雨污分流改造中的常見(jiàn)問(wèn)題及解決措施

孫虹波

(中國(guó)水利水電第七工程局有限公司，四川 成都 610213)

0 前 言

近些年我國(guó)積極實(shí)施城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，特別是進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，很多大城市的生產(chǎn)生活消耗不斷增加，為了應(yīng)對(duì)排水可能面對(duì)的問(wèn)題，我國(guó)也加大了排水管道方面的建設(shè)，管道長(zhǎng)度不斷增加，具體如圖1所示。

圖1 近些年排水管道發(fā)展

雖然近些年城市排水管道長(zhǎng)度不斷增加，但是由于發(fā)展速度過(guò)快，排水困難問(wèn)題還是成為了目前大城市的重要問(wèn)題之一。從目前來(lái)看，排水困難問(wèn)題更多體現(xiàn)在“城市內(nèi)澇”以及“水體污染”兩方面，所以進(jìn)一步提升城市雨污水分流改造已經(jīng)成為了城市發(fā)展的重要工程之一，能夠有效解決城市水環(huán)境污染、同時(shí)對(duì)整體排水系統(tǒng)建設(shè)具有重要作用，符合環(huán)保型、節(jié)約型社會(huì)建設(shè)理念。

1 案例基本概況

某城市城區(qū)內(nèi)部分市政配套設(shè)施比較完善，市政雨污水管道基本按分流制配套建設(shè)，各排水單元在建設(shè)之初基本按雨污分流考慮。但在實(shí)際建設(shè)中存在亂接混接現(xiàn)象，在后續(xù)的使用過(guò)程中，因居民用戶私改亂接、違章搭建、陽(yáng)臺(tái)洗衣等現(xiàn)象，造成了小區(qū)內(nèi)合流現(xiàn)象嚴(yán)重，加之早期建設(shè)的小區(qū)受當(dāng)時(shí)建設(shè)條件和環(huán)境影響，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低，且經(jīng)多年的使用已經(jīng)出現(xiàn)不同程度的損壞、淤積，小區(qū)排水環(huán)境差。

另外部分排水多為雨污合流，水體在區(qū)域內(nèi)匯集后就近排入附近排洪渠入河道。

城市面源污染主要是由降雨初期雨水徑流和沖刷作用產(chǎn)生的，面源污染是引起水體污染的主要污染源，具有突發(fā)性、高流量和重污染等特點(diǎn)。徑流污染初期作用十分明顯，特別是在暴雨初期，由于降雨徑流將地表的、沉積在下水管網(wǎng)的污染物在短時(shí)間內(nèi)突發(fā)性沖刷匯入受納水體，造成污染。

2 雨污分流工程的建設(shè)意義

2.1 傳統(tǒng)排水系統(tǒng)問(wèn)題分析

從目前情況來(lái)看，我國(guó)大部分城市采用的都是雨污合流制以及半分流制排水系統(tǒng)，此種排水系統(tǒng)建設(shè)成本相對(duì)較低并且便于管理，但是存在一定的問(wèn)題。

1)一旦出現(xiàn)強(qiáng)烈降雨或者長(zhǎng)時(shí)間的降雨，短時(shí)間內(nèi)造成雨量大幅度增加，造成雨季時(shí)污水廠壓力過(guò)大。同時(shí)水量過(guò)大就會(huì)超出合流所具有的排放量標(biāo)準(zhǔn)，增加管網(wǎng)系統(tǒng)溢流風(fēng)險(xiǎn)，很多的雨污水就會(huì)直接排入到城市河道當(dāng)中，對(duì)于城市水體造成較大的污染。

2)雨、污水的混合會(huì)引發(fā)水體水質(zhì)的改變，形成稀釋作用。目前的污水處理廠大多通過(guò)活性污泥法進(jìn)行治理，需要通過(guò)必要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)促使微生物的存活。一旦水質(zhì)受到影響就會(huì)造成微生物存活率受損，在一定程度上加大了污水處理的難度。另外，瞬間增加的水量會(huì)造成管網(wǎng)運(yùn)行壓力增加，對(duì)于排水系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定是不利的。

2.2 雨污分流工程的優(yōu)勢(shì)

雨污分流工程可以通過(guò)不同的管道對(duì)于雨水和污水分別進(jìn)行處理，并且處理后可以對(duì)其進(jìn)行分別排放，有利于水資源的充分利用。通過(guò)對(duì)雨污水的分開(kāi)排放，能夠有效降低混合水在沒(méi)有經(jīng)過(guò)處理的情況下直接進(jìn)入河流的風(fēng)險(xiǎn)，能夠大大降低大量降雨所造成的河流污染問(wèn)題。雨水能利用雨水管道直接進(jìn)入到河流，而污水利用污水管道集中處理后進(jìn)行排放。

