扬州市鸿福家园雨污分流改造工程

卢 涛，柏 洋，赵泉发

(1.扬州德道市政设计院有限公司，江苏 扬州 225009; 2.南京工业大学城市建设学院，江苏 南京 211816)

0 引言

2020年4月，国务院办公厅印发《国务院办公厅关于全面推进城镇老旧小区改造工作的指导意见》，意味着城镇老旧小区的改造要在全国推广[1]。扬州市是中国著名的旅游城市，随着经济发展和人口增加，污水产量增加，黑臭水体也随之增多。扬州市的老旧小区部分是雨污合流制排放，雨天会造成排水管网水量增多，排放不及时形成雨水和污水溢流，造成城市内涝。此外，由于雨水与污水的夹杂排放导致进入城市污水处理厂的污染物含量大量减少，污水厂超负荷运行且处理污水的难度增大。按照《江苏省城镇污水处理提质增效精准攻坚“333”行动方案》中提出的“三消除”“三整治”“三提升”的指导思想，为了不断提高城市生活污水集中收集效能，有效管控城市排水系统溢流污染，基本消除黑臭水体、缓解城市内涝，故亟需对市区老旧小区进行雨污分流改造。本文以扬州市鸿福家园小区雨污分流工程为例，从老旧小区雨污分流存在的问题、设计方案、解决措施等进行分析，为其他地区的雨污分流工程实施提供借鉴。

1 工程概况

鸿福家园小区位于扬州市邗江区竹西街道，2005年12月建成入住，占地面积10.2 ha，共有住户1 002户。本次改造一期工程共34栋居民建筑、23间商铺，属于北片区较为集中的安置区。雨水通过鸿福家园周边道路等现存DN600～DN1 600市政雨水管道排至官河、邗沟河，污水通过鸿福家园小区周边市政管线进入污水管道。

因为小区建设时间比较久远，地下管线均存在一定问题。对于地下管线存在的问题，采用V型CCTV检测系统和杆式潜望镜快速视频检测系统进行了物理探查[2]，共发现雨水管道结构性缺陷86处，污水管道结构性缺陷14处。在主通道有几处地方存在雨污管道混接和标高不顺的问题，检查出管道混接、错接共301处。此外，早期的建筑没有考虑阳台排水问题，未单设排水管道，许多用户将洗手池和洗衣机等放在阳台，产生的污废水合流直接进入排水管道或者排放到空调的冷凝水管中。部分车库私自改成商店或其他场所，未设独立的排水设施；理发店没有设置毛发收集器，沿街商铺(门面房)餐馆排水未设置隔油池。

雨污分流改造工程对鸿福家园小区室外雨污水管道进行了清淤、检测、修复等改造，将雨水和污水分隔，采用了两套单独的排水系统。雨水通过史可法路向南排入邗沟河，污水通过史可法路竹西路管道经江都北路泵站进入汤汪污水处理厂，从源头强化污染管控减少污染物下河，减少对河流的污染。市政雨水管线如图1所示，市政污水管线如图2所示。

2 工程方案

2.1 设计原则

根据扬州市总规及《扬州市城市排水与防涝规划》，明确规定排水体制为雨污分流制。服务范围内的污水采用了集中收集、集中处理的排水系统，污水收集系统布置合理。严格按照分流体制进行了设计和施工，社区、工厂、企业内部管网按雨污分流要求施工。贯彻执行了国家对于环境保护的政策，执行了国家规范及标准。选择了技术先进、施工方便、开挖量小的施工工艺和措施，减少施工对城市环境的影响，实施了标准化设计和施工方法。

雨污分流改造后有雨、污两套排水系统的排水建筑与小区，实现：有条件新建雨水立管的建筑雨污分流；建筑排水立管与小区的雨污水总管与外部市政雨污水系统无错接、混接[3]。建筑排水立管与小区排入市政污水管道的污水水质满足了GB/T 31962—2015污水排入城镇下水道水质标准的要求。管网收集污水满足了CJ 343—2010污水排入城市下水道水质标准要求。

2.2 改造措施

经统计，本次改造工程改造了居民建筑34栋，商铺23间，小饭店7家，酒店1家，浴室1家，洗车店1家，检测了管径为DN200～DN600的雨水管道6 168 m，管径为DN200～DN400的污水管道3 134.5 m，雨水和污水管道材质均为UPVC管。

