《上海市雨水口截污過濾裝置技術(shù)規(guī)程》解讀

袁 悅，冼 巍，王 盼，鄒麗敏，朱五星，張 瑩，王衛(wèi)剛

[1.上海市政工程設(shè)計研究總院（集團(tuán)）有限公司，上海市 200092；2.上海市排水管理事務(wù)中心，上海市 200085]

1 編制背景

隨著區(qū)域城市化程度的不斷提高，地表不透水面積增加，雨水徑流量加大，沖刷進(jìn)入水體的面源污染物也相應(yīng)增多，且排入河道的面源污染物大多以顆粒態(tài)存在[1]。本團(tuán)隊前期研究表明，就污染負(fù)荷的貢獻(xiàn)比例而言，居住區(qū)徑流顆粒污染物（SS）污染占比達(dá)到65%左右；商業(yè)區(qū)徑流SS 污染占比達(dá)到75%；公建區(qū)徑流SS 污染占比達(dá)到48%[2]。雨水口是雨水管渠系統(tǒng)收集地表雨水的主要設(shè)施，道路路面雨水首先經(jīng)過雨水口收集后，才能進(jìn)入雨水管渠系統(tǒng)。因此，在雨水口對污染物進(jìn)行控制可有效緩解徑流面源污染，而增加截污過濾裝置是雨水口實現(xiàn)對污染物進(jìn)行控制的重要手段，可在保證雨水口收水通暢的同時進(jìn)行徑流污染物過濾，盡可能削減進(jìn)入管網(wǎng)和河道的污染負(fù)荷。

目前，上海市在臨港新城海綿城市試點(diǎn)建設(shè)中已開展雨水口截污過濾裝置的安裝及運(yùn)行，對徑流中SS 的控制取得了較好效果。但上海市雨水口類型多樣，雨水口截污過濾裝置的推行在設(shè)備類型、安裝、驗收、維護(hù)層面缺乏技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)。而北京市、深圳市和安徽省等地均已發(fā)布與雨水口截污過濾相關(guān)的地方標(biāo)準(zhǔn)或指導(dǎo)性政策意見[3-5]。因此，為指導(dǎo)上海全市范圍內(nèi)雨水口截污過濾裝置的實施以及為本市水環(huán)境質(zhì)量提升提供技術(shù)支撐，有必要制定一部專門針對雨水口截污過濾裝置的技術(shù)規(guī)程。編制組經(jīng)過多次修改完善，完成了上海市地方標(biāo)準(zhǔn)化指導(dǎo)性技術(shù)文件《上海市雨水口截污過濾裝置技術(shù)規(guī)程》（DB 31 SW/Z015—2021）（以下簡稱《規(guī)程》）的制訂工作。上海市水務(wù)局于2021 年10 月20 日發(fā)布公告（滬水務(wù)[2021]第710號），《規(guī)程》于2021 年10 月20 日起正式實施。

2 編制思路

規(guī)程適用于雨水口截污過濾裝置的設(shè)計、安裝、驗收和運(yùn)行維護(hù)。內(nèi)容涵蓋新式雨水口、老式雨水口等各類雨水口截污過濾裝置實施的全過程，可有效指導(dǎo)其設(shè)計、安裝、驗收和運(yùn)行維護(hù)等全生命周期工作，具有較強(qiáng)的全面性和系統(tǒng)性。

按照《上海市排水與污水處理條例》，雨水口首先需要滿足原有的過水能力，其次才是發(fā)揮截污功能。此外，對截污過濾裝置進(jìn)行運(yùn)行維護(hù)是使其盡可能長期發(fā)揮正常功能的有效措施，應(yīng)便于操作和維修?！兑?guī)程》中明確提出雨水口截污過濾裝置應(yīng)以“排水暢通、截污高效、維護(hù)便捷、安全可靠”為設(shè)計原則。另外，基于雨水徑流污染中顆粒污染物SS 的污染負(fù)荷占比較大[2]，《規(guī)程》規(guī)定雨水口截污過濾裝置以去除雨水徑流顆粒污染物SS 為主要目標(biāo)。

3 技術(shù)內(nèi)容

3.1 設(shè)計要求

過水能力是雨水口的首要功能。根據(jù)《雨水口標(biāo)準(zhǔn)圖》（DBJT 08-120—2015）中關(guān)于雨水口泄水能力和篦子尺寸的相關(guān)規(guī)定，單個篦子過水面積約為0.2 m2?；谝缌骺谶^流能力不小于雨水口篦子泄水能力的原則，綜合考慮泄水能力和截污過濾裝置實際尺寸，《規(guī)程》規(guī)定“截污過濾裝置不應(yīng)降低雨水口原有的過水能力；應(yīng)設(shè)置溢流口，溢流口總面積不小于0.2 m2”。

