为改善深圳市布吉河水生态环境，实现河道“水洁、面清、岸绿、景美”水环境目标，从根本上改善流域水环境质量，深圳市水务局组织实施深圳市布吉河（特区内）水环境综合整治工程。鹿丹村调蓄池是深圳市布吉河（特区内）水环境综合整治工程的收尾工程，位于深圳河口右岸，东临鹿丹村小区，西临深圳市滨河污水处理厂（以下简称滨河厂），北临滨河路，设计占地2.528hm²。鹿丹村调蓄池原设计总容积为9万m³，工程总投资约3.9亿元。

调蓄池原设计规模考虑旱季规模和雨季规模，其中旱季来水分为三部分：第一部分为深圳布吉河沿河截污箱涵收集的旱季污水，第二部分为笋岗片区转输污水，第三部分为滨河厂来水量高峰多于设计规模时溢流的污水量，调蓄池旱季总来水量3万m³/d。雨季收集沿河截污箱涵N=2的截流倍数的混流污水，经调研核算片区污水量为14.42万m³/d，雨季需截污量为3倍污水量即43.26万m³/d。目前其他已、在建工程截污量为14万m³/d，按照一般降雨历时3～3.5h，调蓄池设计总容积为9万m³。鹿丹村调蓄池原设计工艺流程如图1所示。

原调蓄池设计分地面、负1层、负2层，共3层建设，地面层标高为5.6 m，负1层设计标高为-1m，负2层设计标高为-9.6～-10.6m。地面层主要工程内容：厂区绿化区、公交车站区、地面设施房区、调节池出入口区、社区体育活动场地区、再生资源回收站及小型垃圾转运站等。负1层主要工程内容：预处理区、停车库区、变配电间及控制区、通风除臭区等。负1层主要组成：预处理车间、配电设施管理房、公共停车区、提升泵房。负2层主要工程内容：调节池池体区及提升泵站区，其中池体区设计有效容积9万m³，平面分独立3格，其中3#池体为储存污水单独使用。检修时，可通过闸门切换互为备用。提升泵站区分3组水泵，分别位于相应池体末端。负2层主要组成：预处理车间、调节池分格、泵坑。具体设计见图2鹿丹村调蓄池原设计平面布置。

旱季运行开启预处理区调流井的污水调流闸及雨污连通闸，关闭调流井初雨调流闸及配水井的雨污连通闸，旱季来水通过污水廊道，经过粗、细格栅进入3#池体，通过末端泵站提升至滨河污水处理厂进行处理，达标排放。

雨季运行开启预处理区调流井的污水调流闸及初雨调流，关闭调流井及配水井的雨污连通闸。污水转输箱涵来水通过污水廊道，经过粗、细格栅进入3#池体，通过末端泵站提升至滨河污水处理厂进行处理，达标排放；初雨箱涵通过初雨廊道，经过粗、细格栅及旋流沉砂池进入1#、2#池体储存，在滨河污水处理厂来水量少于设计规模时，提升至滨河污水处理厂进行处理，达标排放。

调蓄池在旱季实现沿河截污污水100%进行调节并提升至滨河厂进行处理，在雨季实现对混流污水进行调节，并在合适的时间提升至滨河厂。目前，滨河厂设计规模为30万m³/d，而旱季处理规模已达到33万m³/d，雨季规模达到36万m³/d。滨河厂日均水处理量已远超过设计规模，现拟对厂区进行提标扩建，拆除现有氧化沟，污水处理厂需减产运行，如无接收处理设施，缺口污水只能倒灌至附近地势较低的荔枝湖水体，最终排入深圳河。同时鹿丹村调蓄池，调蓄的污水在滨河厂改造期间无出路。

为弥补滨河厂提标扩建期间的污水处理量缺口，通过调配至其他污水处理厂进行处理，但仍存在旱季缺口6万m³/d、雨季缺口9万m³/d。为保证滨河厂改扩建期间污水无外溢，建议对调蓄池进行改建，在保留调蓄功能的基础上进行局部调整，作为滨河厂改扩建期间临时保障处理设施。通过在现状调蓄池廊道内增加导流墙，同时增加曝气和推流，具备三沟式氧化沟的运行模式，交替曝气沉淀排水，出水氨氮可控制在2 mg/L以下，总磷控制在0.4mg/L以下，保障荔枝湖和深圳河水质稳定达标。

(1）旱季进水水质。改造后调蓄池旱季进水水质可参照滨河厂进水水质。参考滨河厂原设计进水水质和2015-2017年实际进水水质，考虑滨河厂个别时段内有垃圾渗沥液接入，设计调蓄池旱季进水水质按滨河厂实际进水水质80%保证率取值，具体数值如表1所示。

(2）雨季进水水质。鹿丹村调节池雨季9万m³/d进水中污水量5.3万m³/d，初雨水量为3.7万m³/d。结合规划区面源污染水质分析，雨季设计进水水质按旱季70%考虑（SS保持不变），具体数值如表2所示。

鹿丹村调蓄池在滨河厂改造期间作为临时处理设施，其最终需排入深圳河。调蓄池出水通过原设计提升泵提升至滨河厂砂滤池进行深度处理，其出水与滨河厂出水统一混合后排放。根据深圳河断面考核要求，最终出水水质应达到《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）Ⅴ类标准执行（TN与SS除外），具体数值如表3所示。

