关于河道沿线老旧建筑污水处理的问题研究

刘元红 顾 晶

(上海宏波工程咨询管理有限公司，上海 201799)

城市河道治理是一项长期、艰巨、复杂的系统工程，水质不稳定、污染物反弹、营养盐阻滞和水生态功能退化是城市河道综合长效治理面临的现实难题。水污染的治理关键在于岸上，要切实改善和提升河道水质，必须做好岸上污染源的治理工作。常规治理措施，即通过截污纳管工艺，将污水截流汇至市政管网，解决水污染问题。但在一些特殊情况下，如沿岸房屋老旧、居住较为密集等情况，常规工程措施无法实施，就需要考虑运用其他方式解决水污染问题。本文以浦东新区六灶港河道整治工程为例，研究了在常规工程污水截流措施无法实施的情况下，选用一种新型水处理生态廊道的方式，隔离污水区域，进行截流处置，改善了河道水质，较好地提升了人居环境。

1 工程概况

六灶港河道整治工程位于上海市浦东新区，主要工程内容为河道疏浚及对河道两侧居民污水进行截流，提升河道水环境。六灶港河道全长16.5km，呈东西走向，途经周浦镇、川沙新镇及祝桥镇3镇，见图1。现状河口宽约20m，河道两岸多以民宅、农田为主，有部分企业及工厂。河道整治过程中根据两侧民宅、企业集居程度及河道污染程度分为整治核心区和重点区，工程内容集中在整治核心区。

图1 项目区域

工程原设计方案分为岸上及水下作业两部分。为避免对老式挡墙的扰动，核心区的疏浚采用绞吸式挖泥船清除受污染的黑臭底泥。岸上部分结合沿河道路拓宽工程对两侧居民实施动迁计划，由相关部门拆除河道两侧陆域控制带范围内的建筑，剩余部分进行污水截流，纳入市政管网。但在实施过程中，由于河道沿岸老旧房屋历史久远，居住较为密集，公路拓宽计划也由于特殊原因延期，因此原实施方案无法进行。但河道污染整治迫在眉睫，为保证项目顺利推进，提升河道水环境，需对该区域的污水处理方式重新进行研究分析。

2 污染源调查

河道全程污染严重区域即为本次的整治核心区，总长约1.0km，主要污染源来自岸上居民的生活污水直排，核心区西侧居民集居区尤为明显。该区域民宅分布集中，夹杂部分小餐饮、店铺等，外来人口密集，且为区域老旧集镇，沿河大致分为3排房屋，以最接近河口的一排房屋最为老旧，部分现状已成危房。污水均通过自排管道入河，且沿河一排分布较多卫生间、厨房，污水直排，导致河道发黑发臭，严重影响人居环境。

3 项目实施难点

a.在河口有房屋需要截污的常规情况下，可选用φ200～φ300塑料管，在河道护岸结构或者墙体上采用挂管截流方式，接入市政管网。但此区域房屋大多临驾河口之上，部分仅靠简易桩基支撑，墙体老旧，不仅无法采用挂管方式进行截流，且施工中很难避免触碰老旧建筑，存在一定安全隐患。

b.沿河第一排房屋分布密集，邻户间没有操作面可以进行卫生间、厨房的污水截流工作，且第一排与第二排房屋巷子宽度仅为2m左右，常规工程机械无法进场，只能采用人工开挖，工程难度较大。

4 污水处理方案分析

针对岸上居民污水，一般会选用两种处理方案，各方案工艺特点见表1。

结合项目的工期要求、投资控制要求及项目所在区的相关规划，综合比选，该项目对治理段采取外源控制、内源治理、水体净化的治理思路。在对河道沿岸进行较大程度污水截流的同时，通过绞吸式挖泥船清除污染底泥，同时在居民居住集中、污水排放口较多的岸段，在岸侧设置生态净化廊道，使污水得到初步净化后再进入河道内部，降低污水直排对主河道水体的影响。

表1 污水处理工艺比选

4.1 入户截污纳管技术

入户截污纳管，即对居民或企事业单位等产生的污水，通过管道从源头上对污染物进行收集[1]，并将其就近接入敷设在城镇道路下的污水管道系统中，并转输至城镇污水处理厂进行集中处理。此种方法近年来在城镇污水、农村污水改造中发挥了重要作用。