3 雨污分流改造存在的問(wèn)題

在具體應(yīng)用過(guò)程中雨污分流的方式能夠有效避免較大水量所造成的水體污染問(wèn)題，同時(shí)也可以大大降低污水處理廠的壓力。該案例雨污分流改造工程中存在的問(wèn)題主要有。

1)小區(qū)內(nèi)部、城中舊村等區(qū)域雨污混流、合流現(xiàn)象嚴(yán)重小區(qū)內(nèi)部居民用戶私改亂接、違章搭建、陽(yáng)臺(tái)洗衣等現(xiàn)象嚴(yán)重，造成了小區(qū)內(nèi)混流現(xiàn)象嚴(yán)重，加之早期建造的小區(qū)受當(dāng)時(shí)建設(shè)條件和環(huán)境影響，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低，且經(jīng)多年的使用已經(jīng)出現(xiàn)不同程度的損壞、淤積，小區(qū)排水環(huán)境差。

部分區(qū)域內(nèi)排水多為雨污合流，水體在村內(nèi)匯集后就近排入附近排洪渠。

2)市政系統(tǒng)雨污混流嚴(yán)重，污水收集系統(tǒng)不完善。城區(qū)污水管網(wǎng)主干管系統(tǒng)已經(jīng)形成，但部分路段仍存在污水管網(wǎng)缺失、管徑偏小等情況，導(dǎo)致污水進(jìn)入雨水系統(tǒng)，進(jìn)入河道，或不能及時(shí)輸送至污水處理廠；部分老舊城區(qū)仍存在合流現(xiàn)象、污水漏排收集不徹底的情況，區(qū)域內(nèi)雖已實(shí)施雨污分流，但仍存在錯(cuò)接漏接的情況，污水混排入水體，污染水體環(huán)境。

3)現(xiàn)階段大多截污方式為合流管渠收集、末端截污的方式，加之末端截污會(huì)截留較多的河渠水，造成雨季時(shí)污水廠壓力過(guò)大，增加管網(wǎng)系統(tǒng)溢流風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)管道存在不均勻沉降，破損現(xiàn)象嚴(yán)重。旱季污水外溢，雨季雨水進(jìn)入截污管。

4)市政管網(wǎng)淤堵、病害嚴(yán)重。區(qū)域內(nèi)現(xiàn)狀管網(wǎng)淤堵嚴(yán)重，加之其他結(jié)構(gòu)性缺陷和功能性缺陷普遍存在，致市政管網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行狀況差。

5)局部區(qū)域存在內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)。管道淤堵、管徑偏小加之在片區(qū)開(kāi)發(fā)過(guò)程中逐漸將原排渠的通道堵塞，增加了區(qū)域的內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)。

4 雨污分流改造實(shí)施思路

4.1 對(duì)合流制管道進(jìn)行改造

在進(jìn)行雨污分流改造過(guò)程中，以現(xiàn)有管網(wǎng)作為基礎(chǔ)將已經(jīng)發(fā)生破損、雨污混接較為混亂的區(qū)域廢除，按照具體情況進(jìn)行雨污分流系統(tǒng)的建設(shè)。可以順著河流排水管口設(shè)置截流干管，一定要保證管頂?shù)陀谂潘艿墓艿?，從而確保污水的有效運(yùn)輸。實(shí)行完全分流制排水時(shí)，在交匯井中將合流排水管重新接通，作為雨水管使用，截流干管，作為污水干管使用。合流制管道改造前后情況如圖2所示。

(a)合流制管道改造前情況

4.2 充分利用已有排水管道

根據(jù)實(shí)際情況將原有的合流管作為雨水管，新建污水管道，或?qū)⒃械暮狭鞴茏鳛槲鬯?，新建雨水管道，?jié)省整個(gè)工程的費(fèi)用投入。

4.3 “源頭分散式控制”及“末端調(diào)蓄”等方式合理利用

源頭分散式控制就是通過(guò)低影響開(kāi)發(fā)(LID)以及綠色基礎(chǔ)設(shè)施(GSI)等方式，在匯水面源頭通過(guò)分散式雨水花園、下凹綠地、雨水濕地、雨水塘等進(jìn)行調(diào)節(jié)，有效降低面源污染及下游合流制溢流的頻率和污染；末端調(diào)蓄就是利用調(diào)蓄池或者調(diào)蓄隧道等方式來(lái)進(jìn)行，雨天要先將溢流部分進(jìn)行儲(chǔ)存，之后將其輸送到污水處理廠進(jìn)行處理。

