雨污分流改造中的常见问题及解决措施

2020-10-31孙虹波

四川建材 2020年10期

关键词：合流雨污立管

孙虹波

(中国水利水电第七工程局有限公司，四川成都 610213)

0 前言

近些年我国积极实施城市基础设施建设，特别是进入21世纪以来，很多大城市的生产生活消耗不断增加，为了应对排水可能面对的问题，我国也加大了排水管道方面的建设，管道长度不断增加，具体如图1所示。

图1 近些年排水管道发展

虽然近些年城市排水管道长度不断增加，但是由于发展速度过快，排水困难问题还是成为了目前大城市的重要问题之一。从目前来看，排水困难问题更多体现在“城市内涝”以及“水体污染”两方面，所以进一步提升城市雨污水分流改造已经成为了城市发展的重要工程之一，能够有效解决城市水环境污染、同时对整体排水系统建设具有重要作用，符合环保型、节约型社会建设理念。

1 案例基本概况

某城市城区内部分市政配套设施比较完善，市政雨污水管道基本按分流制配套建设，各排水单元在建设之初基本按雨污分流考虑。但在实际建设中存在乱接混接现象，在后续的使用过程中，因居民用户私改乱接、违章搭建、阳台洗衣等现象，造成了小区内合流现象严重，加之早期建设的小区受当时建设条件和环境影响，建设标准低，且经多年的使用已经出现不同程度的损坏、淤积，小区排水环境差。

另外部分排水多为雨污合流，水体在区域内汇集后就近排入附近排洪渠入河道。

城市面源污染主要是由降雨初期雨水径流和冲刷作用产生的，面源污染是引起水体污染的主要污染源，具有突发性、高流量和重污染等特点。径流污染初期作用十分明显，特别是在暴雨初期，由于降雨径流将地表的、沉积在下水管网的污染物在短时间内突发性冲刷汇入受纳水体，造成污染。

2 雨污分流工程的建设意义

2.1 传统排水系统问题分析

从目前情况来看，我国大部分城市采用的都是雨污合流制以及半分流制排水系统，此种排水系统建设成本相对较低并且便于管理，但是存在一定的问题。

1)一旦出现强烈降雨或者长时间的降雨，短时间内造成雨量大幅度增加，造成雨季时污水厂压力过大。同时水量过大就会超出合流所具有的排放量标准，增加管网系统溢流风险，很多的雨污水就会直接排入到城市河道当中，对于城市水体造成较大的污染。

2)雨、污水的混合会引发水体水质的改变，形成稀释作用。目前的污水处理厂大多通过活性污泥法进行治理，需要通过必要的营养物质促使微生物的存活。一旦水质受到影响就会造成微生物存活率受损，在一定程度上加大了污水处理的难度。另外，瞬间增加的水量会造成管网运行压力增加，对于排水系统运行稳定是不利的。

2.2 雨污分流工程的优势

雨污分流工程可以通过不同的管道对于雨水和污水分别进行处理，并且处理后可以对其进行分别排放，有利于水资源的充分利用。通过对雨污水的分开排放，能够有效降低混合水在没有经过处理的情况下直接进入河流的风险，能够大大降低大量降雨所造成的河流污染问题。雨水能利用雨水管道直接进入到河流，而污水利用污水管道集中处理后进行排放。

3 雨污分流改造存在的问题

在具体应用过程中雨污分流的方式能够有效避免较大水量所造成的水体污染问题，同时也可以大大降低污水处理厂的压力。该案例雨污分流改造工程中存在的问题主要有。

1)小区内部、城中旧村等区域雨污混流、合流现象严重小区内部居民用户私改乱接、违章搭建、阳台洗衣等现象严重，造成了小区内混流现象严重，加之早期建造的小区受当时建设条件和环境影响，建设标准低，且经多年的使用已经出现不同程度的损坏、淤积，小区排水环境差。

部分区域内排水多为雨污合流，水体在村内汇集后就近排入附近排洪渠。

2)市政系统雨污混流严重，污水收集系统不完善。城区污水管网主干管系统已经形成，但部分路段仍存在污水管网缺失、管径偏小等情况，导致污水进入雨水系统，进入河道，或不能及时输送至污水处理厂；部分老旧城区仍存在合流现象、污水漏排收集不彻底的情况，区域内虽已实施雨污分流，但仍存在错接漏接的情况，污水混排入水体，污染水体环境。

