城中村污水提質(zhì)增效工程不同管網(wǎng)建設(shè)方案的對(duì)比與分析

王鮮鮮，白獻(xiàn)宇，秦 江，龍 威，白 玉

［北控技術(shù)服務(wù)（廣東）有限公司，廣東 廣州 510308］

0 引言

目前全國污水處理廠普遍面臨著進(jìn)水濃度低、污水收集率低、處理效率低的問題，針對(duì)此狀況，2019 年5 月，住建部、生態(tài)部、發(fā)改委印發(fā)了城鎮(zhèn)污水提質(zhì)增效3 年行動(dòng)方案，要求加快補(bǔ)齊城鎮(zhèn)污水收集和處理設(shè)施短板，盡快實(shí)現(xiàn)污水管網(wǎng)全覆蓋、全收集、全處理，對(duì)于城市污水處理廠進(jìn)水生化需氧量（BOD）濃度低于100mg/L 的，要圍繞服務(wù)片區(qū)管網(wǎng)制定“一廠一策”系統(tǒng)化整治方案[1]。廣東省水系發(fā)達(dá)、降水豐富，城鎮(zhèn)多依水而建，管網(wǎng)問題復(fù)雜，尤其是舊城區(qū)，污水廠提質(zhì)增效亟待實(shí)施，本文以廣州某鎮(zhèn)污水提質(zhì)增效處理項(xiàng)目為例，對(duì)城中村污水提質(zhì)增效管網(wǎng)改造中面臨的問題及不同管道建設(shè)方案進(jìn)行探討和分析。

1 城中村污水管網(wǎng)現(xiàn)狀

城中村普遍為雨污合流系統(tǒng)，現(xiàn)狀雨污合流渠箱眾多，且以暗渠為主，部分渠箱被房屋騎壓，沿線污水排放口交錯(cuò)分布，明渠段水質(zhì)惡臭，嚴(yán)重影響周圍居民生活。

2 城中村污水管網(wǎng)濃度現(xiàn)狀

對(duì)城中村污水管網(wǎng)系統(tǒng)的主管、支管、出戶管進(jìn)行抽樣檢測(cè)COD、BOD、氨指標(biāo)，26 個(gè)樣本中，僅有2 個(gè)樣本部分指標(biāo)達(dá)標(biāo)，平均COD 為88mg/L，氨氮為16mg/L，BOD 為55mg/L，水質(zhì)濃度遠(yuǎn)低于目標(biāo)考核水質(zhì)要求。

3 城中村污水管網(wǎng)濃度低的原因分析

對(duì)于新塘鎮(zhèn)的水質(zhì)濃度低的問題，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘查，分析其主要原因?yàn)橥馑绊憽?/p>

3.1 外江水倒灌

新塘鎮(zhèn)地處東江沿岸，原居民區(qū)依江而建，沿江排放口多處于平均潮水位線以下。而片區(qū)內(nèi)為截留式雨污合流制管網(wǎng)體系，且多處雨污混接，極易發(fā)生江水倒灌，造成污水主管污水濃度低現(xiàn)象[2]。

3.2 山水匯入

由于部分雨水主管或渠箱未實(shí)施清污分流，上游或沿途山水匯入，通過末端截流堰進(jìn)入污水系統(tǒng)。

3.3 地下水入滲

由于城中村管渠老舊，破損比較嚴(yán)重，主管網(wǎng)多處于地下水位線以下，造成地下水入滲進(jìn)入管網(wǎng)系統(tǒng)。而地下水易受潮水位影響而發(fā)生些許波動(dòng)，也因此形成地表水-地下水-管網(wǎng)水的開放性系統(tǒng)[3]。

3.4 污水自行降解

（1）主管下游水位較高或管道淤堵，或部分管道坡降較小甚至逆坡等因素，管道污水流動(dòng)緩慢或滿管，污水中小顆粒會(huì)發(fā)生一定程度的沉淀，顆粒在沉積過程中會(huì)攜帶較多有機(jī)污染物沉淀，導(dǎo)致污水COD 濃度降低。

（2）城中村內(nèi)多池塘，周邊生活污水直排池塘，池塘水混合生活污水通過池塘排水口排入下游渠箱或管道，部分進(jìn)入污水系統(tǒng)。同時(shí)，生活污水在池塘內(nèi)可通過好氧/厭氧反應(yīng)而降解污染物，水質(zhì)濃度降低。

