張鎮(zhèn)東

（中海（廣州）工程勘察設計有限公司，廣州 510180）

1 引言

2019 年3 月，廣東省生態(tài)環(huán)境廳、廣東省農業(yè)農村廳聯(lián)合印發(fā)《廣東省打贏農業(yè)農村污染治理攻堅戰(zhàn)實施方案》，均提出以縣為主體，推進農村生活污水治理：到2020 年，全省村莊生活污水治理率要提高至40%以上；到2022 年，粵東西北地區(qū)60%以上、珠三角地區(qū)80%以上行政村建有污水處理設施。為此，近年來廣州市陸續(xù)開展農村生活污水治理，但農村生活污水治理時間緊、任務重、難度大、涉及面廣，在實際建設過程中難免出現污水收集率和水處理不達標情況，為此市水務局聘請了第三方專業(yè)機構對各區(qū)已完工的2016 年建設項目開展了復核工作，發(fā)現部分設施沒達到污水收集率80%的要求，主要涉及白云、從化等區(qū)。

城郊街道黃場村農村生活污水治理查漏補缺（因雨水可散排或溝渠排放，故本文著重闡述污水）工程作為從化區(qū)農村污水治理查漏補缺工程的一部分，項目的建設對提高區(qū)域污水收集率，減少污水直接排放，改善農村居住環(huán)境和流溪河水質均具有重大意義。

2 工程現狀

2.1 建設地道路現狀

本次農村生活污水治理查漏補缺工程位于城郊街道黃場村，現狀黃場村居民區(qū)的巷道與村干道硬底化率高，普遍為混凝土路面。

2.2 給排水市政設施現狀

2.2.1 給水工程現狀

城郊街道黃場村內部分社敷設有市政給水管，由自來水公司供水；大部分村社仍飲用地下水和山水。根據業(yè)主提供資料，黃場村全村將于2023 年擬建自來水管，故本設計人均日用水指標約為150 L/（人?d）。

2.2.2 排水工程現狀

1）排水系統(tǒng)現狀

城郊街黃場村房屋大多建有化糞池，現狀居民區(qū)排水體系均是雨污合流，巷道排水主要經明溝、蓋板溝及合流管等收集后，就近散排至主路的溝渠、魚塘、現狀厭氧池及人工濕地等地方，四處散排，環(huán)境污染較嚴重。部分溝渠黑臭，魚塘惡臭，水體富營養(yǎng)化嚴重，處理設備進水少，導致出水量少或無出水。

黃場村內現狀污水收集系統(tǒng)不完善，現狀排水系統(tǒng)主要是合流制的排水系統(tǒng)，通過管道或暗渠收集的生活污水主要排放至周邊魚塘和河涌中，排水系統(tǒng)缺少科學合理的規(guī)劃，污水排放隨意性大，往往有污水四溢，臭氣飄散的情況。

2）污水處理設施

黃場村12 個經濟社中，僅3 個社建設污水處理設施，其余均暫未建設污水處理設施。污水處理工藝均為格柵+厭氧池+濕地。

3 總體設計

3.1 納污規(guī)劃

根據資料顯示，黃場村區(qū)域周邊2 km 內暫未建設現狀市政污水管網，因此，黃場村為分散式污水處理方式。根據各經濟社地形與區(qū)域分布，其中：20 戶以上經濟社設置小型污水處理站，就地處理后達標排放現狀水系；20 戶以下的散戶可就近建設三級化糞池或厭氧池進行資源化利用。納污范圍為黃場村全村。

3.2 排水體制及排水方案

農村的生活污水治理的排水體制的選擇影響排水系統(tǒng)的設計、施工、維護和管理，對城市規(guī)劃和環(huán)境保護也有著深遠影響，同時也影響排水系統(tǒng)工程的總投資、初期投資及運行管理。

本工程設計區(qū)面積較大，且地形起伏較大，形成多個自然排水分區(qū)，設計污水采取分片收集、分片處理達標排放。

4 管道工程設計

4.1 管材及檢查井選擇

污水管網建設在整個污水工程總投資中占有很大的比例，而管道工程總投資中（一般條件下施工），管材費用約占30%～50%。管道屬于地下永久性隱蔽工程設施，要求具有很高的安全可靠性，不同管材的選取還直接影響到管道施工難易、管徑大小等，因此，合理選擇管材非常重要。

