劉偉利 管榮政 陳光

淮陰工學(xué)院 江蘇 淮安 223001

隨著城市建設(shè)及其社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展越來(lái)越快，人口密度不斷提高，產(chǎn)生的污水量也在逐漸增加。由于規(guī)劃不夠完善、考慮不夠周全，加之受當(dāng)時(shí)技術(shù)限制，早期的排水系統(tǒng)大多采用雨污合流方式，致使城區(qū)經(jīng)常發(fā)生內(nèi)澇和管道堵塞事故，嚴(yán)重影響城市的形象和環(huán)境質(zhì)量[1]。

現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)雨水和污水處理設(shè)施已由階梯式快速增長(zhǎng)模式轉(zhuǎn)變?yōu)榭沙掷m(xù)發(fā)展模式，其中城市水環(huán)境治理矛盾主要集中在排水管網(wǎng)與水環(huán)境治理之間，即排水管網(wǎng)的完善度、管道混接現(xiàn)象、地下水流滲透、雨污合流、調(diào)水蓄水建設(shè)不足等因素嚴(yán)重制約著城市水環(huán)境的治理和市民生活環(huán)境的提升[2]。依據(jù)國(guó)家《“十四五”城鎮(zhèn)污水處理及資源化利用發(fā)展規(guī)劃》，到了2025年，要基本消除城市新建城區(qū)生活污水處理廠直飲排口建設(shè)和收集處理設(shè)施空白區(qū)，推進(jìn)城鎮(zhèn)污水處理基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，補(bǔ)齊短板弱項(xiàng)。因此，探討現(xiàn)階段城區(qū)排水系統(tǒng)改造措施，采取更完善的城市污水排放方案，不僅有利于城市整體排水系統(tǒng)的高效運(yùn)作，還可以改善廣大市民群眾生活環(huán)境。

1 城市排水體制的分類和選擇

1.1 城市排水體制的分類

國(guó)內(nèi)城市排水體制的發(fā)展大體經(jīng)歷了三個(gè)階段，即：直排合流；截流合流制；雨污分流制。

直排合流制：直接將工業(yè)廢水、生活污水和初期雨水等通過(guò)一根管道排入河湖(如圖1所示)。

圖1 直排合流示意圖

截流合流制：在合流管道上加一個(gè)截流井和支管，支管連接污水處理廠，即平時(shí)將污水截流到污水處理廠處理，而降雨時(shí)將雨污混合水一并截流到污水處理廠處理(如圖2所示)。

圖2 截流合流示意圖

雨污分流制：將雨水和污水分開(kāi)，用各自管道輸送，進(jìn)行排放或后續(xù)處理的排污方式。即雨水通過(guò)雨水管網(wǎng)直接排到河道；污水則通過(guò)污水管網(wǎng)送到污水處理廠進(jìn)行處理，避免污水直接進(jìn)入河道造成水體污染(如圖3所示)。

圖3 雨污分流制示意圖

1.2 排水體制的選擇

排水體制的選擇與城市的地形、水文地質(zhì)條件、氣候特征、既有排水設(shè)施、污水處理程度等實(shí)際情況密切相關(guān)，這些因素不僅從根本上影響排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)管理，而且對(duì)城市的規(guī)劃和環(huán)境保護(hù)影響深遠(yuǎn)，同時(shí)也影響排水系統(tǒng)工程的總投資、前期投資費(fèi)用以及維護(hù)管理費(fèi)用[3]。

若要全面改善城市水體系統(tǒng)內(nèi)的水質(zhì)，建立一條理想高效、切實(shí)可行的全分流制的排水治理系統(tǒng)，或者通過(guò)先進(jìn)技術(shù)手段將局部合流制的排水模式改造為一種局部較完全合理的全分流制的排放處理系統(tǒng)，是十分有必要的。同時(shí)要結(jié)合城市實(shí)際情況，設(shè)計(jì)出可行性較強(qiáng)的方案，尤其要全面考慮到本區(qū)域的地理環(huán)境以及經(jīng)濟(jì)實(shí)力、管理水準(zhǔn)，不應(yīng)該盲從，局限于框架之中[4]。

對(duì)城市既有排水管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造時(shí)，首先，要充分調(diào)研改造區(qū)域管網(wǎng)布置情況，并進(jìn)行管網(wǎng)現(xiàn)狀評(píng)估，有助于掌握改造的重點(diǎn)；然后，結(jié)合區(qū)域需求，確定管道的排放能力；最后，經(jīng)過(guò)技術(shù)方案選擇、成本效益評(píng)估、環(huán)境影響評(píng)價(jià)和社會(huì)影響評(píng)估制定符合區(qū)域?qū)嶋H情況的改造方案。對(duì)于新建城區(qū)的給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)，需要考慮未來(lái)五年到十年的地區(qū)規(guī)劃，周圍是否會(huì)新建廠房、學(xué)校、小區(qū)等。