4 城中村管網(wǎng)改造面臨的主要問題

污水提質(zhì)增效工程，最理想的方案是實(shí)施雨污分流，實(shí)現(xiàn)污水管道全覆蓋、污水全收集，雨水管道無污水，降雨時(shí)污水管道基本無雨水等。因現(xiàn)狀管道多破損，存在漏水或地下水入滲等情況，故原則上要求將現(xiàn)狀合流管作為雨水管道，新建污水管道，一則避免污水外漏而污染土壤，二則保證污水濃度。

但在現(xiàn)場(chǎng)勘查和工程實(shí)施過程中，發(fā)現(xiàn)部分城中村區(qū)域現(xiàn)狀條件無法滿足新建污水管道要求，尤其是城中村內(nèi)部巷道，主要有以下5 個(gè)問題。

4.1 污染源改接工程量大

城中村污染源繁多，且高低不一，將其改接入新建污水管道中，污染源改接工程量大。

4.2 污染源難以全部排查

現(xiàn)狀隱蔽污染源排放口較多，許多污染源前期摸排工作中無法排查出來，新建污水管容易漏接污染源，造成后期雨水管道（原合流管道）仍有污水接入。

4.3 污染源改接難度大

很多排放口直接未接入污水井，而直接接入合流管道，故受現(xiàn)狀合流管管位標(biāo)高的限制，污染源改接難度大，且會(huì)出現(xiàn)大量穿管現(xiàn)象，影響管道過水能力。

4.4 管位施工受限

巷道狹窄，且道路埋設(shè)的自來水管、電纜管、燃?xì)夤茌^多，管線遷改工作量和難度較大，難以實(shí)施污水管建設(shè)和污染源接駁工作。

4.5 建設(shè)成本相對(duì)雨水管道較高

若新建污水管道，為保證污染源全收集，同時(shí)為便于污染源改接，新建污水管道一般低于現(xiàn)狀合流管管位，施工成本相對(duì)于新建雨水管道要高。

5 城中村污水提質(zhì)增效管網(wǎng)建設(shè)設(shè)計(jì)思路

由于現(xiàn)狀管網(wǎng)破損嚴(yán)重，造成污水外漏、外水匯入，故設(shè)計(jì)方案原則上新建污水管，保證污水濃度，尤其是施工條件較好或污染源較少的路段；若污染源較多、巷道較窄或沿線各種管線繁多，施工受限，可考慮保留現(xiàn)狀合流管為污水管，新建雨水管道或采取雨水散排形式；若現(xiàn)狀合流管破損比較嚴(yán)重，且埋深較淺，可考慮同步建設(shè)雨水、污水管道。

具體方案需根據(jù)現(xiàn)狀實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)地勘察，進(jìn)行方案論證。

6 不同管道建設(shè)方案的利弊分析

對(duì)于城中村巷道中新建污水管道和雨水管道的成效分析如下。

6.1 新建污水管、保留現(xiàn)狀合流管為雨水管

6.1.1 新建污水管道的利

新建污水管道，將污染源改接入污水管道中，可以有效提升污水管道濃度和運(yùn)行效率，主要表現(xiàn)如下：①保障污水穩(wěn)定性，可以最大程度杜絕雨水匯入污水管道，提升污水管道濃度及其降雨過程中的穩(wěn)定性，保障源頭雨污分流的效果。②避免污水滲漏而污染土壤，原有舊管道和檢查井破損老化比較嚴(yán)重，存在較為普遍的污水滲漏污染土壤，新建污水管道的密封性較好，可以最大程度避免污水滲漏，保護(hù)土壤環(huán)境。③有效清除外水，原有舊管道破損嚴(yán)重，部分管道埋深較深，會(huì)有部分地下水入滲現(xiàn)象；且原合流管通常有許多前期難以排查到的暗接管渠，有些管渠接入清水，如山水、池塘水等地表水，甚至有些因自來水管破損而匯入大量自來水等，通過新建污水管道，可以有效將地下水、地表水、自來水等外水清除出污水管道，提高污水濃度。

