城镇污水治理工程研究

城镇污水治理工程研究

林承宇

广州市城建规划设计院有限公司  广州510000

摘要:近年来，广州市污水治理已取得阶段性成果。通过城市污水提质增效相关污水治理工程项目实施，有效减少了污水溢流，基本消除了黑臭河涌，提升了城镇生活污水收集率，提高了城镇污水处理厂进水浓度。本文以广州市提质增效配套公共管网工程建设项目为背景，通过对工程中实际遇到问题的分析与解决方案总结，从污染源头，城市排水管网这两个方面出发，总结了城市污水治理工程中存在的主要问题，提出了相应解决方案。从区域排水系统及水系现状分析、污染源分析、管网外水分析这三方面进行研究，提出排水单元改造、错混接点改造、公共管网完善、渠箱清污分流及截污设施排口整治这五类解决方案。

关键词：城市排水管网；提质增效；水环境保护

一、总体概述

过去，广州城市治水主要关注点在污水排放末端，采取了涌边截污、河涌末端截污、一体化处理设施、末端水处理技术等一系列措施，从实际效果来看，总体城镇污水处理效率依然较低。归结原因，主要是因为一是污水处理能力有待进一步加强；二是历史遗留合流制排水方式改造较为困难且设计标准较低，污水外溢情况时有发生；三是管网普及率仍滞后于城市发展，外围城区及部分城中村片区管网建设力度有限，污水收集率仍不高。

为了解决因排水系统基础设施不足而导致的污水治理问题，广州市转变了原有末端治水的思路，将原有末端治理的方式转变为源头减污、截污、分流的思路，大大增强了排水系统污水收集效率，本研究以广州市排水单元配套公共管网工程为例，从城镇排水管网系统的角度出发，对城镇污水治理工程进行分析研究，提出相关方案建议。

二、区域排水系统及水系现状分析

从源头进行污水治理，工程首先从区域排水系统现状着手，通过对既有排水系统的详细调查，从根本上梳理既有排水系统现状，为后续的分析与方案设计工作打好基础。

（1）现状污水处理场站与泵站现状

污水处理厂作为污水终端处理设施，是收集污水处理的前提条件，通过摸底，将各片区污水处理厂及排水泵站服务范围、规模及运行情况进行详细了解，梳理既有场站收集处理能力，确认场站规模满足近远期规划使用要求，明确水质情况，分析存在问题。

（2）排水管道系统情况梳理

梳理工程范围内排水系统情况。首先分别梳理工程范围内雨水、污水、合流管渠主干系统现状。评估污水干管输水能力，明确工程范围内污水主干管的过流能力满足近、远期规划污水转输需求，确认主干污水管网是否需要扩建，保证后续配套污水支管系统建设不受下游干管输水能力条件的制约。检测工程范围内污水主干管网水质情况，通过重要节点水质分析，判断上游排水系统是否正常运行，是否存在河道、农田灌溉水倒灌情况；同时，通过雨季水质检测及污染物浓度分析，结合既有排水体制，判断上游是否存在截流或者错混接情况。

复核排水管道运行工况，通过CCTV系统及管道QV等技术手段对既有排水管网进行检测，梳理排水管网具体错混接、管道缺陷等具体问题节点，结合工程物探，摸查整体排水管网现状，找出主要污染点及排水管网主要问题症结点。

（3）污染源分析

①排口分析。通过核查，摸清现状各个排口的分布情况，建立台账，详细记录各排口具体位置，排口属性（雨水、污水或合流），并将现状运行及既有排口整治方案一并记录，为下一步整改建立基础数据支撑。

②截流设施分析。明确工程范围内排水体制，因城市发展原因，存在大量截流点，通过摸查对既有截流设施特别是主干管、末端排口周边的重要截流点、大型截流涵闸进行一一梳理，复核截流点下游管渠运行及水质情况，对截流点上游纳污范围进行梳理。

③非建成区农村污水治理情况。非建成区农村污水既有处理方式一般分为两种，一种是分散式处理，另一种是集中处理。针对集中处理的农村污水，由其他项目进行雨污分流改造工程；分散式农村污水，结合城市排水规划，确认是否进行集中处理。

（4）外水分析

通过人口测算，结合工程范围内污实际用水量及污水厂实际处理水量数据，对工程范围内外水量进行估算，结合水系分布、水质检测（水质突变点）数据，合流管渠分布等基础资料，梳理找出各外水点，分析外水进入的原因。

三、配套公共管网工作目标

排水单元配套公共管网工程的目标主要分为两部分。一是提质增效目标，按照广州市城镇污水处理提质增效三年行动方案的要求，通过多种工程及管理措施，提高工程范围内污水管网生活需氧量及氨氮浓度，保证进厂水质的稳定。二是雨污分流的目标，基于工程范围内流域现状管网及排水单元达标的要求，对既有市政排水管网进行梳理，提升整体市政公共排水管网系统纳污能力，进行错混接改造，实现雨污分流的目的。

四、排水单元配套公共管网总体设计方案

1、总体目标

通过雨污分流改造、海绵城市建设等措施，实现地块单元与公共管网的彻底雨污分流，实现区域内的水系（包括合流渠箱）的清污分流，完善纳污范围内的海绵排水系统，提高纳污范围内地块的抗洪排涝能力。工程范围内地块通过现场摸查、上位规划复核后，原则上均按照分流制要求进行改造。

