關(guān)于河道沿線老舊建筑污水處理的問(wèn)題研究

劉元紅 顧 晶

(上海宏波工程咨詢管理有限公司，上海 201799)

城市河道治理是一項(xiàng)長(zhǎng)期、艱巨、復(fù)雜的系統(tǒng)工程，水質(zhì)不穩(wěn)定、污染物反彈、營(yíng)養(yǎng)鹽阻滯和水生態(tài)功能退化是城市河道綜合長(zhǎng)效治理面臨的現(xiàn)實(shí)難題。水污染的治理關(guān)鍵在于岸上，要切實(shí)改善和提升河道水質(zhì)，必須做好岸上污染源的治理工作。常規(guī)治理措施，即通過(guò)截污納管工藝，將污水截流匯至市政管網(wǎng)，解決水污染問(wèn)題。但在一些特殊情況下，如沿岸房屋老舊、居住較為密集等情況，常規(guī)工程措施無(wú)法實(shí)施，就需要考慮運(yùn)用其他方式解決水污染問(wèn)題。本文以浦東新區(qū)六灶港河道整治工程為例，研究了在常規(guī)工程污水截流措施無(wú)法實(shí)施的情況下，選用一種新型水處理生態(tài)廊道的方式，隔離污水區(qū)域，進(jìn)行截流處置，改善了河道水質(zhì)，較好地提升了人居環(huán)境。

1 工程概況

六灶港河道整治工程位于上海市浦東新區(qū)，主要工程內(nèi)容為河道疏浚及對(duì)河道兩側(cè)居民污水進(jìn)行截流，提升河道水環(huán)境。六灶港河道全長(zhǎng)16.5km，呈東西走向，途經(jīng)周浦鎮(zhèn)、川沙新鎮(zhèn)及祝橋鎮(zhèn)3鎮(zhèn)，見圖1。現(xiàn)狀河口寬約20m，河道兩岸多以民宅、農(nóng)田為主，有部分企業(yè)及工廠。河道整治過(guò)程中根據(jù)兩側(cè)民宅、企業(yè)集居程度及河道污染程度分為整治核心區(qū)和重點(diǎn)區(qū)，工程內(nèi)容集中在整治核心區(qū)。

圖1 項(xiàng)目區(qū)域

工程原設(shè)計(jì)方案分為岸上及水下作業(yè)兩部分。為避免對(duì)老式擋墻的擾動(dòng)，核心區(qū)的疏浚采用絞吸式挖泥船清除受污染的黑臭底泥。岸上部分結(jié)合沿河道路拓寬工程對(duì)兩側(cè)居民實(shí)施動(dòng)遷計(jì)劃，由相關(guān)部門拆除河道兩側(cè)陸域控制帶范圍內(nèi)的建筑，剩余部分進(jìn)行污水截流，納入市政管網(wǎng)。但在實(shí)施過(guò)程中，由于河道沿岸老舊房屋歷史久遠(yuǎn)，居住較為密集，公路拓寬計(jì)劃也由于特殊原因延期，因此原實(shí)施方案無(wú)法進(jìn)行。但河道污染整治迫在眉睫，為保證項(xiàng)目順利推進(jìn)，提升河道水環(huán)境，需對(duì)該區(qū)域的污水處理方式重新進(jìn)行研究分析。

2 污染源調(diào)查

河道全程污染嚴(yán)重區(qū)域即為本次的整治核心區(qū)，總長(zhǎng)約1.0km，主要污染源來(lái)自岸上居民的生活污水直排，核心區(qū)西側(cè)居民集居區(qū)尤為明顯。該區(qū)域民宅分布集中，夾雜部分小餐飲、店鋪等，外來(lái)人口密集，且為區(qū)域老舊集鎮(zhèn)，沿河大致分為3排房屋，以最接近河口的一排房屋最為老舊，部分現(xiàn)狀已成危房。污水均通過(guò)自排管道入河，且沿河一排分布較多衛(wèi)生間、廚房，污水直排，導(dǎo)致河道發(fā)黑發(fā)臭，嚴(yán)重影響人居環(huán)境。