對于本工程，管徑小于300 mm 污水管道采用U-PVC 加厚平壁管，大于或等于300 mm 采用II 級鋼筋混凝土管，既滿足本工程設計要求，保證管線安全可靠，又符合廣州推行選用管材。

開挖管的檢查井根據管道直徑選用標準的預制裝配式排水檢查井、600 mm×600 mm 鋼筋混凝土檢查井或塑料檢查井，頂管段管路上檢查井采用鋼筋混凝土騎馬井。檢查井的井距既要符合規(guī)范，同時也要考慮現場建構筑物、管線及其他障礙的限制因素而靈活取定。

4.2 設計前摸查與規(guī)劃

1）農村地勢高低不平，房屋坐落無序，石徑、坎、大樹、溝渠等都會影響到管道走向，農民的土地歸屬意識強，房前屋后、田地果園是否同意埋管、做檢查井，也要提前確認。

2）雨水。觀察地形地勢初定雨水流向，用箭頭標示于地形圖上，弄清楚受納水體（如排洪渠、河溝）的深度和走向，若是池塘，需要知道其排水口大小，這就是專家所云“收集污水的同時要考慮雨水出路”。因各社大部分雨水收集起點至溝渠，綿亙幾百上千米，若用管排，最終標高已然低于渠底、河底，雨水無法排出，“形成新的水澇點”，故雨水宜用溝排，少用管排。當房屋不密集，雨水散排不影響行人、車輛安全時，則可考慮雨水立管斷接，雨水沿地面漫流，符合海綿城市低影響開發(fā)的規(guī)定。

3）污廢水。按甲方指引，是需要摸查到戶的，即應清楚每棟房屋的化糞池位置、出口管道大小、走向，廢水排出管的位置、大小、走向，位于主管道起點處或局部低洼處的端口還應有標高，可以先問問戶主，確定方位后，再做物探復核。

4）處理站點。應標明各村、社的分界線，以便統(tǒng)計各站點負擔的大概人數。與甲方商議把站點設于低洼處（個別雖在低洼處，但管道要途經高處，亦不合理），應按地形按村、社合理分區(qū)布置站點。

5）成果整理。其余查漏項詳甲方指引，摸查成果須清晰表示在圖上，勿按新設計管渠的線型線寬繪制，以免混淆。例如，某些雨水管顯示為新建，但其旁邊卻有現狀雨水口（未連接），而有的現狀雨水口附近又無管道，讓后續(xù)接手者無所適從。

4.3 管道布置

1）村干道兩邊房屋密集，必有排水支管接入，故主管宜布置在村干道上；如果主管在田地間走捷徑，兩旁并沒什么房屋，只是過渡而沒有接納支管，就利用得不充分。

2）先布支管后畫主管，即從房屋排水端口拉管線至道路，與路中線或路邊線的偏移線（主管）相交處設檢查井。若先畫主管，則為了遷就主管上已定位置的檢查井，支管難免迂回曲折，大量水流轉角小于90°[1]。

3）雨污水管渠隨地形敷設，管頂覆土在1～2 m 內比較理想，不宜逆坡排水，即從低處進入高處（或者途經高處），這樣普遍埋深3～4 m，甚至深達5～6 m，離房屋又近，施工困難檢修不便。

4）污水管不宜跨河跨渠道，交叉處標高容易沖突，若在河渠底下走管則壓低了后續(xù)管道。

5 污水處理工程設計

5.1 污水處理量

5.1.1 設計人口

根據村委提供的資料城郊街道黃場村現狀社員人口為3 088 人，人口增長率按3%計，2025 年設計人口為3 580 余人。

5.1.2 生活用水量指標

根據《廣州市農村生活污水治理查漏補缺技術指引》和《廣州市農村生活污水處理適用技術指引》，黃場村經濟條件較好，室內衛(wèi)生設施較齊全，因此用水量取150 L/（人?d）。

