排水管網排查中水質檢測的實踐與作用
——以柳州市某污水分區為例

景 哲，吳巖杰，孫曉博，李 彤

（中規院（北京）規劃設計有限公司生態與市政基礎設施規劃設計院，北京 100044）

近年來，隨著城市黑臭水體治理、污水處理提質增效等工作的推進，城市地下排水管網存在的問題越來越凸顯，并逐步得到重視，全國各地逐步開展排水管網整治工作。排水管網排查是排水管網整治工作的基礎，只有摸清排水管網及設施底數，以關鍵問題、影響大的問題為突破口，先重點，后全面，對癥下藥，才能高效完成排水管網整治，使污水處理提質增效工作快速見效[1]。城市排水管網位于地下且分布廣，管網排查過程中，部分管段需要封堵、清淤、停水、導排水等，對城市居民正常生活有一定影響，且成本也高[2]。因此，可通過排水管網關鍵節點的水質檢測，分析排水管網重大問題的分布區域，以求在節約時間、成本的前提下實現精準排查[3]，為污水處理提質增效方案制定提供科學支撐。

1 污水分區概況

柳州市龍泉山污水分區位于柳江以南，總面積為102.97 km2，合流制區域面積約占74%，污水全部收集至分區東南部的龍泉山污水處理廠處理，根據2016年柳州市管線普查數據，分區內排水管網總長約為793 km。龍泉山污水處理廠設計規模為35萬t/d，2020年龍泉山污水分區常住人口約為822 126人，龍泉山污水處理廠日處理水量約為30.13萬t，進水的年平均五日生化需氧量（BOD5）濃度約為64.36 mg/L，分區城市生活污水集中收集率約為52.41%，污水處理廠進水濃度及城市生活污水集中收集率均偏低。

2 水質檢測方案

結合龍泉山污水分區管網分布，選取污水主管接入干管節點下游點位或主要污水提升泵站釋放口下游點位12處，作為管網關鍵節點，具體分布如圖1所示，分析排水管網內污水水質沿程變化。同時，選取不同建設年代的源頭小區3個，分別對化糞池前、化糞池后、小區匯入市政管網前污水采樣，分析源頭小區污染物排放特征。

圖1 龍泉山污水分區管網關鍵節點水質檢測點位分布概化圖

水質檢測指標主要有化學需氧量（CODCr）、BOD5、氨氮（NH3-N）和酸堿度（pH）等。檢測時間距離區域上一次降水72 h以上，且采樣期間區域無降水，減少降雨對管網內污水水質的影響。其中，排水管網關鍵節點連續檢測3 d，一天內的用水高峰期（19:00—22:00）及低峰期（01:00—03:00）各檢測1次；源頭小區節點檢測1 d，每個點位在用水高峰期檢測3次，每次間隔30 min。

3 檢測結果

2021年8月1日至3日，對選取的管網關鍵節點及源頭小區節點進行現場采樣，并對水質進行檢測分析。

排水主干管網關鍵節點污水BOD5平均濃度為44.22 mg/L，污染物濃度總體較低。其中，蓮花干渠截污管進入龍泉山污水處理廠前點位污水污染物濃度最低。沿柳江截污干管分布的河西泵站前、竹鵝溪泵站后、河南截污管（水南泵站截污管匯入后）等點位污水污染物濃度總體上低于其他點位。竹鵝溪截污干管（康華小區干渠匯入前）至龍泉山污水處理廠約13 km的干管內，污水污染物濃度下降趨勢明顯，起端至末端CODCr、BOD5、NH3-N分別下降43%、30%、66%。竹鵝溪截污干管（冷柜廠干渠匯入后）至竹鵝溪泵站的截污干管有可能受沿柳江截污干管上游污染物濃度較低的污水影響，CODCr、BOD5、NH3-N分別下降31%、27%、37%；竹鵝溪泵站至河南截污管（水南泵站截污管匯入后）的沿柳江截污干管在水南泵站以上片區污染物濃度較高的污水匯入時，CODCr、BOD5分別下降13%、20%。而截污干管自河南截污管點位沿柳江進入城市建成區后，污水污染物濃度又有所升高。具體水質檢測結果如圖2所示。