3 項(xiàng)目實(shí)施難點(diǎn)

a.在河口有房屋需要截污的常規(guī)情況下，可選用φ200～φ300塑料管，在河道護(hù)岸結(jié)構(gòu)或者墻體上采用掛管截流方式，接入市政管網(wǎng)。但此區(qū)域房屋大多臨駕河口之上，部分僅靠簡(jiǎn)易樁基支撐，墻體老舊，不僅無(wú)法采用掛管方式進(jìn)行截流，且施工中很難避免觸碰老舊建筑，存在一定安全隱患。

b.沿河第一排房屋分布密集，鄰戶間沒(méi)有操作面可以進(jìn)行衛(wèi)生間、廚房的污水截流工作，且第一排與第二排房屋巷子寬度僅為2m左右，常規(guī)工程機(jī)械無(wú)法進(jìn)場(chǎng)，只能采用人工開挖，工程難度較大。

4 污水處理方案分析

針對(duì)岸上居民污水，一般會(huì)選用兩種處理方案，各方案工藝特點(diǎn)見表1。

結(jié)合項(xiàng)目的工期要求、投資控制要求及項(xiàng)目所在區(qū)的相關(guān)規(guī)劃，綜合比選，該項(xiàng)目對(duì)治理段采取外源控制、內(nèi)源治理、水體凈化的治理思路。在對(duì)河道沿岸進(jìn)行較大程度污水截流的同時(shí)，通過(guò)絞吸式挖泥船清除污染底泥，同時(shí)在居民居住集中、污水排放口較多的岸段，在岸側(cè)設(shè)置生態(tài)凈化廊道，使污水得到初步凈化后再進(jìn)入河道內(nèi)部，降低污水直排對(duì)主河道水體的影響。

表1 污水處理工藝比選

4.1 入戶截污納管技術(shù)

入戶截污納管，即對(duì)居民或企事業(yè)單位等產(chǎn)生的污水，通過(guò)管道從源頭上對(duì)污染物進(jìn)行收集[1]，并將其就近接入敷設(shè)在城鎮(zhèn)道路下的污水管道系統(tǒng)中，并轉(zhuǎn)輸至城鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)行集中處理。此種方法近年來(lái)在城鎮(zhèn)污水、農(nóng)村污水改造中發(fā)揮了重要作用。

深入現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研可知，該區(qū)域沿河共3排居民房屋，靠近河口的一排居民房屋衛(wèi)生間、廚房均設(shè)置在迎水面，生活污水直排入河。但是第二排、第三排的污水在部分房屋尚未建成時(shí)，就已通過(guò)4根φ150～φ200的UPVC管道從居民房屋間隙中引向河道。針對(duì)此情況，將常規(guī)截污方案進(jìn)行了優(yōu)化，將污水主管敷設(shè)在第一排與第二排房屋之間約2.0m寬的東西方向的步行通道上，在平均充滿度下污水管道最小流速采用0.60m/s，選用φ300HDPE雙壁纏繞管，最小設(shè)計(jì)坡度0.002，可滿足該區(qū)域的污水不淤堵不回流。由于施工作業(yè)面窄，可由人工進(jìn)場(chǎng)開挖?？紤]到巷道內(nèi)不通車，敷設(shè)管道起點(diǎn)覆土厚度可按照0.4m考慮，起點(diǎn)10.0m范圍內(nèi)管道采用C30混凝土包管保護(hù)，開挖坡比放陡至1∶0.2～1∶0.4，開挖的同時(shí)壓好鋼板樁支護(hù)，最大程度保證兩側(cè)房屋的安全。最終，串聯(lián)4根排污管，出巷口后通過(guò)設(shè)置提升泵，將污水抽至附近市政污水井，從而截流第二、三排房屋的污水。

4.2 生態(tài)凈化廊道技術(shù)

經(jīng)調(diào)研，沿河第一排共約34戶居民，本地人口85人，外來(lái)人口51人。沿河居民房屋無(wú)間隙，房屋大多老舊，廚房和衛(wèi)生間自建于臨河側(cè)，現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)計(jì)φ100管徑以上排污口共計(jì)62個(gè)，多年來(lái)污水均直排入河。鑒于此排房屋的特殊性，從安全性考慮，無(wú)法沿房屋進(jìn)行掛管截污或直排污水管道截流，因此考慮采用水生態(tài)措施對(duì)污染水體進(jìn)行污染物降解。

