污水處理系統(tǒng)中的給排水設(shè)計(jì)分析

姚瑤

（湖南省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院有限公司，長(zhǎng)沙 410000）

1 引言

在城市實(shí)際運(yùn)作過(guò)程中，污水處理系統(tǒng)發(fā)揮著非常關(guān)鍵的作用，通過(guò)對(duì)污水進(jìn)行運(yùn)輸凈化處理，保障了城市環(huán)境的干凈整潔。為促使污水處理系統(tǒng)發(fā)揮更大的作用，應(yīng)從其給排水部分入手，加強(qiáng)設(shè)計(jì)分析，確保污水能夠得到及時(shí)有效的運(yùn)輸處理，這對(duì)于城市環(huán)境保護(hù)有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 城市污水處理系統(tǒng)給排水設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題

2.1 給排水工程規(guī)劃設(shè)計(jì)效率有待提高

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，我國(guó)城鎮(zhèn)化建設(shè)的步伐也陡然加快，隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)展，雖有效帶動(dòng)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提升了人們的生活質(zhì)量水平，但由于城市規(guī)劃建設(shè)速度過(guò)快，導(dǎo)致其與城市發(fā)展運(yùn)行之間的矛盾日益加重。其中，最為顯著的矛盾便是城市污水處理系統(tǒng)的給排水設(shè)計(jì)不夠科學(xué)合理，導(dǎo)致一旦遭遇暴雨天氣，在雨水的沖擊下，大量污水順著管道噴涌而出，對(duì)城市周圍環(huán)境帶來(lái)了嚴(yán)重影響。具體而言，如今城市很多污水處理系統(tǒng)的給排水工程在建設(shè)之初，沒(méi)有進(jìn)行全面合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)，導(dǎo)致工程建設(shè)完成后，實(shí)際發(fā)揮出的給水排水作用效果難以滿足城市實(shí)際發(fā)展需求[1]。在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)的過(guò)程中，人們通常對(duì)地面規(guī)劃設(shè)計(jì)有著較高的重視程度，卻忽略了對(duì)地下管道的規(guī)劃設(shè)計(jì)，沒(méi)有意識(shí)到城市污水合理排放處理、收集、運(yùn)輸?shù)闹匾?，?dǎo)致城市內(nèi)澇嚴(yán)重，污水上涌，給廣大居民的生活帶來(lái)了極大的不便。因此，立足城市污水處理系統(tǒng)，做好給排水科學(xué)合理設(shè)計(jì)在當(dāng)下城市建設(shè)發(fā)展過(guò)程中尤為重要。

2.2 污水處理系統(tǒng)中給排水設(shè)計(jì)缺乏先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用

城市中針對(duì)污水處理的給排水設(shè)計(jì)實(shí)際上是一項(xiàng)較為系統(tǒng)復(fù)雜的工程，在該項(xiàng)工作開(kāi)展過(guò)程中，通常需要設(shè)計(jì)人員考慮諸多因素，比如，管線的規(guī)劃設(shè)計(jì)、污水管道的參數(shù)選擇，同時(shí)，還要考慮整個(gè)地下管道系統(tǒng)，避免污水處理的給水排水管道與其他管道出現(xiàn)碰撞問(wèn)題。在傳統(tǒng)給排水設(shè)計(jì)模式下，雖然也應(yīng)用了一些信息軟件技術(shù)，但依然以人力為主，整體技術(shù)含量較低，從而導(dǎo)致給排水設(shè)計(jì)效率較低，并且針對(duì)其中一些技術(shù)問(wèn)題，如管線碰撞問(wèn)題，很難進(jìn)行及時(shí)有效解決，這些均對(duì)污水處理系統(tǒng)的給排水設(shè)計(jì)工作開(kāi)展帶來(lái)了不利影響。