参考滨河厂氧化沟工艺，结合现状调蓄池三条廊道池型，本优化改造方案拟将调蓄池改造成三沟式氧化沟工艺。三沟式氧化沟是氧化沟的一种典型构造，本项目工艺源于丹麦^[1,2]，在间歇式氧化沟基础上开创，将曝气、沉淀工序集一体，按时间顺序交替轮换运行，各阶段运行周期可根据处理水质进行灵活调整，实际运行仍为连续流活性污泥法。该工艺流程简单，操作灵活方便，无需另设一次、二次沉淀池及污泥回流装置，使基建投资和运行费用大为降低^[3,4,5]。结合现有调蓄池构造，无须另外增加基建，三沟式氧化沟工艺是满足本项目技术和经济的最优工艺。

通过在现状负2层调蓄池增加搅拌、推流、曝气设施和出水调节堰门，调整负2层导流墙，廊道互通，在保留原有调蓄功能的基础上，增加水处理功能。工艺分6个阶段轮换进行，通常一个工作循环周期需4～8h。在整个循环过程中，中间沟始终处于好氧状态，而外侧两沟中的转刷则处于交替运行状态。当转刷低速运转时，进行反稍化过程；转刷高速运转时，进行硝化过程；而转刷停止运转时，氧化沟起沉淀池作用。通过调整各阶段的运行时间，可达到不同的处理效果，以适应水质、水量的变化。本项目工艺根据具体的水质、水量，预先拟定各阶段的运行时间，编入运行管理的计算机程序中，整个管理过程运行灵活、操作方便。工艺流程如图3所示。

通过对调蓄池优化改造，在滨河厂改扩建期间，具备水处理功能，去除污水中COD、NH₃-N及TP等有机物。本项目保留2.4万m³池体作为调蓄池，剩余6.6万m³池体改造为三沟式氧化沟。当作为调蓄池运行时，起到搅拌作用，避免人工清淤。设计参数如表4所示。

调蓄池西南侧2.4万m³池体作为调蓄池，池内安装16台潜水搅拌器，单台参数：叶轮直径580mm,P=5.5kW；并安装进水泵（井筒式轴流泵）3台（2用1备），将来水经过调节后提升至氧化沟，单台进水泵参数：Q=2 100m³/h,H=6.5m,P=58kW。

调蓄池东侧6.6万m³池体增加导流墙，并安装24台潜水推流器及432根板条式曝气器，将调蓄池改造成具备三沟式氧化沟运行模式功能的设施，可降解COD、NH₃-N及TP等指标。

推流器参数：叶轮直径2 000mm,P=5.7kW；板条式曝气器参数：L=4 760 mm×200 mm，单位通气量为13.13m³/（h·m）。

另外，调蓄池优化改造后也可维持截污箱涵来水的污水和初期雨水调蓄功能不变，在氧化沟内设连接闸门，打开闸门后整个池体可按调节模式运行，增加的推流器和曝气系统可作为调蓄池搅拌设施，防止沉泥，直接抽送至滨河厂进行处理，避免了调蓄池人工清淤，影响周边环境。

调蓄池负1层原设计有停车库区、变配电间及控制区、通风除臭区等，本优化提升方案保持负1层总体格局不变，维持原设计方案，只具局部增加设备吊装口及管廊，可保留150个停车位。具体布局如图4所示。

调蓄池原设计采用生物除臭，除臭标准按照一级标准控制。其中调蓄池池体区共设计3组除臭装置，单组规模3.8万m³/h。预处理区除臭规模0.5万m³/h，总计1组。根据调蓄池优化提升方案，增加了曝气系统，增加除臭风量，现有除臭规模难以满足要求。通过测算，需在原有除臭基础上再增加一组除臭设施，规模同样为3.8万m³/h，布置在调蓄池西南侧。另外，鹿丹村调蓄池距离居民区仅一墙之隔，环境敏感，除臭目标提高至厂界及排放口下风向5m外《恶臭污染物排放标准》（GB 14554-93）无组织排放一级标准。为保证除臭效果，减少对周边环境的影响，优化提升方案在生物除臭后端增加了活性炭吸附工艺。

调蓄池优化变更后，产生的污泥通过剩余污泥泵直接输送至滨河厂污泥浓缩池，由滨河厂统一进行处理处置，不再单独设置污泥处理处置系统。目前，滨河厂的污泥处理标准为40%含水率，处理工艺为叠螺脱水后加低温干化。

本工程成本分析按雨季9万m³/d规模，旱季6万m³/d进行测算。本工程变更后作为滨河厂提标扩建工程临时处理设施，运营期间为2年，根据实际情况，本成本分析只考虑运行期间的经营成本。

以鹿丹村调蓄池优化升级改造为例，在原污水和初期雨水调蓄功能的基础上，改造为三沟氧化沟工艺以提升水质净化能力，并配套除臭、污泥处理，因地制宜的实施改造，充分利用现有资源，使基建投资和运行费用大为降低，为城市水处理系统优化升级提供有力保障。本次工程改造，在保留原有调蓄功能的基础上，增加水质净化功能，后续可根据管网调度需要灵活切换使用。

调蓄池作为水环境综合治理的中间调节设施，在旱雨季时弹性蓄水，合理调度减轻排水区间洪峰压力，有效保障城市排水处理系统运行达标。本工程优化改造，为海绵城市建设和水环境综合整治提供新思路，提升城市给排水系统功能和降低城市水环境和水安全风险。