周家英
(中恩工程技術有限公司,廣東廣州 510640)
近幾年,我國加大了城鎮污水處理系統的建設力度,目前已基本落實了城鎮污水處理提質增效三年行動方案的目標。但不可否認,仍存在排水管網不健全、不完善、管網質量差等導致收集效能低、污水廠進水濃度偏低的問題[1]。
第一,區域內公共管網系統有待完善。局部建成區域缺少污水收集支管,存在管網覆蓋空白。
第二,存在大量的外水進入污水系統。流域內河水、山水、灌溉水、地下水、政策性外水等外水通過末端截流等方式進入污水管網,導致進廠污水量濃度較低,嚴重影響污水處理系統的正常運行。
第三,區域內管網密度分布不均。部分區域存在僅有污水主管網,或污水支管未與排水單元、排水戶的污水進行銜接的情況。
第四,污水主管網系統長期高水位運行。部分主管為涌邊截污,過流能力有待提升,伴有污水溢流至河涌的風險;河涌水位過高,易倒灌至污水系統。
第五,城中村或農村污水收集效能較差。目前,大部分城中村雨污分流有待完善,存在較多錯混接區域;部分區域為合流制,考慮生活污水的截流問題,仍需努力完善雨污分流。
第六,市政管網存在雨污錯混接點。錯混接點主要是通過截污方式或單元內部錯接排水系統,導致局部區域出現雨污混流現象,雨天會影響污水管網水質濃度。
第七,部分污水管網系統存在管網隱患。區域內主管網存在結構性缺陷,如錯口、脫節、滲漏、變形等現象,存在地下水滲入污水系統的風險。
第八,排水單元需要達標創建。流域內河流存在污水直排口,需從源頭杜絕污水進入雨水系統和水體。
外水進入污水系統的主要方式如圖1所示。

圖1 外水主要進入污水系統方式
根據排水現狀,配套完善公共管網,新建支管與排水單元內部排水方案充分銜接,為單元雨污水提供市政接駁條件,實現從單元到市政路、污水廠的污水管網全覆蓋[2]。
對管網中污染物濃度較低點或水質突變點上游溯源分析,同時采取工程措施及管理措施相結合的方式完成整治。嚴格落實“雨污分流”原則,將晴天外水點徹底改造。
對末端截污點的合流管渠進行全面梳理分析,逐一向上溯源至單元排口,按照雨污分流原則,從源頭解決末端截污點,還原雨水通道,減少雨季溢流現象,保證河涌的水質穩定。
對采用截流式合流制系統進行雨污水分流管網改造,并通過與市政污水接駁管網的銜接,逐步取消截污措施,實現分流。
應將雨污錯混接點進行改造,避免晴天污水溢流、雨天外水進入。
全面排查現狀管網,對發現的錯口、脫節、滲漏、變形、淤積等結構性及功能性隱患點進行分類整改,徹底修復,同時結合管養單位日常管養維護,及時發現并修復管網隱患點。
結合區域政策,對區域內排水單元進行排水體制檢察,梳理流域內各排水單元的排水情況,針對居住小區、學校、科研等事業單位以及各商業、企業,分單元從源頭實現排水單元的雨污分流,還原雨水通道能力,確保雨季渠箱排水順暢。
對河涌排污口進行全面排查梳理,逐一向上溯源至污染源,嚴格按照雨污分流標準,采取工程措施及管理措施相結合的方式完成整治,減少污水直排河涌的現象,保證河涌的水質穩定達標。
針對污水排放口,將污水改接至公共污水管網,并封堵排口。
針對合流排放口,通過公共污水管網完善及上游達標單元改造等措施,改造為雨水排口。
針對有污水的雨水排放口,通過上游市政錯混接改造或達標單元改造等措施,改造為雨水排口。
城鎮污水處理系統改良的總體思路如圖2所示。

圖2 城鎮污水處理系統改良的總體思路
分析區域內管網空白區,推進公共管網建設,提升管網密度及污水收集率,保證污水收集效能,提升管網內污染物濃度;對于短期內無法實現管網建設的區域,可設置臨時處理設施,避免污水入涌。
