揚州市鴻福家園雨污分流改造工程

盧 濤，柏 洋，趙泉發

(1.揚州德道市政設計院有限公司，江蘇 揚州 225009; 2.南京工業大學城市建設學院，江蘇 南京 211816)

0 引言

2020年4月，國務院辦公廳印發《國務院辦公廳關于全面推進城鎮老舊小區改造工作的指導意見》，意味著城鎮老舊小區的改造要在全國推廣[1]。揚州市是中國著名的旅游城市，隨著經濟發展和人口增加，污水產量增加，黑臭水體也隨之增多。揚州市的老舊小區部分是雨污合流制排放，雨天會造成排水管網水量增多，排放不及時形成雨水和污水溢流，造成城市內澇。此外，由于雨水與污水的夾雜排放導致進入城市污水處理廠的污染物含量大量減少，污水廠超負荷運行且處理污水的難度增大。按照《江蘇省城鎮污水處理提質增效精準攻堅“333”行動方案》中提出的“三消除”“三整治”“三提升”的指導思想，為了不斷提高城市生活污水集中收集效能，有效管控城市排水系統溢流污染，基本消除黑臭水體、緩解城市內澇，故亟需對市區老舊小區進行雨污分流改造。本文以揚州市鴻福家園小區雨污分流工程為例，從老舊小區雨污分流存在的問題、設計方案、解決措施等進行分析，為其他地區的雨污分流工程實施提供借鑒。

1 工程概況

鴻福家園小區位于揚州市邗江區竹西街道，2005年12月建成入住，占地面積10.2 ha，共有住戶1 002戶。本次改造一期工程共34棟居民建筑、23間商鋪，屬于北片區較為集中的安置區。雨水通過鴻福家園周邊道路等現存DN600～DN1 600市政雨水管道排至官河、邗溝河，污水通過鴻福家園小區周邊市政管線進入污水管道。

因為小區建設時間比較久遠，地下管線均存在一定問題。對于地下管線存在的問題，采用V型CCTV檢測系統和桿式潛望鏡快速視頻檢測系統進行了物理探查[2]，共發現雨水管道結構性缺陷86處，污水管道結構性缺陷14處。在主通道有幾處地方存在雨污管道混接和標高不順的問題，檢查出管道混接、錯接共301處。此外，早期的建筑沒有考慮陽臺排水問題，未單設排水管道，許多用戶將洗手池和洗衣機等放在陽臺，產生的污廢水合流直接進入排水管道或者排放到空調的冷凝水管中。部分車庫私自改成商店或其他場所，未設獨立的排水設施；理發店沒有設置毛發收集器，沿街商鋪(門面房)餐館排水未設置隔油池。

雨污分流改造工程對鴻福家園小區室外雨污水管道進行了清淤、檢測、修復等改造，將雨水和污水分隔，采用了兩套單獨的排水系統。雨水通過史可法路向南排入邗溝河，污水通過史可法路竹西路管道經江都北路泵站進入湯汪污水處理廠，從源頭強化污染管控減少污染物下河，減少對河流的污染。市政雨水管線如圖1所示，市政污水管線如圖2所示。

2 工程方案

2.1 設計原則

根據揚州市總規及《揚州市城市排水與防澇規劃》，明確規定排水體制為雨污分流制。服務范圍內的污水采用了集中收集、集中處理的排水系統，污水收集系統布置合理。嚴格按照分流體制進行了設計和施工，社區、工廠、企業內部管網按雨污分流要求施工。貫徹執行了國家對于環境保護的政策，執行了國家規范及標準。選擇了技術先進、施工方便、開挖量小的施工工藝和措施，減少施工對城市環境的影響，實施了標準化設計和施工方法。

雨污分流改造后有雨、污兩套排水系統的排水建筑與小區，實現：有條件新建雨水立管的建筑雨污分流；建筑排水立管與小區的雨污水總管與外部市政雨污水系統無錯接、混接[3]。建筑排水立管與小區排入市政污水管道的污水水質滿足了GB/T 31962—2015污水排入城鎮下水道水質標準的要求。管網收集污水滿足了CJ 343—2010污水排入城市下水道水質標準要求。

2.2 改造措施

經統計，本次改造工程改造了居民建筑34棟，商鋪23間，小飯店7家，酒店1家，浴室1家，洗車店1家，檢測了管徑為DN200～DN600的雨水管道6 168 m，管徑為DN200～DN400的污水管道3 134.5 m，雨水和污水管道材質均為UPVC管。

