城市小区雨污分流的改造措施分析
2017-01-21张英杰左丹张宇
张英杰,左丹,张宇
(1.江苏龙腾工程设计股份有限公司,南京 210000;2.南京市雨污水资源化利用工程技术研究中心,南京 210000;3.南京市生态河道工程技术研究中心,南京 210000)
城市中黑臭河道周边地区的排水设施落后、设计标准低、雨污分流不彻底,造成污水下河、内涝等问题,严重破坏了城市形象,影响了城市的良性发展。为了解决污水下河造成河水黑臭的问题,雨污分流势在必行[1]。在进行雨污分离工作前,需要对河道周边的管线条件等实际情况进行勘察分析,因地制宜确定改造方案。本文以南京市某小区的雨污分流改造工程为例,在摸清工程排水状况及问题的基础上,提出针对性的改造措施,为实施类似的雨污分流改造工程提供借鉴参考。
1 工程概况及周边环境
1.1 工程概况
南京市天润城三、四街区位于百润路、天华东路交口东南角,地面标高约为7.0左右,属于浦口区泰山街道,排水系统为雨污混流后进入河道。为了改善水环境,消除黑臭河道,将对该小区进行雨污分流改造。改造范围约22.4hm2,包含48栋居民楼。小区东侧有一条景观沟与北侧天润城十一街区的雨水泵房相连。景观沟长约450m、宽约3m、深约2m,景观沟底部设有大口径混凝土管,无法对其进行测量。
1.2 周边管网
天润城三、四街区的北侧是天润城十一街区,南侧是天润城八街区,西侧是百润路,东侧是南浦路。百润路自天润城四街区西门以北为断头管,管径DN400,与天华东路不相通;百润路自天润城四街区西门以南接柳州东路,管径DN400,与天润城四街区西门的接口标高约为4.70。南浦路自北向南接入柳州东路,管径DN400,与天润城四街区东门的接口标高约为5.09。
2 排水改造方案及设计原则
2.1 现状及问题
天润城三街区的雨水、污水分别通过DN400及DN300的塑料管接入景观沟。天润城四街区的污水通过DN400的塑料管接入雨水管网,雨水通过DN1000的混凝土管接入景观沟。现状景观沟沿岸只有一个DN300的塑料管污水排口,未见其他排水口。
前期对天润城三、四街区所有的管道进行了CCTV检测和测量,发现内部管线混接、倒坡严重,不少管线存在破损、变形的情况。现场勘查发现,小区南侧各户阳台的洗衣机废水接入雨水立管,洗衣机废水排入雨水管道;北侧底层住户的厨房存在私接管道情况,部分管道接入雨水篦子,导致生活污水进入雨水管道。上述情况导致雨污合流,合流污水进入景观沟通过天润城十一街区的雨水泵房进入北侧的中心河。未经处理的污水直接排放到天然水体,造成水体污染,使得天然水体水质恶化,水环境日益变差,河道黑臭。
2.2 设计原则
1)结合现有排水系统,充分利用现有的完好管道,实现雨污分流,采用技术可行、容易实施、经济合理的改造方案;2)在充分调查小区内部现状及市政管道的基础上,尽量使设计与实际相符,减少施工过程中的不确定性,以控制投资、保证施工进度;3)根据现行相关标准优化管道,尽量减少污水在管道中流行的距离,适当放大雨、污水管径,保证排水顺畅。
2.3 改造思路
对小区污水源头进行分类处理,全部接入污水管网,结合小区内部标高及管道走向,优化市政污水管网,减少提升泵站的使用,节约能源。对小区雨水进行收集后排入河道,根据河道标高及小区的积水情况综合考虑,减少提升泵站的使用,节约能源[2]。
(1)市政管网改造
百润路自天润城四街区西门以南,沿线小区没有将污水接入。百润路与柳州东路接口段管径为DN400,南浦路与柳州东路接口段管径为DN600。南浦路的现状污水管网较高,沿线小区均通过污水泵站接入南浦路。因此,对南浦路进行改造能解决众多小区的污水问题,适当降低南浦路标高可减少沿线小区泵站的使用。
(2)小区管网改造
针对天润城三、四街区雨污分流不完全的情况,保留原有完好的分流管道,对破损、倒坡管道进行更换,对串接管道进行拆除,对楼前厨房私接的管道进行清理后接入污水管网。
污水通过设置临时性泵站排入百润路南侧污水管道,后期待南浦路施工结束重力流直接接入南浦路,雨水通过雨水管网直接排入景观沟或排入中心河,最终实现雨污分流。
(3)立管改造
原工程是2007年建设的,小区住宅内很多阳台的雨水管存在私接情况,既排放雨水,也排放洗衣废水,致使部分氮磷超标的污废水排入雨水管道,最终排入北侧中心河,对中心河的水质造成了污染,因此需对建筑的立管进行改造,从源头上杜绝污水进入雨水系统。
立管的改造思路:对需要改造立管的建筑物外立面增加雨水立管,单独收集雨水至小区的雨水管道系统;对原来的雨水管道进行截流后用作污水或废水管道使用[1];对雨水管改造的污废水管不进行埋地处理,防止污水管道内的废气通过改造的污废水立管进入居民家中;保留原先的雨水篦子,用砖将篦子周边封闭,防止雨水进入,在适当位置增设雨水篦子收集地面雨水。
3 雨污分流改造后的作用
3.1 环境方面
改造前雨污混流、污水下河,对河道水质造成极大的破坏。雨污分流之后,采用分流制排水,污水通过污水管网收集,全部输送至污水厂统一进行处理,雨水经雨水管网就近排入景观沟后进入河道[3],保障了河道的水质。但初期由于雨水冲刷道路污染较重,污水未经处理排入河道,对整个排水系统及城市水环境系统造成一定的负担。可以参照海绵城市的做法,每1万m2占地面积,建设100m2的雨水调蓄池进行调蓄,暂时储存初期雨水。当雨量减小时,对存储的雨水进行简单处理,达到相应的国家标准后,再排放到河中或直接进行回用。此类做法也可削弱洪峰,避免造成内涝。
3.2 经济方面
雨污混流后,大量的雨水对污水进行稀释,污水的COD含量偏低,使得污水处理厂实际进水水质低于设计值,不仅增加了污水处理的难度,还增加了处理雨水的成本,降雨后需要一段时间调整才能使其恢复正常。雨污分流改造后,通往污水处理厂的污水水量较为稳定,不会对污水处理产生过度冲击,易于控制污水处理厂的运行。
3.3 社会效益
雨污分流改造实施后,产生了较好的社会效益和环境效益,降低了污水对河道的影响,改善了居民的生活环境,提高了城市形象,促进了城市的可持续发展。
4 结论
雨污分流改造能有效解决城市排水系统中存在的合流、污水溢流直排等问题,从源头解决河道黑臭的问题,具有较高的经济效益以及环境效益。雨污分流改造工程的难度较大,对设计和施工的要求很高,要求相关设计人员必须对现有排水系统做详细的调查和了解,施工人员需对现场各类其他管道精细化避让施工,项目方要根据现场的环境、地质及内部管线情况,因地制宜地给出经济、便捷的改造方案。
[1] 赵丽娟,李旭峰,贾秀菊.浅析城市排水系统建设存在的问题及优化改进措施[J].河北建筑工程学院学报,2010(4):29-31.
[2] 冯沧,李田,王溯.上海市旧住宅小区雨污分流改造效果评价[J].中国给水排水,2009(23):138-140.
[3] 钟江,鲁鑫.浅谈城市排水系统雨污分流改造的措施及作用[J].科技资讯,2014(11):47-48.