6.1.2 新建污水管道的弊

新建污水管道的理性效果，可以最大程度實(shí)現(xiàn)污水管道的提質(zhì)增效，但在施工過程中，對(duì)于污染源排放口較多的巷道，因現(xiàn)狀條件復(fù)雜，管道施工條件受限和成本偏等問題，新建污水管道反而效果更差，主要表現(xiàn)如下：①很多暗接排放口難以在前期排查出來，若新建污水管道，容易漏接污染源，從而造成整改后的雨水管道仍有污水排放，達(dá)不到雨污分流的目的。②現(xiàn)狀污染源排放口繁多，且標(biāo)高高低不一，為保證污染源能接入污水管，新建污水管道標(biāo)高需低于現(xiàn)狀合流管，許多污染源需穿過現(xiàn)狀合流管底部改接進(jìn)新建污水管，工程實(shí)施難度大，工程煩瑣；部分污染源因施工條件受限，需從現(xiàn)狀合流管頂部抬高改接入新建污水管，且容易因排水不暢而出現(xiàn)壅水現(xiàn)象。

6.2 新建雨水管道、保留現(xiàn)狀合流管為污水管

6.2.1 新建雨水管道的利

（1）確保污水全收集。對(duì)于污染源排放口較多的巷道，保留現(xiàn)狀合流管為污水管，新建雨水管道，將雨水立管和地面水收入雨水管道，可保障雨水管道內(nèi)無污水匯入，確保下游污水主管或渠箱真正實(shí)現(xiàn)雨污分流/清污分流。

（2）工期短、見效快。雨水管道相對(duì)污水管道埋深較淺，且不需轉(zhuǎn)接污染源，僅需將雨水立管、收水口接入，故工期短、見效快。

6.2.2 新建雨水管道的弊

（1）外水清除不徹底。污水管道因管道老舊、破損或暗接的清水源等問題，容易造成污水管道污水滲漏或外水入滲，從而污水管道濃度有些許降低。

（2）雨天污水廠進(jìn)水量波動(dòng)大、受雨天影響時(shí)間延長。保留原合流管為污水管、新建雨水管，難以保證污水管源雨水收水口全部改接、封堵，經(jīng)過對(duì)新塘污水廠進(jìn)水水量、水質(zhì)的持續(xù)觀察，中雨以上的降雨，雖然污水廠的進(jìn)水變化波動(dòng)幅度減少，但仍會(huì)造成污水廠進(jìn)水突增，且對(duì)進(jìn)水水質(zhì)、水量的影響時(shí)間由雨污分流前的3d 延長至6d 左右。

（3）污水管運(yùn)維工作量增加。由于難以全面杜絕雨水進(jìn)入污水管，雨天部地面徑流攜帶了垃圾匯入污水管網(wǎng)，造成污水管堵塞，需要加大污水管的清疏工作。

6.3 同步建設(shè)雨水、污水管道

同步建設(shè)雨污管道，既可以污染源基本全部接入新建污水管道，避免雨水管道匯入污水，又可以最大程度減少雨水、地下水、其他地表水等外水匯入污水管道，治理效果最優(yōu)。

6.4 現(xiàn)狀合流管末端限流式截流

不建設(shè)管網(wǎng)，僅對(duì)現(xiàn)狀合流管做末端限流式截留，即限制截留進(jìn)下游污水管的管徑大小，以減少雨天匯入污水管的雨水量。

6.4.1 末端限流式截流的利

（1）可將污水全部納入污水管道，保證雨水管無污水。

（2）施工快、見效快，成本低，擾動(dòng)小。

6.4.2 末端限流式截流的弊

（1）降雨期間，部分雨水會(huì)進(jìn)入污水管，源頭雨污難分流。

（2）后期限流管處需做好管道運(yùn)維管理，避免管道堵塞。

7 結(jié)語

新建污水管道，保留現(xiàn)狀合流管為雨水管的方案，適用于污染源比較清晰、數(shù)量較少、易改接的巷道，以及道路較寬的主道路，同時(shí)適用于污染源繁多、難以摸排清晰的地段；或者巷道狹窄，管道施工空間受限的巷道。同步建設(shè)雨污管道的方案，適用于現(xiàn)狀管道破損、堵塞嚴(yán)重，或新建管道會(huì)對(duì)現(xiàn)狀管道造成嚴(yán)重破壞，或現(xiàn)狀合流管道過水能力嚴(yán)重不足等情況，末端限流式截留的方案，適用于匯水面積較小，地面有一定坡度，且巷道狹窄或地面各類管線復(fù)雜、管線改遷工程量大的地段，不具備施工條件等情況。

城中村條件復(fù)雜，污水提質(zhì)增效工程施工工藝需綜合考慮實(shí)施效果、施工成本、施工難度、居民需求、遠(yuǎn)期規(guī)劃及后期運(yùn)維難易等各類因素，靈活運(yùn)用各類工藝。