城市排水泵站作为市政管网与污水处理厂的 “中转站”，出水水质直接影响污水厂运行与水体安全。暴雨期间雨水混入管网，常导致进水 COD 从 300mg/L 飙升至 800mg/L、氨氮从 30mg/L 升至 60mg/L，远超常规处理能力。若缺乏应急措施，易引发出水超标与水体污染，因此配备应急处理设施并建立 “超标前启动” 机制，成为暴雨期水环境保障的关键。

一、为何必须配备应急处理设施？

暴雨对泵站水质的冲击具有 “突发性、高强度、持续性” 特征，常规格栅、沉砂池仅能去除物理杂质，无法应对浓度骤升，风险集中在三方面：

突破常规处理能力：雨水携带大量污染物，如南方某合流制泵站暴雨 1 小时后，进水 COD 达 750-900mg/L、SS 达 350mg/L，而常规工艺 COD 去除率仅 10%-15%，远难降至污水厂接纳标准（COD≤500mg/L），直接输送会导致污水厂生化系统 “中毒”，形成连锁污染。

加剧环境风险：无应急设施时，“硬排” 会冲击污水厂（如北方某泵站曾致污水厂活性污泥浓度骤降，停运 72 小时，河道 COD 超标 5 倍）；“溢流” 则直接污染水体（某园区泵站因氨氮超标溢流，致湖泊藻类泛滥）。

政策合规要求：《城镇污水处理厂污染物排放标准》明确泵站出水需达标，环保部门实施 “在线监测 + 抽检”，如江苏规定暴雨期 COD 超 500mg/L、氨氮超 40mg/L 未启动应急，将处 5-20 万元罚款，未达标还可能触发生态赔偿。

二、应急处理设施的核心类型

针对暴雨期水质特征，应急设施需 “快速响应、高效去除、灵活调节”，分三类形成互补：

物理强化处理：聚焦 SS 与部分有机物去除

超细格栅（间隙 1-3mm）+ 自动反冲洗系统：SS 去除率从 30% 升至 65%，COD 同步降 25%；

高效斜管沉淀池：沉淀效率提升 3-5 倍，停留时间缩至 30 分钟，SS 去除率 70%-80%，配套水力循环澄清池可再降 15%-20% COD。

化学应急投加：靶向去除高浓度污染物

复合氧化剂系统（次氯酸钠、芬顿试剂）：COD 超 500mg/L 时自动投加，某泵站用芬顿试剂将 COD 从 800mg/L 降至 480mg/L，去除率 40%；

脱氮药剂装置（次氯酸钠为主）：氨氮超 40mg/L 时启动，通过 “折点氯化” 15-30 分钟内脱氮 60%-80%，某泵站处理氨氮超 50mg/L 进水，出水稳定在 22mg/L；

重金属螯合沉淀系统：投加二硫代氨基甲酸盐，重金属去除率 95% 以上，满足总铜≤0.5mg/L、总锌≤1.0mg/L 标准。

临时储存缓冲：缓解瞬时冲击

调蓄池（1000-5000m³）或移动式储罐（50-100m³/ 个）：暂存超标污水，待雨停后处理；

管网错峰调度：将高浓度污水分流至低负荷泵站，如 A 泵站 COD 超 800mg/L 时，分流 30% 至 B 泵站，两站出水均≤550mg/L。

三、“超标前启动” 的核心逻辑

应急设施效能关键在 “及时启动”，需通过 “监测预警 - 阈值判断 - 自动启动 - 效果反馈” 闭环实现：

多维度监测预警：进水口、格栅后、沉砂池后安装在线监测仪，暴雨期采样频次提至 1 次 / 2-5 分钟，结合气象降雨预报与管网液位数据，通过历史数据模型预判水质趋势（如降雨量 20mm/h + 液位 1.8m 时，15 分钟后 COD 或达 480mg/L），预警准确率超 90%。

三级阈值设定：按污水厂标准设 “预警（80%）- 启动（90%）- 紧急（100%）” 阈值，如 COD 预警 400mg/L、启动 450mg/L、紧急 500mg/L，分别对应 “设施预检 - 自动启动 - 双重保障”，某园区泵站 12 次应急中 10 次在 “启动阈值” 启动，药剂省 30%。

自动联动启动：监测数据达阈值时，中控系统 10 秒内下发指令，如启动氧化剂投加或调蓄池闸门，多污染物超标时协同启动（如 COD+SS 超标同步开格栅与氧化剂系统），处理效率提 20%。

效果实时反馈：出水口在线监测动态调整参数，如 COD 超 480mg/L 时增加药剂投加，达标后减量，某泵站通过自适应算法，药剂利用率提 25%、成本降 18%。

四、实践案例

南方合流制泵站：服务 5km²，2023 年改造后配 “超细格栅 + 斜管沉淀池 + 次氯酸钠系统 + 5000m³ 调蓄池”。台风期间降雨量 50mm/h，进水 COD 达 452mg/L 时自动启动设施，后续通过算法调整药剂投加量，出水 COD 稳定在 420-480mg/L，全程达标。

北方工业园区泵站：服务 12 家企业，2024 年配 “重金属监测仪 + 螯合沉淀系统 + 移动储罐”。暴雨期总铜骤升至 1.2mg/L（标准 0.5mg/L），系统立即投加螯合剂（10mg/L）、分流 30% 污水至储罐，并推送线索至环保部门。30 分钟后出水铜降至 0.3mg/L，环保部门 1 小时内查实电子厂偷排，罚款 15 万元，后续完善企业雨污分流监管。

五、总结与展望

暴雨期泵站水质保障的核心是打破 “被动处置”，通过 “物理 + 化学 + 储存” 设施组合与 “超标前启动” 机制，可使出水达标率从 60% 提至 95% 以上。未来需向三方向深化：智慧化（AI + 数字孪生预判水质）、资源循环（应急处理后污水回用）、区域协同（泵站 - 污水厂 - 环保 - 气象数据共享），推动泵站从 “单一排涝” 向 “排涝 + 水质保障” 转型，守住水环境安全底线。