5 雨污分流改造的相應(yīng)措施

5.1 正本清源

對(duì)小區(qū)、城中村等進(jìn)行立管改造、雨污混接改造、新建雨污管道等措施進(jìn)行正本清源工程。

1)居住小區(qū)類排水管網(wǎng)改造方案。主要有以下四種類型。

(1)保留現(xiàn)狀排水系統(tǒng)：小區(qū)內(nèi)已建設(shè)雨、污分流制系統(tǒng)，但與市政道路排水管網(wǎng)系統(tǒng)存在錯(cuò)接混接。首先核實(shí)該分流制系統(tǒng)能否滿足排水要求，如滿足要求則保留現(xiàn)狀排水系統(tǒng)，不再進(jìn)行管網(wǎng)改造，僅在該小區(qū)排水管與市政道路排水管連接處核實(shí)接駁情況，對(duì)問(wèn)題接駁點(diǎn)進(jìn)行改造；如小區(qū)現(xiàn)狀分流制管網(wǎng)系統(tǒng)不能滿足要求，則對(duì)不滿足部分的排水管網(wǎng)進(jìn)行改造。

(3)新建污水系統(tǒng)：小區(qū)為合流制排水系統(tǒng)的，區(qū)域內(nèi)污水排放點(diǎn)明確，且現(xiàn)狀管涵滿足雨水排放要求，則保留現(xiàn)狀系統(tǒng)作為雨水系統(tǒng)，新增一套污水管，作為污水系統(tǒng)，連接各棟建筑的化糞池、現(xiàn)狀排水立管等，最終接入已建市政污水管網(wǎng)；對(duì)建筑屋面排水合流管進(jìn)行改造，保留現(xiàn)狀排水管作為污水管，增加通氣口，新增一條連接屋面的雨水管，連接至現(xiàn)狀管涵排入河渠。

(3)新建雨水系統(tǒng)：小區(qū)為合流制排水系統(tǒng)，區(qū)域內(nèi)污水排放點(diǎn)不明確，建筑物雨污水均排入合流管，則保留現(xiàn)狀排水系統(tǒng)為污水系統(tǒng)，廢除與現(xiàn)狀排水系統(tǒng)相連的雨水口，雨水邊溝，改造建筑合流排水管，新建一套雨水管網(wǎng)系統(tǒng)、雨水口收集系統(tǒng)及建筑屋面雨水管系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)該區(qū)域雨污分流排放。

(4)新建雨、污水系統(tǒng)：小區(qū)已有排水管網(wǎng)系統(tǒng)，但管網(wǎng)系統(tǒng)老舊，難以發(fā)揮功能。某些區(qū)域由于該系統(tǒng)建設(shè)時(shí)間較早，管徑偏小，堵塞淤積嚴(yán)重，時(shí)常有雨污水溢出地面，且片區(qū)近期無(wú)舊城改造計(jì)劃，則完全新建雨、污水兩套管網(wǎng)系統(tǒng)，新建的雨污管道考慮同槽敷設(shè)。

(5)對(duì)于無(wú)法實(shí)施正本清源的小區(qū)，采用源頭就近截污方案，于立管、支管處設(shè)置截流井，盡量避免主管末端截污，并對(duì)無(wú)法進(jìn)行正本清源的小區(qū)實(shí)施低影響開(kāi)發(fā)措施，減少?gòu)搅髁浚⒃诮亓鞅稊?shù)的選擇上采用5 倍的參數(shù)。

2)工業(yè)倉(cāng)儲(chǔ)類小區(qū)排水管網(wǎng)改造方案。針對(duì)工業(yè)區(qū)內(nèi)部雨污分流改造，按照“雨污分流、污廢分流、廢水明管化、雨水明渠化”原則，即。

(1)雨污分流：將企業(yè)內(nèi)部雨水與污水分開(kāi)收集。

(2)污廢分流、污污分流：企業(yè)內(nèi)生活污水和工業(yè)廢水原則上均應(yīng)進(jìn)行分流，工業(yè)廢水應(yīng)按照廢水中污染物類型分類收集，達(dá)到“污污分流”，不同類型的污染物采用不同的廢水處理工藝預(yù)處理后進(jìn)行集中處理。

(3)雨水明渠化：對(duì)于采用雨水管道的所有企業(yè)，應(yīng)將雨水管道明渠化。新建一套雨水明渠，收集地面和雨水立管的雨水，雨水明渠采用雨水篦子覆蓋，可通過(guò)縫隙觀察明渠內(nèi)水流情況。

(4)廢水明管化：對(duì)采用埋地設(shè)置生產(chǎn)廢水管網(wǎng)的重點(diǎn)企業(yè)，應(yīng)新建一套廢水明管，并在管道上標(biāo)明污水流向和污水類型，原有廢水管道封堵、報(bào)廢。

3)城中村類小區(qū)排水管網(wǎng)改造建設(shè)方案。舊村區(qū)建筑較為凌亂、分散；樓房、磚房及土房并存；房屋地基深度和處理強(qiáng)度不一，一般較淺和較差；巷道設(shè)置雜亂，寬度不一，且寬度較窄。部分老舊城中村巷道寬度窄的地方不到1 m，且巷道貫通性差。