2.3 針對(duì)污水處理缺乏監(jiān)管

在當(dāng)下很多大中型城市中，針對(duì)污水處理，在實(shí)際監(jiān)督管理方面依然缺乏一個(gè)完善的體系，嚴(yán)重限制了污水處理系統(tǒng)作用的發(fā)揮。上述問(wèn)題主要體現(xiàn)在2 方面：（1）政府監(jiān)管力度薄弱，難以發(fā)揮其實(shí)際作用。雖然在當(dāng)前一些大城市中，針對(duì)污水處理均提高了重視程度，相關(guān)的監(jiān)管措施也得到了有效落實(shí)，但實(shí)際監(jiān)管效果卻差強(qiáng)人意。究其原因在于，在實(shí)際管理過(guò)程中，沒(méi)有真正做到系統(tǒng)、全面地開(kāi)展污水管理工作，雖然政府在污水處理方面實(shí)施了相應(yīng)的監(jiān)管工作措施，但這種監(jiān)管多停留在形式層面，很多監(jiān)管都是臨時(shí)監(jiān)管，難以從根本上實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的最優(yōu)化處理。（2）針對(duì)污水處理監(jiān)管，當(dāng)下依然缺乏專業(yè)的污水處理工作人員，同時(shí)，一些在職的污水處理管理人員自身的專業(yè)能力水平也有待進(jìn)一步提升，無(wú)法保證相應(yīng)監(jiān)管措施真正發(fā)揮出實(shí)效性。

3 污水處理系統(tǒng)中的給排水設(shè)計(jì)分析

3.1 做好給排水主干管排水區(qū)域的規(guī)劃

針對(duì)污水處理的給排水設(shè)計(jì)，主要目的是提升污水處理效果，避免污水對(duì)城市環(huán)境造成污染，因此，進(jìn)行給排水道設(shè)計(jì)時(shí)，需要充分考慮實(shí)際道路規(guī)劃，針對(duì)排污水區(qū)域，需要結(jié)合實(shí)際，做好科學(xué)合理的劃分[2]。與此同時(shí)，還應(yīng)保證在滿足設(shè)計(jì)要求的前提下，適當(dāng)縮短主干道長(zhǎng)度和深度，在后續(xù)設(shè)計(jì)施工落實(shí)方面，有利于減少整體工程建設(shè)成本。另一方面，針對(duì)城市管道綜合較少的區(qū)域，還可以明確實(shí)際管道數(shù)量，了解城市道路寬度，并以此為依據(jù)，確定城市管道和排水管道之間的關(guān)系，從而提升城市排水管位置設(shè)計(jì)的合理性。通常而言，可在慢車道下方配置排水管道，促使管道設(shè)計(jì)更加符合坡度與深度要求。若城市道路較寬，為方便進(jìn)行污水收集，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意減少橫向穿越管的數(shù)量。同時(shí)，在道路兩側(cè)做好排水管配置。在計(jì)算污水設(shè)計(jì)流量Q 時(shí)，可以參考以下計(jì)算公式：

式中，qs與Kz分別為面積比流量與總變化系數(shù)；F 為服務(wù)面積。

3.2 加強(qiáng)給排水管線設(shè)計(jì)

在實(shí)際開(kāi)展城市污水處理給排水關(guān)系設(shè)計(jì)工作時(shí)，設(shè)計(jì)人員需要在設(shè)計(jì)圖紙中，先標(biāo)出管線的管徑、管道基礎(chǔ)、預(yù)埋預(yù)留等關(guān)鍵信息，為后續(xù)落實(shí)管線設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。在管線的豎向設(shè)計(jì)過(guò)程中，還應(yīng)對(duì)管線外部荷載的影響加以考慮，從而有效防止管線被壓壞。與此同時(shí)，在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，還應(yīng)考慮季節(jié)因素，避免管道在冬季發(fā)生凍結(jié)，影響管道的給排水功能的發(fā)揮。具體而言，一般管道材質(zhì)不同，自身承壓能力也有一定差異性，因此，需要結(jié)合實(shí)際管材材質(zhì)承壓能力明確管線最小覆土量。進(jìn)行管線設(shè)計(jì)定線時(shí)，通常會(huì)采用1∶500 的地形圖。原因在于，這種地形圖與實(shí)測(cè)最為接近，能夠保證設(shè)計(jì)在后續(xù)落實(shí)中起到更好的作用效果。在具體操作方面，若不會(huì)對(duì)管道本身造成較大的影響，設(shè)計(jì)時(shí)，可適當(dāng)降低其凈距離，例如，設(shè)計(jì)規(guī)定給水管和熱水管的水平距離為1.5 m，但若管材質(zhì)量比較優(yōu)良，還可以適當(dāng)降低2 根管道水平距離。進(jìn)行住宅小區(qū)給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，還需要充分考慮物業(yè)管理實(shí)際需求，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際施工水平，做好科學(xué)合理設(shè)計(jì)。與此同時(shí)，在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，若管線豎向之間存在矛盾沖突，應(yīng)注意支管避開(kāi)主干管，禁止隨意彎曲管線。同時(shí)，壓力管要避開(kāi)重力管，小直徑管線也要避開(kāi)大直徑管線，從而促使城市污水處理給排水管線設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性得到有效提升。