圖2 龍泉山污水分區管網關鍵節點水質沿程變化

源頭小區污水匯入市政管網前，節點污水污染物濃度同樣較低。完成采樣的2個小區匯入市政管網前污水BOD5濃度分別為59.50 mg/L和61.50 mg/L。按照《第二次全國污染源普查生活污染源產排污系數手冊（試用版）》計算，柳州屬于第五區較發達城市，BOD5人均產污系數平均值為116 mg/L（計算折污系數后），實測數據遠低于理論水平。完成采樣的3個小區化糞池前污水BOD5濃度均低于化糞池后，與化糞池對污水BOD5具有顯著去除效果的相關研究[4]相左。具體水質檢測結果如圖3所示。

圖3 源頭小區不同節點的污水BOD5濃度比較圖

根據水質檢測結果，初步判斷沿江截污干管可能存在江、河水倒灌現象，造成污水管網系統存在外水侵入問題。源頭小區內部管網可能存在破裂、滲漏等問題，造成小區匯入市政管網前污水污染物濃度偏低。同時，小區化糞池清掏不及時，可能造成化糞池后污水污染物濃度大于化糞池前。

4 基于檢測結果的排查方案優化

鑒于排水管網的隱蔽性，龍泉山污水分區排水管網排查主要運用的管網檢測手段包括管道潛望鏡（QV）、閉路電視檢測（CCTV）、聲吶檢測（SI）等。其中，CCTV與SI價格約為QV的3倍，因此，本污水分區排水管網排查以QV為主，重點區域及QV無法檢測管段輔助以CCTV或SI。

根據水質檢測結果，按照問題的嚴重性，優先開展市政排水管網排查，之后進行源頭小區內部排水管網排查。其中，市政排水管網排查按照先干管再支管的順序，并以主干管網內污水污染物濃度最低及沿程變化最大的蓮花干渠和竹鵝溪截污干管（冷柜廠干渠匯入后）至河南截污管（水南泵站截污管匯入后）段的收水范圍為重點排查區域，優先開展管網排查工作。

5 排查結果印證

根據龍泉山污水分區市政排水管網排查結果，沿河、沿江截污干管存在大量江河水倒灌問題，其中，竹鵝溪常水位高于截污干管溢流口，而竹鵝溪截污干管（冷柜廠干渠匯入后）至竹鵝溪泵站段截污干管中大量溢流口拍門密封不嚴，導致大量河水倒灌到截污干管；沿柳江截污干管的截流深井及其進水管長期處于滿流狀態，且由于排水管渠埋深較大，明知部分管道破損或滲漏十分嚴重，目前還難以找到合適的施工方法對其進行補漏或者更換[5]。經統計，蓮花干渠收水范圍內管網缺陷密度約為55個/km，遠大于整個污水分區的23個/km。排查結果表明，通過水質檢測篩選的重點排查管段和區域正是排水管網問題較為集中的需要盡快開展管網整治的區域。

6 結語

排水管網排查是開展城市黑臭水體整治、污水處理提質增效等工作的基礎。以排水管網關鍵節點污水水質分析為基礎，研究并制定排水管網排查方案具有十分重要的現實意義。通過分析排水管網關鍵節點污水水質的沿程變化，可判斷出管網的重大問題，篩選出需要重點排查的區域，有效節約排水管網排查的時間與成本。各地可以采用“邊排查、邊建檔、邊整改”的方式開展排水管網整治，按照先易后難、先主后次的原則開展污水處理提質增效工作。在未來此類項目的實踐中，可增加檢測點位布設密度，有條件的情況下可同時監測各節點污水傳輸流量，作為管網問題分析的基礎。