(1)在條件允許的情況下，本次排水管網(wǎng)改造工程嚴(yán)格按雨污分流制進(jìn)行排水系統(tǒng)改造升級(jí)，原有合流管道改造為污水管，優(yōu)先考慮新建雨水系統(tǒng)。

(2)如果巷道過(guò)窄，巷道內(nèi)無(wú)建設(shè)雨水管渠條件，可考慮充分利用城中村地形條件，或重新改造巷道坡度，使巷道內(nèi)雨水重力匯集至城中村主巷道，僅在城中村主要巷道新建雨水系統(tǒng)，收集城中村雨水，原排水系統(tǒng)作為污水系統(tǒng)使用。

(3)對(duì)于無(wú)法實(shí)施正本清源的城中村，采用源頭就近截污方案，于立管、支管處設(shè)置截流井，盡量避免主管末端截污，并對(duì)無(wú)法進(jìn)行正本清源的小區(qū)實(shí)施低影響開(kāi)發(fā)措施，減少?gòu)搅髁?，并在截流倍?shù)的選擇上采用5 倍的參數(shù)。

4)建筑(室內(nèi))雨污分流改造方案。片區(qū)內(nèi)部分建筑排水管的設(shè)置有立管合流和立管分流形式，其中部分由于建筑室內(nèi)功能改變，如陽(yáng)臺(tái)設(shè)置洗衣機(jī)或廚房等，或整棟建筑功能改變，而使得部分分流的建筑立管變成合流形式，因此導(dǎo)致進(jìn)入小區(qū)的雨水管內(nèi)有污水。本工程建筑單體雨污分流改造主要對(duì)建筑室外立管及立管至排水溝構(gòu)筑物段埋地管進(jìn)行整改，目標(biāo)是要求將室內(nèi)污水、與屋面即雨水分流，從源頭實(shí)現(xiàn)雨污分流。

(1)合流立管改造原建筑合流管改造用作污水管，接入污水檢查井或化糞池，并增設(shè)伸頂通氣帽及立管檢查口；新建雨水立管，將屋面雨水單獨(dú)接出，就近排入附近檢查井或者雨水口內(nèi)。

(2)雨水立管入地改造將接入化糞池的雨水立管進(jìn)行改造，在入地以下將雨水立管截?cái)?，就近排入附近雨水檢查井或者雨水口內(nèi)。

(3)雨水立管散排改入地原雨水立管直接散排地面，且周邊有雨水檢查井，本次對(duì)此類雨水立管改造入地。

(4)污水及合流立管入地改造原污水或合流立管錯(cuò)接現(xiàn)狀雨水口或雨水檢查井，本次對(duì)此類立管改造接入化糞池或污水檢查井。

5)低影響開(kāi)發(fā)雨水系統(tǒng)。建筑屋面和小區(qū)路面徑流雨水通過(guò)有組織的匯流與轉(zhuǎn)輸，經(jīng)截污等預(yù)處理后引入綠地內(nèi)的以雨水滲透、儲(chǔ)存、調(diào)節(jié)等為主要功能的低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施。低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施的選擇因地制宜、經(jīng)濟(jì)有效、方便易行，如結(jié)合小區(qū)綠地和景觀水體優(yōu)先設(shè)計(jì)生物滯留設(shè)施、滲井、濕塘和雨水濕地等。

6)面源污染治理方案。城市面源污染主要是由降雨初期雨水徑流和沖刷作用產(chǎn)生的，面源污染是引起水體污染的主要污染源，具有突發(fā)性、高流量和重污染等特點(diǎn)。徑流污染初期作用十分明顯，特別是在暴雨初期，由于降雨徑流將地表的、沉積在地下水管網(wǎng)的污染物在短時(shí)間內(nèi)突發(fā)性沖刷匯入受納水體，該案例加強(qiáng)對(duì)初期雨水的收集、調(diào)蓄及處理系統(tǒng)等面源污染治理設(shè)施，同時(shí)加強(qiáng)管理與執(zhí)法，減少垃圾處理站、農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)、商業(yè)餐飲街、城中村等區(qū)域的面源污染問(wèn)題。

6 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于案例工程來(lái)說(shuō)，利用科學(xué)的分析計(jì)算以及合理的管線布局，得到了較為合理的雨水管尺寸，對(duì)于人員相對(duì)較少的區(qū)域設(shè)置雨水渠，改造工程的具體參數(shù)如表1所示。

表1 案例雨污分流改造工程參數(shù)表

案例工程完成建設(shè)運(yùn)行之后獲得了非常好的效果，有效緩解了城市內(nèi)澇的問(wèn)題，對(duì)于類似雨污分流改造具有參考意義。

[ID：010255]