深入现场调研可知，该区域沿河共3排居民房屋，靠近河口的一排居民房屋卫生间、厨房均设置在迎水面，生活污水直排入河。但是第二排、第三排的污水在部分房屋尚未建成时，就已通过4根φ150～φ200的UPVC管道从居民房屋间隙中引向河道。针对此情况，将常规截污方案进行了优化，将污水主管敷设在第一排与第二排房屋之间约2.0m宽的东西方向的步行通道上，在平均充满度下污水管道最小流速采用0.60m/s，选用φ300HDPE双壁缠绕管，最小设计坡度0.002，可满足该区域的污水不淤堵不回流。由于施工作业面窄，可由人工进场开挖。考虑到巷道内不通车，敷设管道起点覆土厚度可按照0.4m考虑，起点10.0m范围内管道采用C30混凝土包管保护，开挖坡比放陡至1∶0.2～1∶0.4，开挖的同时压好钢板桩支护，最大程度保证两侧房屋的安全。最终，串联4根排污管，出巷口后通过设置提升泵，将污水抽至附近市政污水井，从而截流第二、三排房屋的污水。

4.2 生态净化廊道技术

经调研，沿河第一排共约34户居民，本地人口85人，外来人口51人。沿河居民房屋无间隙，房屋大多老旧，厨房和卫生间自建于临河侧，现场统计φ100管径以上排污口共计62个，多年来污水均直排入河。鉴于此排房屋的特殊性，从安全性考虑，无法沿房屋进行挂管截污或直排污水管道截流，因此考虑采用水生态措施对污染水体进行污染物降解。

根据《上海市农村生活污水处理技术管理要求》中上海地区不同村庄类型农村居民日用水量标准的参考值，本地人口排水量取值90L/(人·d)，外来人口取值60L/(人·d)。34户居民产生的污水按全部排入河道计算，每天共排入河道约10.71m3污水。通过沿河排污口抽样检测，该区域污染物主要为生活污水，超标的成分主要为氨氮和总磷，氨氮含量在20～30mg/L，总磷含量在4～7mg/L，即该区域中理论每天排入河道氨氮总量为214.20～321.30g，总磷为42.84～74.97g。

水生态措施运用较多的有种植水生植物、布置生态浮床、生态净化廊道以及布置增氧系统等[2]。由于该河道沿线部分房屋临架河口之上，有简易木桩或水泥桩支于河道，房屋较为老旧，无法实施人工种植水生植物；加之该河道为区域Ⅶ级主航道，会有船行波影响，沿河侧居民房屋的污水排放口分布也较为分散，不适合布置生态浮床。综合分析，针对该区域沿河侧的房屋生活污水选用布置生态净化廊道、辅加增氧系统的措施。

生态净化廊道设置于水中，水上部分覆盖植物，水下设置曝气机、生物膜。在生态净化廊道内，微生物利用介质挂膜，在曝气增氧条件下，微生物大量繁殖，降解水体中的污染物修复水环境[3]。此外，植物的吸收可使处理效果更好。散排污水进入生态净化廊道进行净化处理，然后进入受纳水体，相当于在水中重建了小型湿地。曝气的利用，又加强了廊道内水体的循环处理，维持水质。根据以往工程案例及实验室数据，生态净化廊道对氨氮的处理能力可达1.75～3.50g/(m2·d)，总磷的处理能力可达0.25～0.50g/(m2·d)。结合该区域每天的排污量，按最大浓度污染物计算，在沿河排污口处布置299.88m2生态净化廊道，即可实现对该区域污染物的降解。此方案实施3个月后，河道水质有明显改善，同地点水质取样，氨氮含量小于2.0mg/L，总磷含量小于0.4mg/L，显著降低，水质达到Ⅴ类水标准，达到预期效果。生态净化廊道的平面和剖面示意图见图2。

图2 生态净化廊道平面、剖面图 (单位：mm)

5 结 语

我国人口密集，在经济发展的同时，越来越重视人居环境。但由于历史原因，较多地区人口集聚，居住环境较为杂乱，且沿河而居，导致周边水环境较差。在现阶段水环境整治实例中，除传统的截污方式外，更需结合现场实际，分析污染物成分，通过生物降解的方式彻底解决河道水质问题，全面提升人居环境。该项目通过截污纳管和生态净化廊道相结合的工程措施，解决了老旧集居区长期水体污染问题，同时还提升了河道水景观，且治理效果良好。