市政污水管网系统是城市转输污废水的重要设施,为确保居民生活污水以及工业废水等污废水可以安全有效地转输到污水处理厂,应保证污水管网系统结构的完整性与有效性。Y市W污水厂接管范围内的污水管网存在收纳工业废水水量占比高、外水入侵及雨污错接等一系列问题,导致管网长期高水位运行,不仅影响到污水厂的来水水质,更容易引起严重的水环境污染问题。但是碍于研究区域的经济发展模式及区域特征等原因导致水环境改善的压力较大,因此如何对该地区污水系统的运行现状以及输水能力进行合理的评估并提出科学有效的优化方案与解决策略是一个重要的研究课题。以往的研究表明,SWMM建模技术是一种可靠的、被广泛接受的方法,本论文基于前期对该研究区域的工业企业走访调研、取样分析以及管网运行情况的实地摸排调查,构建相关函数公式对污水系统流入水源以及污水厂进水水质现状进行评估分析,并利用SWMM软件构建研究区域污水管网水力模型,以实现对该区域污水管网系统的评估与优化研究。具体研究内容及结果如下:1、根据研究区域的实地调研走访以及数据统计,该区域工业废水约占处理污水的40%～60%,废水中的有毒有害物质不可控,对污水厂的危害较大。此外,由于管网管龄普遍偏高,存在较多的结构性与功能性缺陷,出现污水管网外水入侵、雨污错接问题,导致管网调蓄能力不足,污水溢流风险较高。同时,W污水厂进水出现水量高、水质差的问题,必要时需额外投加碳源,耗费成本被迫提高。2、将SWMM模型作为研究工具,收集研究区域的管网基础数据,汇总形成研究区域管网模型拓扑结构;通过查询相关文献及实地调研,确定适用于该区域特征的模型参数;基于包括区域用水信息在内的基础信息,对集水区人口进行划分并处理统计,得到研究区域的污水时变化系数及节点污废水入流量等数据,最终构建了该研究区域污水管网SWMM模型。3、基于走访调查、取样获得的水量、水质数据,构建基于研究区域实际情况的工业废水排放百分比、外水/雨水量占原生污水水量百分比与污水管网COD浓度的关系函数,并对研究区域流入水源以及污水厂来水水质现状进行评估分析,结果表明:工业废水完全排入污水管网时,管网COD浓度从358.18mg/L降至301.54mg/L;污水厂半年间的外水水量约占原生污水水量的26.65%～84.89%,2022年11月寒潮期间污水厂收纳雨水量约为原生污水水量的25.7%～57.32%。4、基于建立的SWMM模型对该研究区域污水系统运行现状及输水能力进行评估,结果表明:研究区域将近三分之一的管线超负荷状态S＞1,现状管网负荷压力较大;管网中污水流速普遍低于0.6m/s,加速了沉积物的沉降;A泵站运行工况不合理,水泵频繁启闭,增加了运行成本。5、基于走访调研期间发现的管网突出问题,采取情景假设的方式进行了模拟分析,结果表明:高比例外水入侵会抬高管网运行水位,影响管网负荷与流速,增加了污水溢流风险;不同时段、不同规模的工业企业超量排水对污水管网排水口的水质峰值的产生的效果均不同;当雨污错接的降雨径流入流百分比大于10.02%时,污水管道及节点不但会超载,还会出现部分污水检查井节点积水、溢流。6、基于泵站运行调控及调蓄设施优选,对3种情景下的污水系统水质水量问题进行了全面的优化研究。结果表明:当现状污水管网存在20%的外水水量入流时,A泵站采用1.8m3/s的排水量与6.80m的集水池开启水位即可以满足管网的正常运行,还可以充分发挥进水管的过流能力,并且设定2.0m3/s以上排水量可有效提高管网的储水能力;近端设置污水调蓄池可以有效削减因工业企业超量排水引起的管网污水COD峰值,多点位污水调蓄池设置可以有效缓解雨污错接下雨水对污水管网的冲击负荷。