截污能力是雨水口的第二重要功能，截污過濾裝置是關(guān)鍵，過濾介質(zhì)則是截污過濾裝置的靈魂?？紤]到雨水徑流中存在較大的垃圾污染物，為了防止截污過濾裝置堵塞，《規(guī)程》規(guī)定在其上方應(yīng)安裝截污掛籃，雨水口截污掛籃的使用及結(jié)構(gòu)尺寸則根據(jù)現(xiàn)行《上海市雨水管道垃圾攔截技術(shù)應(yīng)用指南——雨水口截污掛籃和球形垃圾攔截器》（SSH/Z 10021—2019）中的要求確定。此外，結(jié)合新式雨水口和老式雨水口的尺寸，《規(guī)程》對截污過濾裝置的長度、寬度、高度、載重負(fù)荷、材質(zhì)、出水孔開孔率、產(chǎn)品標(biāo)識等作了規(guī)定?？紤]裝置內(nèi)極限滿水情況制定，載重負(fù)荷不包括截污過濾裝置的凈重。過濾箱材質(zhì)可選擇高強(qiáng)度塑料和不銹鋼等。綜合考慮截污過濾裝置的強(qiáng)度及其過水能力，開孔率需要在50%～70%之間。為了便于維護(hù)，裝置需要注明材料信息，如過濾箱的材質(zhì)、開孔率、過濾介質(zhì)選用的材料等，此外還需注明裝置的生產(chǎn)商信息和生產(chǎn)日期等。

基于試驗數(shù)據(jù)，《規(guī)程》對過濾介質(zhì)的厚度、材質(zhì)作了詳細(xì)規(guī)定，過濾介質(zhì)應(yīng)具備過水能力高、截污能力強(qiáng)、抗壓性能好、使用周期長、耐磨損程度高、可重復(fù)利用等特點(diǎn)。根據(jù)單次試驗結(jié)果，當(dāng)進(jìn)水徑流污染物（SS）為435 mg/L 時，按照礫石、氧化鋁、活性炭質(zhì)量比為1.5∶1.5∶1 所制成的濾磚對SS 的去除率達(dá)60%；當(dāng)進(jìn)水徑流SS 為412.5 mg/L 時，石英砂與無煙煤以3∶2 的質(zhì)量比混合且混入少量還原鐵粉和泥炭土所制成的過濾介質(zhì)對SS 的去除率達(dá)70%；當(dāng)進(jìn)水徑流SS 為1 407 mg/L 時，石英砂對SS 的去除率達(dá)58%，過濾棉對SS 的去除率達(dá)66%。雖然隨著使用年限的增加，過濾介質(zhì)對SS 的去除率下降無可避免，但《規(guī)程》規(guī)定SS 去除率不能低于50%，并在條文說明中詳細(xì)闡述了取該值的原因，該條文除了安裝時保障設(shè)備合規(guī)外，也是后期養(yǎng)護(hù)、更換、報廢設(shè)備的重要依據(jù)。

3.2 安裝驗收要求

合理的安裝工作是截污過濾裝置發(fā)揮正常功能的保障。結(jié)合安全作業(yè)，《規(guī)程》就安裝前的準(zhǔn)備工作和安裝時的作業(yè)流程進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定，包括“安裝現(xiàn)場應(yīng)設(shè)置圍護(hù)設(shè)施、安裝銘牌及警示標(biāo)識；安裝前打開篦子或蓋板自然排風(fēng)，檢測雨水口內(nèi)有毒有害氣體，達(dá)標(biāo)后方可進(jìn)行后續(xù)安裝作業(yè)”與“將過濾介質(zhì)放置于過濾箱內(nèi)，并應(yīng)與過濾箱緊密貼合；將截污過濾裝置安裝在雨水口內(nèi)；清理井圈上的垃圾；蓋上雨水箅子或蓋板，清理現(xiàn)場”等。其中要求“過濾介質(zhì)與過濾箱緊密貼合”，是為了防止雨水未經(jīng)截污過濾處理而直接從縫隙中流出。過濾介質(zhì)可以采用卡槽等形式與過濾箱進(jìn)行固定。