3.3 做好舊管網(wǎng)改造設(shè)計(jì)工作

在一些城市中，污水處理的一些給排水管道已運(yùn)轉(zhuǎn)多年，整體管網(wǎng)較陳舊，已經(jīng)難以滿足污水處理要求。基于此，還應(yīng)對(duì)其加強(qiáng)優(yōu)化改造設(shè)計(jì)工作。在這一過(guò)程中，應(yīng)先對(duì)排水系統(tǒng)進(jìn)行整體分析。在具體管道布置方面，應(yīng)與城市或區(qū)域總體規(guī)劃需求相符合。在進(jìn)行管網(wǎng)改建或擴(kuò)建設(shè)計(jì)時(shí)，需要加強(qiáng)對(duì)原有管道的利用。如此一來(lái)，能夠有效降低整體設(shè)計(jì)與施工成本。針對(duì)管網(wǎng)重點(diǎn)區(qū)域，在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，需要到現(xiàn)場(chǎng)做好摸排檢查工作，明確管線明漏和暗漏的位置，針對(duì)老化比較嚴(yán)重的管道，需要直接用新管道替代。在選擇新管道的過(guò)程中，需加強(qiáng)管道質(zhì)量檢查工作，選擇耐壓性好、抗腐蝕性強(qiáng)的管道。除此之外，對(duì)市政給排水管網(wǎng)而言，一般在改造設(shè)計(jì)時(shí)，經(jīng)常與電信管線、自來(lái)水管線等相沖突，從而對(duì)其他管線帶來(lái)不利影響，或?qū)е屡潘艿雷陨沓霈F(xiàn)問(wèn)題，影響管道使用壽命?；诖耍枰Y(jié)合實(shí)際，在條件允許或者成本允許情況下，做好管線遷移或改線工作，消除不同管線之間的沖突，有效提升污水處理給排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)的質(zhì)量水平。

4 提升污水處理系統(tǒng)給排水設(shè)計(jì)質(zhì)量的保障措施

4.1 城市給排水設(shè)計(jì)的優(yōu)化

1）針對(duì)污水系統(tǒng)，需要做好合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)。水資源是一種非常寶貴的資源，城市的運(yùn)轉(zhuǎn)以及居民日常生活均離不開(kāi)水資源的支持。而在這一過(guò)程中，城市相應(yīng)的生活污水以及工業(yè)生產(chǎn)廢水的排出率也會(huì)提高，污水處理工作的難度也在不斷增大。在這一過(guò)程中，針對(duì)污水的處理，一般采用分流、截流和匯流等方式，為后續(xù)凈化奠定基礎(chǔ)，避免污水涌到城市地表，影響城市環(huán)境。但從現(xiàn)實(shí)角度來(lái)看，雖然上述措施能夠使污水排放帶來(lái)的影響得到有效控制，但卻難以實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的集中處理，不利于整體污水處理效果的提升。同時(shí)，也會(huì)為后續(xù)給排水設(shè)計(jì)帶來(lái)一定干擾?；诖耍瑸橛行Ы鉀Q這一問(wèn)題，需要結(jié)合實(shí)際，制定有效措施，實(shí)現(xiàn)對(duì)污水系統(tǒng)的合理規(guī)劃。比如，針對(duì)化糞池分流處理，可以引入一些現(xiàn)代化技術(shù)，對(duì)污染物排放進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控。同時(shí)，采用一些先進(jìn)的污水處理工藝，不斷提升污水凈化效果，為減輕后續(xù)污水處理管網(wǎng)設(shè)計(jì)壓力提供良好的保障。

2）針對(duì)污水排放管網(wǎng)設(shè)計(jì)本身，從根本上提升對(duì)其重視程度。在實(shí)際開(kāi)展城市污水排放管網(wǎng)設(shè)計(jì)工作過(guò)程中，注重結(jié)合實(shí)際，做好城市道路排水點(diǎn)的全面覆蓋。與此同時(shí)，還可以有效降低后續(xù)城市污水排放管網(wǎng)建設(shè)的施工難度。