3)现阶段大多截污方式为合流管渠收集、末端截污的方式，加之末端截污会截留较多的河渠水，造成雨季时污水厂压力过大，增加管网系统溢流风险。同时管道存在不均匀沉降，破损现象严重。旱季污水外溢，雨季雨水进入截污管。

4)市政管网淤堵、病害严重。区域内现状管网淤堵严重，加之其他结构性缺陷和功能性缺陷普遍存在，致市政管网系统运行状况差。

5)局部区域存在内涝风险。管道淤堵、管径偏小加之在片区开发过程中逐渐将原排渠的通道堵塞，增加了区域的内涝风险。

4 雨污分流改造实施思路

4.1 对合流制管道进行改造

在进行雨污分流改造过程中，以现有管网作为基础将已经发生破损、雨污混接较为混乱的区域废除，按照具体情况进行雨污分流系统的建设。可以顺着河流排水管口设置截流干管，一定要保证管顶低于排水管的管底，从而确保污水的有效运输。实行完全分流制排水时，在交汇井中将合流排水管重新接通，作为雨水管使用，截流干管，作为污水干管使用。合流制管道改造前后情况如图2所示。

(a)合流制管道改造前情况

4.2 充分利用已有排水管道

根据实际情况将原有的合流管作为雨水管，新建污水管道，或将原有的合流管作为污水管，新建雨水管道，节省整个工程的费用投入。

4.3 “源头分散式控制”及“末端调蓄”等方式合理利用

源头分散式控制就是通过低影响开发(LID)以及绿色基础设施(GSI)等方式，在汇水面源头通过分散式雨水花园、下凹绿地、雨水湿地、雨水塘等进行调节，有效降低面源污染及下游合流制溢流的频率和污染；末端调蓄就是利用调蓄池或者调蓄隧道等方式来进行，雨天要先将溢流部分进行储存，之后将其输送到污水处理厂进行处理。

5 雨污分流改造的相应措施

5.1 正本清源

对小区、城中村等进行立管改造、雨污混接改造、新建雨污管道等措施进行正本清源工程。

1)居住小区类排水管网改造方案。主要有以下四种类型。

(1)保留现状排水系统：小区内已建设雨、污分流制系统，但与市政道路排水管网系统存在错接混接。首先核实该分流制系统能否满足排水要求，如满足要求则保留现状排水系统，不再进行管网改造，仅在该小区排水管与市政道路排水管连接处核实接驳情况，对问题接驳点进行改造；如小区现状分流制管网系统不能满足要求，则对不满足部分的排水管网进行改造。

(3)新建污水系统：小区为合流制排水系统的，区域内污水排放点明确，且现状管涵满足雨水排放要求，则保留现状系统作为雨水系统，新增一套污水管，作为污水系统，连接各栋建筑的化粪池、现状排水立管等，最终接入已建市政污水管网；对建筑屋面排水合流管进行改造，保留现状排水管作为污水管，增加通气口，新增一条连接屋面的雨水管，连接至现状管涵排入河渠。

(3)新建雨水系统：小区为合流制排水系统，区域内污水排放点不明确，建筑物雨污水均排入合流管，则保留现状排水系统为污水系统，废除与现状排水系统相连的雨水口，雨水边沟，改造建筑合流排水管，新建一套雨水管网系统、雨水口收集系统及建筑屋面雨水管系统，实现该区域雨污分流排放。

(4)新建雨、污水系统：小区已有排水管网系统，但管网系统老旧，难以发挥功能。某些区域由于该系统建设时间较早，管径偏小，堵塞淤积严重，时常有雨污水溢出地面，且片区近期无旧城改造计划，则完全新建雨、污水两套管网系统，新建的雨污管道考虑同槽敷设。

(5)对于无法实施正本清源的小区，采用源头就近截污方案，于立管、支管处设置截流井，尽量避免主管末端截污，并对无法进行正本清源的小区实施低影响开发措施，减少径流量，并在截流倍数的选择上采用5 倍的参数。