根據(jù)《上海市農(nóng)村生活污水處理技術(shù)管理要求》中上海地區(qū)不同村莊類型農(nóng)村居民日用水量標(biāo)準(zhǔn)的參考值，本地人口排水量取值90L/(人·d)，外來(lái)人口取值60L/(人·d)。34戶居民產(chǎn)生的污水按全部排入河道計(jì)算，每天共排入河道約10.71m3污水。通過(guò)沿河排污口抽樣檢測(cè)，該區(qū)域污染物主要為生活污水，超標(biāo)的成分主要為氨氮和總磷，氨氮含量在20～30mg/L，總磷含量在4～7mg/L，即該區(qū)域中理論每天排入河道氨氮總量為214.20～321.30g，總磷為42.84～74.97g。

水生態(tài)措施運(yùn)用較多的有種植水生植物、布置生態(tài)浮床、生態(tài)凈化廊道以及布置增氧系統(tǒng)等[2]。由于該河道沿線部分房屋臨架河口之上，有簡(jiǎn)易木樁或水泥樁支于河道，房屋較為老舊，無(wú)法實(shí)施人工種植水生植物；加之該河道為區(qū)域Ⅶ級(jí)主航道，會(huì)有船行波影響，沿河側(cè)居民房屋的污水排放口分布也較為分散，不適合布置生態(tài)浮床。綜合分析，針對(duì)該區(qū)域沿河側(cè)的房屋生活污水選用布置生態(tài)凈化廊道、輔加增氧系統(tǒng)的措施。

生態(tài)凈化廊道設(shè)置于水中，水上部分覆蓋植物，水下設(shè)置曝氣機(jī)、生物膜。在生態(tài)凈化廊道內(nèi)，微生物利用介質(zhì)掛膜，在曝氣增氧條件下，微生物大量繁殖，降解水體中的污染物修復(fù)水環(huán)境[3]。此外，植物的吸收可使處理效果更好。散排污水進(jìn)入生態(tài)凈化廊道進(jìn)行凈化處理，然后進(jìn)入受納水體，相當(dāng)于在水中重建了小型濕地。曝氣的利用，又加強(qiáng)了廊道內(nèi)水體的循環(huán)處理，維持水質(zhì)。根據(jù)以往工程案例及實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)，生態(tài)凈化廊道對(duì)氨氮的處理能力可達(dá)1.75～3.50g/(m2·d)，總磷的處理能力可達(dá)0.25～0.50g/(m2·d)。結(jié)合該區(qū)域每天的排污量，按最大濃度污染物計(jì)算，在沿河排污口處布置299.88m2生態(tài)凈化廊道，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)該區(qū)域污染物的降解。此方案實(shí)施3個(gè)月后，河道水質(zhì)有明顯改善，同地點(diǎn)水質(zhì)取樣，氨氮含量小于2.0mg/L，總磷含量小于0.4mg/L，顯著降低，水質(zhì)達(dá)到Ⅴ類水標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到預(yù)期效果。生態(tài)凈化廊道的平面和剖面示意圖見圖2。

圖2 生態(tài)凈化廊道平面、剖面圖 (單位：mm)

5 結(jié) 語(yǔ)

我國(guó)人口密集，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，越來(lái)越重視人居環(huán)境。但由于歷史原因，較多地區(qū)人口集聚，居住環(huán)境較為雜亂，且沿河而居，導(dǎo)致周邊水環(huán)境較差。在現(xiàn)階段水環(huán)境整治實(shí)例中，除傳統(tǒng)的截污方式外，更需結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，分析污染物成分，通過(guò)生物降解的方式徹底解決河道水質(zhì)問(wèn)題，全面提升人居環(huán)境。該項(xiàng)目通過(guò)截污納管和生態(tài)凈化廊道相結(jié)合的工程措施，解決了老舊集居區(qū)長(zhǎng)期水體污染問(wèn)題，同時(shí)還提升了河道水景觀，且治理效果良好。