污水處理廠進水濃度提升的關鍵在于“擠外水”,消除管網系統外水點。通過合理有效的措施,“從主到次、從高到低”,排查管網濃度低點。
在污水管網系統中,合理布置污水水質檢測點,通過間隔一定距離或主管網與次支管網交匯點作為采樣點,收集管網內水樣送檢,從主管網到次支管網,依次分析污染物水質濃度的變化,直至檢測到水質突變點或濃度低點,再向上溯源找到外水匯入點,并結合具體原因通過錯婚接改造等有效措施,逐點向上游溯源消除外水點。
外水匯入污水管網系統的方式較多,通過全面排查管網情況,分析管網系統健康狀況。
(1)針對管網結構性缺陷,如破裂、脫節、腐蝕、滲漏等類型,可以采用非開挖修復技術的局部或整段樹脂固化CIPP修復工藝。對于缺陷等級為三、四級的變形、錯口及起伏、異物穿入、支管暗接等結構性缺陷,則只能采用局部或整段開挖進行修復。
(2)針對管網功能性缺陷,如管網高水位運行及淤塞、沉積、浮渣等情況,需要對管網進行清淤疏通,同時對管線進行定期管養維護。
(3)針對末端截污導致山水、雨水進入系統等問題,需要開展合流渠箱清污分流工程;針對市政管網錯混接點,需要對管網錯混接點進行改造。通過排查、分析、改造管網隱患及市政系統錯混接,保證市政管網系統運行的通暢。
合流制區域雖然實現晴天無污水進入河涌,卻導致雨季大量雨水進入到市政污水系統,降低了污水處理廠進水濃度。合流制區域的改造,能夠進一步提高污水收集率,提高區域污水系統運行效率及進水濃度;并且能夠有效避免雨季污水溢流進入河涌的情況發生。針對排水體制仍為合流制的區域,逐步取消“一刀切”截流式方式收集污水,實現清污分流。
從排口出發,排查并整理排口臺賬,逐一向上溯源至污染源,嚴格執行“雨污分流”原則:對污水直排口在返接或總上游接入市政管網;對合流口進行上游溯源排查,對上游排水單元進行排水單元達標改造,從源頭徹底解決河涌污水直排問題;還原合流口的雨水排放通道,提升流域排澇能力,實現“污水入廠、清水入河”,解決雨季溢流和排水不暢的問題。
以海綿城市建設理念作為指導思想,充分利用自然地勢、人工海綿設施等,合理構建“滲、滯、蓄、凈、用、排”體系,對排水單元的雨水立管進行斷接,增加生態植草溝、下凹式綠地、雨水花園、綠色屋頂、地下蓄滲等海綿措施的應用。
管理是確保排水系統有效發揮作用的重要保障,也是“提質增效”的重要工作,需要做到“有管理隊伍、有管理平臺、有長效機制”[3]。排水管網“三分靠建,七分靠養”,要持續有效地實現污水處理廠提質增效,采取工程措施及管理措施相結合的方式是必要的。
目前,廣州正在大力推進“廠網河一體化排水體制改革”,逐步構建智慧水務信息化系統,提高水環境管理水平。在現有的智慧水務數據基礎上,通過不斷更新監測設備,組建能夠實時監控和預警,并能及時反饋管網運行狀態的動態“排水設施運行圖”。
城鎮污水處理系統提質增效是城市高速發展進程中重要且必不可少的一環,也是目前我國城鎮在高速發展中,污水處理這一環節所面對的重點工作。
通過對管網運行狀況排查,排外水、降水位,可以提高區域污水收集系統的運行效率,開展排水單元達標改造,實現從單元到市政路、污水廠污水管網的全覆蓋,完成市政公共道路的整體雨污分流。通過系統梳理并改造錯混接、管網隱患,能夠促進污水處理廠正常有效的運行,進一步提升污水處理能力。按照“一廠一策”原則,以BOD為重點,提升污水處理廠氨氮等進水污染物濃度,可實現城鎮生活污水集中收集效能的顯著提高。