3）相關(guān)設(shè)計(jì)人員在實(shí)際開(kāi)展給排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)工作時(shí)，還需要結(jié)合城市自身地理位置，不斷提升設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性。針對(duì)城市管網(wǎng)敷設(shè)深度，在原本基礎(chǔ)上再做更進(jìn)一步完善，以提升污水處理設(shè)計(jì)質(zhì)量水平。

4.2 加強(qiáng)先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用

在信息化背景下，各種先進(jìn)的信息技術(shù)層出不窮，因此，在實(shí)際開(kāi)展污水處理系統(tǒng)給排水設(shè)計(jì)工作時(shí)，需要抓住機(jī)遇，加強(qiáng)對(duì)先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，從而有效提升給排水設(shè)計(jì)質(zhì)量水平。例如，針對(duì)給排水設(shè)計(jì)的管線碰撞問(wèn)題，可以在設(shè)計(jì)時(shí)引入BIM 技術(shù)，該技術(shù)作為一種比較先進(jìn)的建模技術(shù)，非常適合在城市污水處理系統(tǒng)給排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)中進(jìn)行應(yīng)用，該技術(shù)不僅能模擬地下管網(wǎng)分布，本身還具有管線碰撞檢查功能，因此，將該技術(shù)應(yīng)用于給排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)工作中，能夠顯著提升管網(wǎng)設(shè)計(jì)的開(kāi)展效率，并且能夠在技術(shù)層面上為其設(shè)計(jì)水平的提升提供科學(xué)保障。比如，在BIM 技術(shù)的幫助下，能夠立足整體給排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)可視化分析，通過(guò)建立相關(guān)管網(wǎng)模型，從而在方案未實(shí)施前，便能了解其具體可行性[3]。除此之外，依托于BIM 技術(shù)碰撞檢測(cè)功能，能夠在三維虛擬空間中，實(shí)現(xiàn)對(duì)管網(wǎng)設(shè)計(jì)的碰撞檢查工作，及時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)問(wèn)題的調(diào)整與解決，并且還能夠立足設(shè)計(jì)方案形成過(guò)程，加強(qiáng)動(dòng)態(tài)模擬分析，促使城市污水處理系統(tǒng)給排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)效率得到有效提升。

4.3 加大城市污水處理監(jiān)督管理力度

為了進(jìn)一步提升城市污水處理系統(tǒng)給排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)質(zhì)量水平，應(yīng)從管理層面入手，進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)城市污水處理排放的監(jiān)督管理力度，從而降低城市污水對(duì)城市環(huán)境帶來(lái)的污染影響。比如，針對(duì)城市中一些生產(chǎn)企業(yè)，要求其在生產(chǎn)污水排放時(shí)嚴(yán)格遵循國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，針對(duì)企業(yè)污水排放過(guò)程，加強(qiáng)全面監(jiān)督，保證企業(yè)嚴(yán)格遵守污水排放標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)污水處理監(jiān)督工作而言，還需要從現(xiàn)實(shí)出發(fā)，立足給排水設(shè)計(jì)本身，做好排污管道設(shè)計(jì)和施工的全面落實(shí)。在這一過(guò)程中，還應(yīng)引入一些先進(jìn)的技術(shù)，比如，上文提到的BIM 技術(shù)，從而有效提升排污系統(tǒng)的設(shè)計(jì)施工質(zhì)量水平。針對(duì)污水處理廠出水，應(yīng)做好實(shí)時(shí)全面的監(jiān)督工作，在此基礎(chǔ)上，還應(yīng)強(qiáng)加強(qiáng)后續(xù)中水回用等方面的監(jiān)督，不斷提升對(duì)其的管制力度，從而使城市污水處理效果得到穩(wěn)定提升。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，污水處理系統(tǒng)中的給排水設(shè)計(jì)是一項(xiàng)較為復(fù)雜系統(tǒng)的工作。為保證該項(xiàng)工作順利開(kāi)展，提升其整體設(shè)計(jì)質(zhì)量水平，需要認(rèn)識(shí)到其中存在的一些問(wèn)題，對(duì)其進(jìn)行深入分析，并提出一些有效措施。最后，再?gòu)墓芾韺用嫣岢鲆恍┍Ｕ洗胧偈钩鞘形鬯幚硐到y(tǒng)給排水設(shè)計(jì)的作用得到充分發(fā)揮。