2.2.1 地下管線改造

地下排水管道采用了推桿疏通、轉桿疏通、水力疏通、射水疏通、絞車疏通等方式清除管道淤積，了解查看主次支管的現狀，疏通雨污水管道約9 300 m，清除淤泥約300 m3。對于輕微損壞的污水排水管道使用了局部內襯精準修復技術，把涂有固化樹脂的玻璃纖維用氣囊帶到破壞點位處，固化玻璃纖維形成內襯，對小區內19個三級缺陷的管網損壞點進行了精準修復。嚴重損壞的管道直接進行更換。小區內開設的商鋪、飯店等處的污水管道設置了隔油設施，并且敷設了新的管道對污水進行收集。

2.2.2 出戶管和立管雨污分流改造

經施工人員前期調研、摸查，小區內大部分建筑的出戶管和化糞池有淤堵、破損情況。本次工程對此類建筑物出戶管進行了更換，出戶管采用了DN200 HDPE實壁排水管，并用DN300污水管收集并接入小區污水管網。

小區陽臺污水采用了如下3種方案：

1)原陽臺一側有雨水立管的，需要新安裝雨水立管(DN110 UPVC管)，原立管改為污水立管，若原立管老舊或破損而不能正常使用的，需要更換立管，并在立管頂部設伸出屋頂60 cm以上的通氣帽，新設污水管入地時，要設水封井后接入小區污水管。

2)原陽臺一側雨水立管無法改造的，在建筑樓宇下設置雨污分流器，通過雨污分流器將污水排入污水管道。

3)對于陽臺立管設置在室內的居住小區，要對此類建筑的陽臺水進行統一收集，在末端設截流井，截流后污水入小區污水管。

2.2.3 化糞池改造

化糞池改造采用了如下4種方案：

1)一棟建筑有多個化糞池，且化糞池與原合流管的距離較大。取消原進入化糞池的雨水管，新建雨水支管接入雨水井。將污水管和污水井新建在化糞池和合流管之間，新建污水管與化糞池相連。

2)一棟建筑有多個化糞池，且化糞池與原合流管之間的距離較小。在合流管外側新建污水管和污水井，新建污水管接入化糞池。取消原有進入化糞池的雨水管，新建雨水支管接入雨水井。

3)一棟建筑有多個化糞池，且多個化糞池串聯使用，要保留原合流管當做污水管使用，并進行疏通。對新建雨水管道要進行疏通或增設雨水口。

4)多棟建筑之間合用一個化糞池時，要新建污水管并接入化糞池，原合流管道繞過化糞池。

2.2.4 監測井等附件設置

在小區每棟樓南陽臺污水支管接入主管前設置了水封井。檢查井均采用了混凝土模塊檢查井，小區道路下檢查井井蓋采用了五防井蓋，材質為樹脂混凝土，荷載滿足C250，其中接入市政道路下的檢查井蓋采用了球墨鑄鐵井蓋，荷載滿足D400，綠化帶下或房屋前后非道路下檢查井采用了方井[4]。小區污水主管接入市政道路污水主干管的連接井設置為監測井，雨水管道入河排放口前設置節點井。

多數井蓋配有智能井蓋監測系統，具有撬井告警、APP巡檢、二次確認、滿水告警等功能，維護人員可以通過手機APP和監控平臺進行巡查，降低出警成本和對危險事故進行及時的處理。

2.2.5 海綿城市設施建設

海綿城市是新一代城市雨洪管理概念，是指城市在適應環境變化和應對雨水帶來的自然災害等方面具有良好的彈性，也可稱之為水彈性城市[5]。與傳統城市相比，海綿城市具有順應自然、人與自然和諧共處、保護原有生態、低影響開發、地表徑流量小等優點。

本次工程用成品雨水滲透渠對雨水排放設備進行了改造，將雨水管變為穿孔管，安裝完成后，在周圍用碎石進行回填，并使用透水工布包裹。滲透渠的占地面積小、透水性能好，它由單個模塊組成，并使用鏤空的塑料模塊進行拼裝，空隙率達95%，滲透渠具有布局靈活、安裝容易、承壓能力好、環保耐用、耐腐蝕、韌性好等優點。它可以配合雨水管等綜合利用，也可以單獨使用。為防止堵塞，在模塊終點處設置了清掏口。

鴻福家園在樓前綠化帶內設置了成品滲透渠來對屋面雨水進行收集、儲存，目的是削減洪峰流量。屋面雨水通過立管直接排入滲透渠，超量的雨水通過三通溢流口排入現狀雨水管內。建有雨水滲透渠設施的樓面，下雨時吸水、滲水，而在遇到暴雨時可以起到補充地下水、調節徑流和滯洪以及削減徑流污染物的作用。當降雨量在25 mm以下時，雨水通過管道收集起來且不會外排，年徑流總量控制率達到75%。