2)工业仓储类小区排水管网改造方案。针对工业区内部雨污分流改造，按照“雨污分流、污废分流、废水明管化、雨水明渠化”原则，即。

(1)雨污分流：将企业内部雨水与污水分开收集。

(2)污废分流、污污分流：企业内生活污水和工业废水原则上均应进行分流，工业废水应按照废水中污染物类型分类收集，达到“污污分流”，不同类型的污染物采用不同的废水处理工艺预处理后进行集中处理。

(3)雨水明渠化：对于采用雨水管道的所有企业，应将雨水管道明渠化。新建一套雨水明渠，收集地面和雨水立管的雨水，雨水明渠采用雨水篦子覆盖，可通过缝隙观察明渠内水流情况。

(4)废水明管化：对采用埋地设置生产废水管网的重点企业，应新建一套废水明管，并在管道上标明污水流向和污水类型，原有废水管道封堵、报废。

3)城中村类小区排水管网改造建设方案。旧村区建筑较为凌乱、分散；楼房、砖房及土房并存；房屋地基深度和处理强度不一，一般较浅和较差；巷道设置杂乱，宽度不一，且宽度较窄。部分老旧城中村巷道宽度窄的地方不到1 m，且巷道贯通性差。

(1)在条件允许的情况下，本次排水管网改造工程严格按雨污分流制进行排水系统改造升级，原有合流管道改造为污水管，优先考虑新建雨水系统。

(2)如果巷道过窄，巷道内无建设雨水管渠条件，可考虑充分利用城中村地形条件，或重新改造巷道坡度，使巷道内雨水重力汇集至城中村主巷道，仅在城中村主要巷道新建雨水系统，收集城中村雨水，原排水系统作为污水系统使用。

(3)对于无法实施正本清源的城中村，采用源头就近截污方案，于立管、支管处设置截流井，尽量避免主管末端截污，并对无法进行正本清源的小区实施低影响开发措施，减少径流量，并在截流倍数的选择上采用5 倍的参数。

4)建筑(室内)雨污分流改造方案。片区内部分建筑排水管的设置有立管合流和立管分流形式，其中部分由于建筑室内功能改变，如阳台设置洗衣机或厨房等，或整栋建筑功能改变，而使得部分分流的建筑立管变成合流形式，因此导致进入小区的雨水管内有污水。本工程建筑单体雨污分流改造主要对建筑室外立管及立管至排水沟构筑物段埋地管进行整改，目标是要求将室内污水、与屋面即雨水分流，从源头实现雨污分流。

(1)合流立管改造原建筑合流管改造用作污水管，接入污水检查井或化粪池，并增设伸顶通气帽及立管检查口；新建雨水立管，将屋面雨水单独接出，就近排入附近检查井或者雨水口内。

(2)雨水立管入地改造将接入化粪池的雨水立管进行改造，在入地以下将雨水立管截断，就近排入附近雨水检查井或者雨水口内。

(3)雨水立管散排改入地原雨水立管直接散排地面，且周边有雨水检查井，本次对此类雨水立管改造入地。

(4)污水及合流立管入地改造原污水或合流立管错接现状雨水口或雨水检查井，本次对此类立管改造接入化粪池或污水检查井。

5)低影响开发雨水系统。建筑屋面和小区路面径流雨水通过有组织的汇流与转输，经截污等预处理后引入绿地内的以雨水渗透、储存、调节等为主要功能的低影响开发设施。低影响开发设施的选择因地制宜、经济有效、方便易行，如结合小区绿地和景观水体优先设计生物滞留设施、渗井、湿塘和雨水湿地等。

6)面源污染治理方案。城市面源污染主要是由降雨初期雨水径流和冲刷作用产生的，面源污染是引起水体污染的主要污染源，具有突发性、高流量和重污染等特点。径流污染初期作用十分明显，特别是在暴雨初期，由于降雨径流将地表的、沉积在地下水管网的污染物在短时间内突发性冲刷汇入受纳水体，该案例加强对初期雨水的收集、调蓄及处理系统等面源污染治理设施，同时加强管理与执法，减少垃圾处理站、农贸市场、商业餐饮街、城中村等区域的面源污染问题。