雨污分流制排水體系的設(shè)計(jì)具有一定的優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)市區(qū)建筑較為密集、道路較狹窄、地下污水管線較多且建筑物分布又雜亂無(wú)章等的老城區(qū)地段來(lái)講，強(qiáng)行將市區(qū)原有合流制的排水體制系統(tǒng)全部改為分流制的排水體制系統(tǒng)，是不切實(shí)際的，所以一般城市的排水體制常以分流制體系和截流合流制系統(tǒng)并用，通常應(yīng)從環(huán)境保護(hù)、基礎(chǔ)投資、維護(hù)管理和建設(shè)施工等四個(gè)大方面比較考慮來(lái)選擇排水體制方案[5]，如表1所示。

表1 排水體制的選擇比較

2 雨污分流改造的難點(diǎn)

2.1 地下管網(wǎng)前期勘察問(wèn)題

雨污分流項(xiàng)目開(kāi)始改造之前，需要對(duì)改造區(qū)域的管道分布線路情況進(jìn)行前期勘察，只有全面了解區(qū)域管網(wǎng)的分布情況，才能針對(duì)性、合理性、科學(xué)性進(jìn)行管網(wǎng)分布規(guī)劃，并制定與其相匹配的改造方案。在實(shí)際勘察過(guò)程中，常常存在盲目進(jìn)行區(qū)域管網(wǎng)勘察現(xiàn)象，導(dǎo)致勘察覆蓋范圍不全面，出現(xiàn)漏項(xiàng)、重復(fù)，勘察數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確等問(wèn)題，增加勘察成本和風(fēng)險(xiǎn)。另外，我國(guó)城市規(guī)模大，人口數(shù)量多，城市發(fā)展處于新舊交替階段，導(dǎo)致管線的復(fù)雜程度各異，不同區(qū)域的管網(wǎng)分布狀況受歷史原因影響，常常出現(xiàn)錯(cuò)接，私接，混接等問(wèn)題，致使勘察人員難以在短期內(nèi)全面充分了解區(qū)域的管網(wǎng)分布情況。部分施工企業(yè)為趕工期，忽視勘察，只是形式化走勘察流程或查看歷史區(qū)域管網(wǎng)圖，在缺乏相關(guān)專業(yè)人式的指導(dǎo)下盲目進(jìn)行施工，造成后期各種施工問(wèn)題[6]。

2.2 新增管道布局問(wèn)題

城市排水系統(tǒng)雨污分流改造工程需要對(duì)原有管道進(jìn)行替換，還需要新增部分雨、污管道，用以改善區(qū)域分流管道壓力，提高污水排放和雨水收集分離等工作，以便形成良好的城市排水系統(tǒng)。而在改造過(guò)程中，往往存在新舊管道布局沖突性強(qiáng)、布局方式不合理和管道線路安全距離不足等狀況，造成排水管道出現(xiàn)易堵塞、難疏通等問(wèn)題，需要進(jìn)行多次變更維修，不僅影響管網(wǎng)的正常使用，還給居民生活帶來(lái)不便，同時(shí)也增加了成本[7-8]。

2.3 施工管理問(wèn)題

雨污分流改造工程往往涉及的施工范圍比較廣，需要對(duì)區(qū)域周邊交通進(jìn)行封閉，將會(huì)給周圍的居民正常生活帶來(lái)極大不便。另外，施工過(guò)程中還存在管道材料選擇不合理的現(xiàn)象，為管道后期損壞埋下安全隱患，因此，需要加強(qiáng)選材、用材的監(jiān)督管理工作。此外，施工過(guò)程中還應(yīng)加強(qiáng)施工環(huán)境管控、施工技術(shù)安全監(jiān)測(cè)等工作，以防施工質(zhì)量事故的發(fā)生。

2.4 污水預(yù)處理問(wèn)題

城市排水系統(tǒng)中老舊居民生活區(qū)域的污水管道布局過(guò)于單一，沒(méi)有對(duì)生活區(qū)域進(jìn)行污水處理劃分，導(dǎo)致部分飯店、汽車洗修和醫(yī)院等排出的污水沒(méi)有進(jìn)行有效的預(yù)處理就排入了排污管道，導(dǎo)致生活中的油污、砂石、甚至細(xì)菌病毒一起混入管道，不僅減少了城市管道的使用年限，還增加了管道堵塞的幾率，嚴(yán)重影響生活區(qū)域環(huán)境和人民的身體健康。

3 雨污分流改造措施

3.1 統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，完善相關(guān)法規(guī)

