭，污水通过单台泵提升至周边污水管网。

（2）初雨截流模式：下雨初期，地表径流带着污染物进入管涵，根据井内外水位和雨量计监测数据，控制水位上升至28.60m时，两台截污水泵开启。

（3）暴雨直排模式：降雨量达到中后期时，水位上升至29.30m，鸭嘴阀出口逐渐打开，并停止截污水泵，雨水流入河道，实现暴雨行洪。

（4）防倒灌模式：外河水位超过内涝警戒水位，鸭嘴阀关闭，防止河水倒灌形成内涝。

4 结论

结合徐州市经济开发区水污染治理工程的实践案例，对鸭嘴阀作为主要行洪防倒灌设施在截流井中发挥的作用进行系统分析，为雨污分流提供新的思路，为基于鸭嘴阀的截流井应用于类似工程提供经验和借鉴；另外，通过分析各类行洪防倒灌设施，为后期类似工程设施选型提供合理性支撑。