随着城市化进程的不断推进,出现了各类水问题。为解决因城市化导致的各类水问题,我国开展了海绵城市建设。南方某市作为海绵城市建设试点城市之一,在全市范围内推行海绵城市建设。作为污水处理厂的建设运营单位,深圳市水务(集团)有限公司积极响应和落实政府的安排,开展污水处理厂海绵城市建设的相关研究。海绵城市建设包括了水生态、水环境、水资源、水安全四个方面,本研究主要针对水环境问题,明确污水处理厂内的下垫面雨水污染特征,并加以控制。虽然污水处理厂厂区本身面积不大,地表污染物总量较小,在城市尺度上对于减轻径流污染问题的帮助不大。但污水处理厂厂区内有不同类型的下垫面,而且其作为封闭的独立区域便于开展研究。因此,选用污水处理厂为例,研究其各类下垫面雨水污染特征,并根据污染特征设计、评估污染控制方案并加以应用,对控制各类下垫面的雨水污染问题具有一定借鉴和参考价值。污水厂内各功能区的下垫面雨水污染情况有较大差异,在控制其下垫面雨水污染时需要对厂区进行划分。污水厂内下垫面雨水污染程度由低到高是办公区<主体工艺区<预处理区<污泥区。南方典型的短历时高强度的降雨条件下,办公区和主体工艺区前期降雨存在少量污染,但污染物浓度迅速下降,降雨厚度为5 mm时,办公区雨水可达到雨水回用标准的要求,厚度为10 mm时主体工艺区的雨水除SS外其余污染物均可稳定达标。为明确下垫面污染严重区域的污染控制措施,设计了4类雨水污染控制方案。通过构建模型模拟其控制效果,并进行成本效益分析。发现改造下垫面污染严重区域的雨水管网来收集地表雨水并将其通入污水管网,最后由污水处理设施处理的方案能有效控制污染,并且具有成本优势,投资额仅为不收集的63.3%。对于不易收集雨水进行集中处理的重污染区域,可通过植草沟和雨水花园的组合来控制下垫面雨水污染。在某新建污水处理厂区域应用了各类设施对雨水污染进行控制,对该区域总进出水口雨水进行监测,评估该区域污染控制效果,发现建议的污染控制方案有较好的控制效果。在已建成的实际工程中,存在路沿石、标高建设的不合理的现象,阻隔了雨水汇入LID设施,导致少量LID设施处理大部分雨水,而其余LID设施处于闲置状态,从而限制了污染控制能力。提出拆除路沿石、增设植草沟及组合措施三种优化方案,并通过模型对优化效果进行模拟,发现增设植草沟及拆除路沿石的组合措施优化效果最佳。组合措施可将该区域对SS、COD、TN、TP的削减率提升至58.3%、48.9%、46.8%和38.3%。