合理的驗收工作是對截污過濾裝置發(fā)揮正常功能的進(jìn)一步把控?！兑?guī)程》從外觀和功能要求兩方面作了規(guī)定，其中包括“應(yīng)對每個安裝批次抽檢5%進(jìn)行SS 去除率測試，抽檢樣本至少為1 個；當(dāng)出現(xiàn)1套結(jié)果不合格時，應(yīng)對該安裝批次再任取10%的試樣進(jìn)行復(fù)驗，若仍出現(xiàn)1 套結(jié)果不合格，則應(yīng)對該安裝批次進(jìn)行全部復(fù)驗”?？紤]到截污過濾裝置生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定性，綜合驗收成本和產(chǎn)品質(zhì)量，每個安裝批次初始隨機(jī)抽樣比例為5%，若被抽到樣品SS 去除率測試全部合格，則認(rèn)為該批次產(chǎn)品均合格；否則，將從剩余95%的產(chǎn)品中按照隨機(jī)抽樣比例10%抽取復(fù)驗，若仍有不合格產(chǎn)品，那么其余的產(chǎn)品就需要全部進(jìn)行SS 去除率測試。

3.3 運(yùn)行維護(hù)要求

合理的運(yùn)行維護(hù)是截污過濾裝置盡可能長期發(fā)揮正常功能的有效措施。《規(guī)程》就維護(hù)流程、更換過濾介質(zhì)狀況、維護(hù)頻次等方面作了規(guī)定。維護(hù)流程規(guī)定“取出并清理過濾介質(zhì)，清理后合理歸置污染物”?，F(xiàn)場清理過濾介質(zhì)時產(chǎn)生的污染物不能排入雨水口；如果難以實現(xiàn)現(xiàn)場清理，需將過濾介質(zhì)統(tǒng)一運(yùn)輸?shù)椒蠗l件的地方清理，如通溝污泥站或其他集中污水排放點(diǎn)，運(yùn)輸過程中需將過濾介質(zhì)密封，防止臭氣擴(kuò)散。更換過濾介質(zhì)狀況規(guī)定“使用時間達(dá)到2 a以上；質(zhì)量抽樣檢驗（在截污過濾裝置運(yùn)行1 a 后實施）結(jié)果中截污過濾裝置過水能力小于進(jìn)水水量的50%”。通過生命周期試驗評估，過濾介質(zhì)使用2 a后，即使經(jīng)過合理的運(yùn)行和維護(hù)，仍有一些污染物殘留導(dǎo)致其過濾速度降低。試驗中若存在以下兩種情況：（1）20 L/min 降雨強(qiáng)度時的過濾流量為8 L/min，即此時大部分雨水從溢流口排出，截污過濾裝置已基本失去截污過濾的功能；（2）截污過濾裝置運(yùn)行1 a后，若其清理后以20～30 L/min（對應(yīng)15～22 mm/h 的降雨強(qiáng)度）的水量過濾10 min，有50%及以上的雨水量從溢流口直接排出，則截污過濾裝置將不滿足《規(guī)程》提出的過水能力要求，應(yīng)考慮更換過濾介質(zhì)。維護(hù)頻次規(guī)定“5 月～10 月每月至少檢查2 次，其余時間每月至少檢查1 次；根據(jù)場地污染程度以及過濾介質(zhì)不同，每年清理2～6 次”。上海的5 月～10 月屬于多雨季節(jié)，為保證排水安全，雨季的檢查頻次需要相應(yīng)增加；根據(jù)試驗結(jié)果，石英砂、無煙煤等過濾介質(zhì)相對容易被污染，其清理頻次每年應(yīng)進(jìn)行4～6 次，而濾磚等過濾介質(zhì)則不易被污染，其清理頻次只需每年進(jìn)行2～3 次。

4 結(jié)語

地方標(biāo)準(zhǔn)《上海市雨水口截污過濾裝置技術(shù)規(guī)程》是在充分貫徹《上海市排水與污水處理條例》與加強(qiáng)面源污染控制的大背景下，在試驗研究和總結(jié)相關(guān)項目建設(shè)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上制定的。內(nèi)容涉及雨水口截污過濾裝置實施的全過程，可有效指導(dǎo)其設(shè)計、安裝、驗收和運(yùn)行維護(hù)，具有較強(qiáng)的全面性和系統(tǒng)性，對實現(xiàn)進(jìn)入管網(wǎng)與河道的污染負(fù)荷削減發(fā)揮了重要作用。當(dāng)然，隨著越來越多雨水口截污過濾裝置的安裝、運(yùn)行和維護(hù)，期間產(chǎn)生的有益經(jīng)驗也會進(jìn)一步豐富完善本規(guī)程。