2.2.1 地下管线改造

地下排水管道采用了推杆疏通、转杆疏通、水力疏通、射水疏通、绞车疏通等方式清除管道淤积，了解查看主次支管的现状，疏通雨污水管道约9 300 m，清除淤泥约300 m3。对于轻微损坏的污水排水管道使用了局部内衬精准修复技术，把涂有固化树脂的玻璃纤维用气囊带到破坏点位处，固化玻璃纤维形成内衬，对小区内19个三级缺陷的管网损坏点进行了精准修复。严重损坏的管道直接进行更换。小区内开设的商铺、饭店等处的污水管道设置了隔油设施，并且敷设了新的管道对污水进行收集。

2.2.2 出户管和立管雨污分流改造

经施工人员前期调研、摸查，小区内大部分建筑的出户管和化粪池有淤堵、破损情况。本次工程对此类建筑物出户管进行了更换，出户管采用了DN200 HDPE实壁排水管，并用DN300污水管收集并接入小区污水管网。

小区阳台污水采用了如下3种方案：

1)原阳台一侧有雨水立管的，需要新安装雨水立管(DN110 UPVC管)，原立管改为污水立管，若原立管老旧或破损而不能正常使用的，需要更换立管，并在立管顶部设伸出屋顶60 cm以上的通气帽，新设污水管入地时，要设水封井后接入小区污水管。

2)原阳台一侧雨水立管无法改造的，在建筑楼宇下设置雨污分流器，通过雨污分流器将污水排入污水管道。

3)对于阳台立管设置在室内的居住小区，要对此类建筑的阳台水进行统一收集，在末端设截流井，截流后污水入小区污水管。

2.2.3 化粪池改造

化粪池改造采用了如下4种方案：

1)一栋建筑有多个化粪池，且化粪池与原合流管的距离较大。取消原进入化粪池的雨水管，新建雨水支管接入雨水井。将污水管和污水井新建在化粪池和合流管之间，新建污水管与化粪池相连。

2)一栋建筑有多个化粪池，且化粪池与原合流管之间的距离较小。在合流管外侧新建污水管和污水井，新建污水管接入化粪池。取消原有进入化粪池的雨水管，新建雨水支管接入雨水井。

3)一栋建筑有多个化粪池，且多个化粪池串联使用，要保留原合流管当做污水管使用，并进行疏通。对新建雨水管道要进行疏通或增设雨水口。

4)多栋建筑之间合用一个化粪池时，要新建污水管并接入化粪池，原合流管道绕过化粪池。

2.2.4 监测井等附件设置

在小区每栋楼南阳台污水支管接入主管前设置了水封井。检查井均采用了混凝土模块检查井，小区道路下检查井井盖采用了五防井盖，材质为树脂混凝土，荷载满足C250，其中接入市政道路下的检查井盖采用了球墨铸铁井盖，荷载满足D400，绿化带下或房屋前后非道路下检查井采用了方井[4]。小区污水主管接入市政道路污水主干管的连接井设置为监测井，雨水管道入河排放口前设置节点井。

多数井盖配有智能井盖监测系统，具有撬井告警、APP巡检、二次确认、满水告警等功能，维护人员可以通过手机APP和监控平台进行巡查，降低出警成本和对危险事故进行及时的处理。

2.2.5 海绵城市设施建设

海绵城市是新一代城市雨洪管理概念，是指城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的弹性，也可称之为水弹性城市[5]。与传统城市相比，海绵城市具有顺应自然、人与自然和谐共处、保护原有生态、低影响开发、地表径流量小等优点。

本次工程用成品雨水渗透渠对雨水排放设备进行了改造，将雨水管变为穿孔管，安装完成后，在周围用碎石进行回填，并使用透水工布包裹。渗透渠的占地面积小、透水性能好，它由单个模块组成，并使用镂空的塑料模块进行拼装，空隙率达95%，渗透渠具有布局灵活、安装容易、承压能力好、环保耐用、耐腐蚀、韧性好等优点。它可以配合雨水管等综合利用，也可以单独使用。为防止堵塞，在模块终点处设置了清掏口。

鸿福家园在楼前绿化带内设置了成品渗透渠来对屋面雨水进行收集、储存，目的是削减洪峰流量。屋面雨水通过立管直接排入渗透渠，超量的雨水通过三通溢流口排入现状雨水管内。建有雨水渗透渠设施的楼面，下雨时吸水、渗水，而在遇到暴雨时可以起到补充地下水、调节径流和滞洪以及削减径流污染物的作用。当降雨量在25 mm以下时，雨水通过管道收集起来且不会外排，年径流总量控制率达到75%。