由于各個(gè)時(shí)期城市建設(shè)國(guó)家要求的標(biāo)準(zhǔn)有所變化，導(dǎo)致管網(wǎng)布設(shè)存在標(biāo)準(zhǔn)不同的現(xiàn)象。這就要求雨污分流改造工程一定要統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，以便后期的管理和維護(hù)。另外，還要完善相關(guān)法規(guī)，嚴(yán)禁管道私接混接，容易造成管道混流，排水不暢。

3.2 采用新型管道材料

傳統(tǒng)的排水管道存在易堵塞、易破裂、易積水等問(wèn)題，給城市給排水工作帶來(lái)較多困擾。因此，雨污分流改造工程易選用管徑合理、密閉性好、強(qiáng)度較高、耐腐蝕好、耐壓力強(qiáng)及易安裝維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)的新型排水管道材料，比如PVC管、尼龍波紋管等，能夠有效預(yù)防管道在施工中出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，減少泄露的風(fēng)險(xiǎn)。

3.3 改造建筑雨污合流立管

城市部分區(qū)域建筑排水立管未按統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的排水制度進(jìn)行建設(shè)，并一直采用合流制，為了實(shí)現(xiàn)雨污分流，需要增設(shè)立管單獨(dú)排出雨水，同時(shí)將合流管道改為排污管道。對(duì)新建建筑而言，要嚴(yán)格落實(shí)分流立管安裝制度，從源頭抓起，為后期雨污分流改造做好鋪墊。

3.4 利用地區(qū)原有排水管道

開(kāi)展雨污分流改造工程時(shí)，要結(jié)合實(shí)際情況充分利用既有排水管道，比如：住宅區(qū)排水系統(tǒng)采用的雨污分流制，而市政管道是雨污合流制，兩管道相接時(shí)，應(yīng)增設(shè)污水管，同時(shí)將原合流管改造為雨水管，則能大幅度減少工程的施工量。若社區(qū)內(nèi)部排水系統(tǒng)為合流管道，且錯(cuò)綜復(fù)雜呈交叉分布，可以將合流管改造為污水管，然后再另設(shè)雨水管。這樣做既可以減少部分成本，又能縮短一定的施工時(shí)間，最重要的是能避免造成過(guò)多的環(huán)境污染破壞。

3.5 運(yùn)用新型科學(xué)技術(shù)

在面對(duì)管道破損或改造中應(yīng)避免對(duì)周圍地區(qū)造成直接破壞的情況下，可以考慮使用新型設(shè)備修理和建造管道，伴隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，可以為施工省去大量額外費(fèi)用和時(shí)間，同時(shí)新型設(shè)備在運(yùn)作過(guò)程中還可以避免大規(guī)模的環(huán)境污染，有利于維護(hù)城市環(huán)境。比如，由控向系統(tǒng)精確控制水平定向鉆機(jī)，可沿既定路線向前鉆進(jìn)，還可遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)鉆桿方向，不僅提高了工作效率，還減少了對(duì)環(huán)境的破壞。

3.6 改造案例

以淮安市清江浦區(qū)某老舊小區(qū)為例，因?yàn)榻ㄔO(shè)年代較久，只有一根排水管道，導(dǎo)致雨污合流、管道私接亂接現(xiàn)象嚴(yán)重，不僅使污水混接入河，還導(dǎo)致雨水混入污水排放管網(wǎng)，大大增加了污水處理廠的負(fù)擔(dān)。于是淮安市住建管理部門(mén)在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，對(duì)該老舊小區(qū)進(jìn)行周密部署，采取了有針對(duì)性的措施推進(jìn)雨污分流管道改造工程。在改造過(guò)程中，新建雨污分流改造管道約1.2萬(wàn)米，疏通管道約9000米，恢復(fù)砼路面約2.4萬(wàn)平方米。居民反映，下雨天小區(qū)內(nèi)再也沒(méi)有見(jiàn)過(guò)積水，也未聞到過(guò)廁所廢水、廚房廢水的臭味。可見(jiàn)雨污分流體制進(jìn)一步改善了居民的生活環(huán)境，有效解決了環(huán)保與民生問(wèn)題。

4 結(jié)論

隨著城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，產(chǎn)生的污水量持續(xù)升高，而雨污分流體制可以顯著推動(dòng)城市的污水綠色排放和循環(huán)利用，不僅有效保護(hù)城市的生態(tài)環(huán)境，還可以改善人民的生活環(huán)境。雨污分流改造工程應(yīng)因地制宜選擇設(shè)計(jì)方案，充分考慮和利用既有管網(wǎng)系統(tǒng)，同時(shí)加強(qiáng)施工管理，采用新型環(huán)保材料和科學(xué)技術(shù)，才能確保各節(jié)點(diǎn)的施工質(zhì)量，讓環(huán)境有“面”民生有“里”。