2.2.6 管材選擇

綜合考慮近年來國內在管材應用方面的實際情況以及揚州市本地管材供應及使用情況，為了降低成本，同時便于施工，保證將區域污水安全高效的輸送至污水處理廠，對管材進行選取。污水管網系統需密閉性好，符合閉水試驗的要求，以免污水漏出管外或地下水滲入管內，影響污水處理廠正常處理能力和污染地下水源。開挖施工的污水管道采用了HDPE實壁排水管，熱熔焊接，管道應符合CJ/T 358—2010非開挖鋪設用高密度聚乙烯排水管。新增的建筑雨落管及翻建的污水立管均采用了防紫外線UPVC管材，膠黏。

2.3 管線施工要求

管道埋設方式選用了開放式的溝槽，在挖深不超過4.0 m時采用明開槽施工，挖深超過4.0 m時，采取了鋼樁夾板式支撐槽。管道溝槽的寬度應方便管道鋪設和安裝，以便于夯實機具的操作和利于地下水排出[6]。根據現行國家標準GB 50268—2008給水排水管道工程施工及驗收規范的相關規定確定了溝槽的最大坡度。當溝底遇到石子、硬質土、軟膨脹土、不規則碎石塊及浸泡土質而不適宜作為地基時，可按工程實際開挖后做人工基礎。基礎厚度以0.3D～0.5D為宜，且不得小于150 mm。溝底遇到地下水時，根據實際情況采取了明溝排水或井點降水的方法進行施工。溝槽回填：管道施工完成后，要立即進行回填，從槽底到管頂部40 cm以內，不能包含任何有機物質和超過3 cm的堅硬物體，在對新式管道基礎進行回填時，應對管道底部到管道頂部70 cm處進行人工夯補，施工條件與路面回填法相同[7]。

3 效益分析

3.1 社會效益

實施了雨污分流排水系統改造后，雨水從獨立管道排入湖泊或河流，不僅能起到緩解城市內澇的作用，還能實現水資源的循環利用。這既能提高城市小區的環境質量、又能提高城市品位和管理水平，也有效的改善人民的居住環境和居住質量。

3.2 環境效益

實施了雨污分流排水系統改造后，加快了污水收集率，提高了污水處理率，避免污水對河道、地下水造成污染，明顯改善城市水環境，使江蘇省和揚州市主要考核河道水質優Ⅲ率顯著提升，從源頭上消除黑臭河道，基本消除劣五類河道。工程實施前雨水井內水質CODCr為210 mg/L～445 mg/L，氨氮為18.9 mg/L～79.0 mg/L；雨污分流后雨水CODCr降低至為16 mg/L～67 mg/L，氨氮為4.41 mg/L～12.8 mg/L，可以看出，雨水管道內污染物濃度大幅度下降。污水井中CODCr從243 mg/L～308 mg/L增加至278 mg/L～351 mg/L，說明污水污染物濃度有所升高。

3.3 經濟效益

采用了合流制的排水系統后，在降雨期間，大量的雨水與污水一起進入污水處理廠，使污水處理效率大大降低，同時由于雨水的稀釋，使進入污水廠的污水COD偏低，實際進水水質小于設計值，增加了處理難度和成本。在實施雨污分流排水系統改造后，雨水不再進入污水管道，降低了水量對污水處理廠的沖擊，雨水管道污染物體積濃度降低60%。污水污染物體積濃度升高20%，可使進入污水處理廠總進水量下降約15%，既保證了污水處理廠的處理效率，又可使污水處理成本顯著降低。

4 結論

近年來，老舊小區的雨水污水收集系統的改造與經濟的發展極不匹配，對周圍的環境和水體造成了很大的污染。對老舊小區的排水系統進行雨污分流改造，是實現污水有效收集和高效處理，解決水污染問題的重要手段。雨污分流改造首先要以摸清小區的管網現狀為目標，然后進行合理的設計，并且要和多方部門密切合作來對老舊小區進行改造。通過雨污分流改造解決了老舊小區的管道混錯接、雨水和污水合流等問題，保證小區的管道建設與市政管網建設同步進行。本次揚州市鴻福家園小區的雨污分流改造對提高污水收集、完善雨污水系統、改善小區生態環境、提高居民的生活質量有重要意義，也是一項利國利民的環保和節約水資源的工程。