5.1.3 污水量計算

黃場村現設計人口3 088 人，污水量計算擬采用人均生活污水量預測法確定，經計算，黃場村生活污水總排放量約為472.8 m3/d（見表1）。

表1 各個經濟社污水排放量計算表

地下水滲入量計算：根據《廣州市農村生活污水治理查漏補缺技術指引》地下水滲入量取總用水量的10%，故本次設計地下水滲入量取設計污水量的10%[2]。

人口增長率：本次設計人口自然增長率取3%，設計人口按2025 年計算。

污水量按下式計算：

式中，Q為居民生活污水量，m3；q為居民生活用水量，取值150 L/（人?d）；p為設計人口數，人；k為綜合生活污水排放系數，取值90%[3]。

5.2 進、出水水質指標

原水水質：污水水質由于無實測數據，污水水質各項參數參照了《廣州市農村生活污水治理查漏補缺技術指引》（第二次征求意見稿）中提供的廣州市農村污水污染物濃度普遍情況，確定原水水質指標。

污水設施建設完成后污水也要排放到近旁水渠，最終排至受納水體中，執(zhí)行廣東省地方標準DB 44/2208—2019《農村生活污水處理排放標準》[3]。

5.3 工藝流程及參數

通過對人工濕地處理工藝、序批式活性污泥法工藝、氧化溝工藝和A/A/O 工藝的比較，A/A/O 雖然在處理成本上會高一點，但是氮磷去除率較高，運行穩(wěn)定，不會發(fā)生污泥膨脹，且處理后的污水能達到本次設計的要求，即一級B 的排水標準，故本次設計采用A/A/O 工藝處理污水。

村莊生活污水通過格柵攔截作用去除污水中的漂浮物、懸浮物、雜質后，進入調節(jié)池，通過調節(jié)池的作用進行水量、水質的調節(jié)均化，保證后續(xù)生化處理系統(tǒng)水量、水質的均衡、穩(wěn)定。

污水進入系統(tǒng)的厭氧水解池，在水解和產酸菌的作用下，將污水中大分子有機物分解成小分子有機物，使污水中溶解性有機物顯著提高；在較短時間內和相對較高的負荷下獲得較高的懸浮物去除率，改善和提高原水的可生化性，使污水處理后達標排放。

格柵的柵渣、沉砂池、厭氧水解池、人工濕地需要定期進行人工清理與維護。工藝流程如圖1 所示。

圖1 一體化設備工藝流程

1）本項目一體化設備前的格柵井和調節(jié)池為全現澆鋼筋混凝土結構，一體化設備為碳鋼防腐箱體，設備間設計在一體化設備內。

2）一體化設備下部從上至下依次為：50 mm 厚砂墊層、300 mm 厚C30 鋼筋混凝土底板、C15 100 mm 厚混凝土墊層、300 mm 厚碎石墊層壓實（壓實系數不小于0.97）、素土壓實，要求承壓能力大于40 kPa，基礎水平、平整，若地下水位高于設備基礎，基礎應預埋抗浮環(huán)。

3）擬采用一體化地埋設備間與地面操作平臺地埋設備間內安裝放置2 臺回轉式風機及污水提升泵，1 個PE 加藥桶（1 個混凝加藥裝置）+1 個消毒加藥裝置和1 個一體化設備控制箱。

4）污水處理設施含曝氣風機及各類小功率泵等用電設備，電源從鄰近配電房引來（前端設DT862 電表計量及iC65NC25A/4P 帶隔離漏電開關），埋地敷設電纜ZR-YJV22-5×6，穿SC40 管連接至污水處理設施處配電箱（防護等級IP65），距離以現場實際為準，其后線路由一體化設備公司負責。

根據《廣州市農村生活污水治理查漏補缺工作指引》，需新建污水處理站但不足20 戶居民的區(qū)域，采用三級化糞池或厭氧池來處理農村生活污水，本設計采用三級化糞池來處理。

5.4 污水處理設施

根據整個村13 個經濟社的地形走勢結合村莊人口分布情況，采用就近處理的原則，本村新增6 座一體化設備：即一體化設備A（40 m3/d）3 座，運行時間為24 h；一體化設備B（50 m3/d）2 座，運行時間為24 h；一體化設備C（60 m3/d）1 座，運行時間為24 h。另有6 處利用原來處理設備（此6 處設備運行情況正常，出水能達到農灌排放標準）。具體如表2 所示。

表2 新增污水處理系統(tǒng)設置分布表

6 結語

本工程是為解決城郊街道黃場村現狀排水存在的問題，通過對農村生活污水收集、處理系統(tǒng)及排水設施的摸查，改造與新建污水系統(tǒng)，對現狀排水體系，進行補缺收集與完善處理設施，提高污水收集處理比率，對于提升農村人居環(huán)境質量，保護水資源，實現可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。