2、总体方案设计

（1）排水单元改造

排水单元系指具有明确的用地红线或相对独立的排水管网系统服务的区域，按排水体制可分为合流制、分流制（完全分流）、分流制（存在错混接）这三种类型。

①合流制：排水单元内部仅有一套排水管网，单元内雨水、污水均通过该套管网进行排放的情况。

②分流制（完全分流）：排水单元内部有两套完整且相互独立的排水管网，其中一套全部用于雨水排放，另一套全部用于污水排放，两套管网之间不存在错接混接的情况。

③分流制（存在错混接）：排水单元内部有两套完整的排水管网，但管网之间存在错接混接，雨污水串流的情况。

排水单元作为污水排放的源头，应针对排水单元排水体制类型，梳理排水单元内部排水管网及排水单元周边既有市政排水管网情况，核实周边排水管网是否满足排水单元改造后雨、污水排放需求，为下一步工作做好铺垫。

（2）公共管网支管完善

工程范围内以现状污水管为抓点，结合分区内排水单元分布、道路等级等情况，补充市政污水支管，并在有需要的路段增加雨水管道，以实现雨、污水完全分流。

①现状道路下污水系统仅有一根污水主干管，道路两侧有污水排放需求的，一般情况下，在道路两侧布设污水支管，于下游某节点处统一接入污水主干管，减少与污水主干管的接驳点。

②现状道路下仅有一根合流管，根据实际情况，新建一根雨水或污水管道。

③现状道路下仅有一根合流管，且作为污水运行主干管，新建一根雨水管。

（3）渠箱清污分流

根据排水口摸查、溯源和水质检测资料，对排水口进行分类处理：

①污水口：新建污水管，对污水口进行全收集。

②雨水口：直排，无需改造。

③合流口：一般选择排水达标建设的方式实现清污分流。对水质较好的排水口，不能在排出口处截污，应进一步摸查原因，靶向截污，只截污水，让清水入渠，最终入河。

（4）错混接改造措施

为配合支管完善，本次设计需对市政雨、污水管道以及排水单元预留支管错混接进行改造，一般情况下，分为以下几种类型：

①市政道路下，原雨、污水主管存在错混接的，或者是现状截流井，本次设计将封堵混接点及溢流管。

②排水单元错混接点改造：

排水单元现状仅有一根合流管，将其改造接入污水管道中，并为该单元预留雨水支管，供该单元内部雨污分流改造后接驳。

排水单元现状已雨污分流，但雨、污水接驳管与市政排水主管存在错混接，按实际情况进行分流改造。

排水单元现状有两根排水管，其中一根为分流管，一根为合流管，将合流管接驳至污水管，并根据实际情况预留雨水支管。

（5）截污设施排放口解决方案

针对污水泵站截流闸、排渠截污闸、排涝站截污闸等大型截污设施排口整治，需结合截污口上游纳污范围实际情况，从源头排水单元出发，结合渠箱清污分流、各排水单元雨污分流改造、村镇污水集中处理或分散处理、管道联通及支管完善工程，系统的分析污水来源，最终实现雨污水各行其道，以达到打开截污闸的目的。

3、农村生活污水收集系统改造方案

主要是结合农村的地形地势、建设现状和排水现状，由农污项目负责主导，对农村进行雨污水分流管网及市政污水接驳管网的建设，在村内新建一套污水独立污水收集管，逐户梳理收集房屋外排的污水，并相应取消截污措施，最终实现农村雨污水管网的彻底分流。

4、海绵城市建设

工程为排水单元配套公共管网项目，建设目的是以完善区域市政管道雨污分流系统，将片区内市政道路的现状合流制排水体制完善为雨污分流制，实现区域内雨污分流，结合达标单元改造专项工程后，可解决雨季污水通过合流管道溢流至河涌的情况，削弱了雨天排水管道的过流量，在水文特征基本不变情况下，一定程度上减少了峰值流量，与海绵城市的基本要求一致。同时，通过各排水单元的分类改造，部分新建下沉式绿地海绵设施，削减面污染源。在有条件的片区采用碎石地面，透水沥青和透水混凝土等。透水铺装地面目前在国内外应用较多，其中又以透水砖的应用最为广泛。项目工程在敷设完管道后综合考虑投资造价及道路功能与等级的情况下进行路面修复，在适宜的片区原则上选用上述渗透材料进行路面修复，进一步加强下垫面透水性。

五、结语与建议

排水单元配套公共管网工程主要是服务于产生污水的地块源头，源头雨雨污分流应对结合区域情况，通过竖向高程、接驳条件、现状及规划发展状况及工程经济等多方面因素综合比较厚，选取最优方案。排水单元配套公共管网工程作为城市污水治理工程的重要组成部分，从排水系统设施的角度出发，补齐了污水收集系统中的短板，但城市污水工程治理并不是单一的各系统组合，而是系统建设与管理并行的有机整体。通过“建厂、埋管、支管完善”解决城市排水设施的不足；又通过河长制、厂网河一体化管控、建设运营管控及智慧水务系统等方法，简历全流程的管控机智，提升行业管理的精细化水平，打好城市污水治理攻坚战。

参考文献

[1] 李艺芳.厂网河一体化在城市黑臭水体治理中的应用研究 [J].施工技术.2022,51（05）

[2] 李绪兴.东营市黄河三角洲水环境治理现状与对策建议 [J].中国水利.2022（07）