2.2.6 管材选择

综合考虑近年来国内在管材应用方面的实际情况以及扬州市本地管材供应及使用情况，为了降低成本，同时便于施工，保证将区域污水安全高效的输送至污水处理厂，对管材进行选取。污水管网系统需密闭性好，符合闭水试验的要求，以免污水漏出管外或地下水渗入管内，影响污水处理厂正常处理能力和污染地下水源。开挖施工的污水管道采用了HDPE实壁排水管，热熔焊接，管道应符合CJ/T 358—2010非开挖铺设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线UPVC管材，胶黏。

2.3 管线施工要求

管道埋设方式选用了开放式的沟槽，在挖深不超过4.0 m时采用明开槽施工，挖深超过4.0 m时，采取了钢桩夹板式支撑槽。管道沟槽的宽度应方便管道铺设和安装，以便于夯实机具的操作和利于地下水排出[6]。根据现行国家标准GB 50268—2008给水排水管道工程施工及验收规范的相关规定确定了沟槽的最大坡度。当沟底遇到石子、硬质土、软膨胀土、不规则碎石块及浸泡土质而不适宜作为地基时，可按工程实际开挖后做人工基础。基础厚度以0.3D～0.5D为宜，且不得小于150 mm。沟底遇到地下水时，根据实际情况采取了明沟排水或井点降水的方法进行施工。沟槽回填：管道施工完成后，要立即进行回填，从槽底到管顶部40 cm以内，不能包含任何有机物质和超过3 cm的坚硬物体，在对新式管道基础进行回填时，应对管道底部到管道顶部70 cm处进行人工夯补，施工条件与路面回填法相同[7]。

3 效益分析

3.1 社会效益

实施了雨污分流排水系统改造后，雨水从独立管道排入湖泊或河流，不仅能起到缓解城市内涝的作用，还能实现水资源的循环利用。这既能提高城市小区的环境质量、又能提高城市品位和管理水平，也有效的改善人民的居住环境和居住质量。

3.2 环境效益

实施了雨污分流排水系统改造后，加快了污水收集率，提高了污水处理率，避免污水对河道、地下水造成污染，明显改善城市水环境，使江苏省和扬州市主要考核河道水质优Ⅲ率显著提升，从源头上消除黑臭河道，基本消除劣五类河道。工程实施前雨水井内水质CODCr为210 mg/L～445 mg/L，氨氮为18.9 mg/L～79.0 mg/L；雨污分流后雨水CODCr降低至为16 mg/L～67 mg/L，氨氮为4.41 mg/L～12.8 mg/L，可以看出，雨水管道内污染物浓度大幅度下降。污水井中CODCr从243 mg/L～308 mg/L增加至278 mg/L～351 mg/L，说明污水污染物浓度有所升高。

3.3 经济效益

采用了合流制的排水系统后，在降雨期间，大量的雨水与污水一起进入污水处理厂，使污水处理效率大大降低，同时由于雨水的稀释，使进入污水厂的污水COD偏低，实际进水水质小于设计值，增加了处理难度和成本。在实施雨污分流排水系统改造后，雨水不再进入污水管道，降低了水量对污水处理厂的冲击，雨水管道污染物体积浓度降低60%。污水污染物体积浓度升高20%，可使进入污水处理厂总进水量下降约15%，既保证了污水处理厂的处理效率，又可使污水处理成本显著降低。

4 结论

近年来，老旧小区的雨水污水收集系统的改造与经济的发展极不匹配，对周围的环境和水体造成了很大的污染。对老旧小区的排水系统进行雨污分流改造，是实现污水有效收集和高效处理，解决水污染问题的重要手段。雨污分流改造首先要以摸清小区的管网现状为目标，然后进行合理的设计，并且要和多方部门密切合作来对老旧小区进行改造。通过雨污分流改造解决了老旧小区的管道混错接、雨水和污水合流等问题，保证小区的管道建设与市政管网建设同步进行。本次扬州市鸿福家园小区的雨污分流改造对提高污水收集、完善雨污水系统、改善小区生态环境、提高居民的生活质量有重要意义，也是一项利国利民的环保和节约水资源的工程。