污水處理系統中的給排水設計分析

姚瑤

（湖南省交通規劃勘察設計院有限公司，長沙 410000）

1 引言

在城市實際運作過程中，污水處理系統發揮著非常關鍵的作用，通過對污水進行運輸凈化處理，保障了城市環境的干凈整潔。為促使污水處理系統發揮更大的作用，應從其給排水部分入手，加強設計分析，確保污水能夠得到及時有效的運輸處理，這對于城市環境保護有著重要的現實意義。

2 城市污水處理系統給排水設計存在的問題

2.1 給排水工程規劃設計效率有待提高

隨著社會經濟的迅猛發展，我國城鎮化建設的步伐也陡然加快，隨著城市規模的不斷擴展，雖有效帶動了經濟發展，提升了人們的生活質量水平，但由于城市規劃建設速度過快，導致其與城市發展運行之間的矛盾日益加重。其中，最為顯著的矛盾便是城市污水處理系統的給排水設計不夠科學合理，導致一旦遭遇暴雨天氣，在雨水的沖擊下，大量污水順著管道噴涌而出，對城市周圍環境帶來了嚴重影響。具體而言，如今城市很多污水處理系統的給排水工程在建設之初，沒有進行全面合理的規劃設計，導致工程建設完成后，實際發揮出的給水排水作用效果難以滿足城市實際發展需求[1]。在城市規劃設計的過程中，人們通常對地面規劃設計有著較高的重視程度，卻忽略了對地下管道的規劃設計，沒有意識到城市污水合理排放處理、收集、運輸的重要性，導致城市內澇嚴重，污水上涌，給廣大居民的生活帶來了極大的不便。因此，立足城市污水處理系統，做好給排水科學合理設計在當下城市建設發展過程中尤為重要。

2.2 污水處理系統中給排水設計缺乏先進技術的應用

城市中針對污水處理的給排水設計實際上是一項較為系統復雜的工程，在該項工作開展過程中，通常需要設計人員考慮諸多因素，比如，管線的規劃設計、污水管道的參數選擇，同時，還要考慮整個地下管道系統，避免污水處理的給水排水管道與其他管道出現碰撞問題。在傳統給排水設計模式下，雖然也應用了一些信息軟件技術，但依然以人力為主，整體技術含量較低，從而導致給排水設計效率較低，并且針對其中一些技術問題，如管線碰撞問題，很難進行及時有效解決，這些均對污水處理系統的給排水設計工作開展帶來了不利影響。

2.3 針對污水處理缺乏監管

在當下很多大中型城市中，針對污水處理，在實際監督管理方面依然缺乏一個完善的體系，嚴重限制了污水處理系統作用的發揮。上述問題主要體現在2 方面：（1）政府監管力度薄弱，難以發揮其實際作用。雖然在當前一些大城市中，針對污水處理均提高了重視程度，相關的監管措施也得到了有效落實，但實際監管效果卻差強人意。究其原因在于，在實際管理過程中，沒有真正做到系統、全面地開展污水管理工作，雖然政府在污水處理方面實施了相應的監管工作措施，但這種監管多停留在形式層面，很多監管都是臨時監管，難以從根本上實現對污水的最優化處理。（2）針對污水處理監管，當下依然缺乏專業的污水處理工作人員，同時，一些在職的污水處理管理人員自身的專業能力水平也有待進一步提升，無法保證相應監管措施真正發揮出實效性。

3 污水處理系統中的給排水設計分析

3.1 做好給排水主干管排水區域的規劃

針對污水處理的給排水設計，主要目的是提升污水處理效果，避免污水對城市環境造成污染，因此，進行給排水道設計時，需要充分考慮實際道路規劃，針對排污水區域，需要結合實際，做好科學合理的劃分[2]。與此同時，還應保證在滿足設計要求的前提下，適當縮短主干道長度和深度，在后續設計施工落實方面，有利于減少整體工程建設成本。另一方面，針對城市管道綜合較少的區域，還可以明確實際管道數量，了解城市道路寬度，并以此為依據，確定城市管道和排水管道之間的關系，從而提升城市排水管位置設計的合理性。通常而言，可在慢車道下方配置排水管道，促使管道設計更加符合坡度與深度要求。若城市道路較寬，為方便進行污水收集，設計時應注意減少橫向穿越管的數量。同時，在道路兩側做好排水管配置。在計算污水設計流量Q 時，可以參考以下計算公式：

式中，qs與Kz分別為面積比流量與總變化系數；F 為服務面積。

3.2 加強給排水管線設計

在實際開展城市污水處理給排水關系設計工作時，設計人員需要在設計圖紙中，先標出管線的管徑、管道基礎、預埋預留等關鍵信息，為后續落實管線設計提供指導。在管線的豎向設計過程中，還應對管線外部荷載的影響加以考慮，從而有效防止管線被壓壞。與此同時，在實際設計過程中，還應考慮季節因素，避免管道在冬季發生凍結，影響管道的給排水功能的發揮。具體而言，一般管道材質不同，自身承壓能力也有一定差異性，因此，需要結合實際管材材質承壓能力明確管線最小覆土量。進行管線設計定線時，通常會采用1∶500 的地形圖。原因在于，這種地形圖與實測最為接近，能夠保證設計在后續落實中起到更好的作用效果。在具體操作方面，若不會對管道本身造成較大的影響，設計時，可適當降低其凈距離，例如，設計規定給水管和熱水管的水平距離為1.5 m，但若管材質量比較優良，還可以適當降低2 根管道水平距離。進行住宅小區給水管網設計時，還需要充分考慮物業管理實際需求，結合當地實際施工水平，做好科學合理設計。與此同時，在實際設計過程中，若管線豎向之間存在矛盾沖突，應注意支管避開主干管，禁止隨意彎曲管線。同時，壓力管要避開重力管，小直徑管線也要避開大直徑管線，從而促使城市污水處理給排水管線設計的科學合理性得到有效提升。

3.3 做好舊管網改造設計工作

在一些城市中，污水處理的一些給排水管道已運轉多年，整體管網較陳舊，已經難以滿足污水處理要求。基于此，還應對其加強優化改造設計工作。在這一過程中，應先對排水系統進行整體分析。在具體管道布置方面，應與城市或區域總體規劃需求相符合。在進行管網改建或擴建設計時，需要加強對原有管道的利用。如此一來，能夠有效降低整體設計與施工成本。針對管網重點區域，在實際設計時，需要到現場做好摸排檢查工作，明確管線明漏和暗漏的位置，針對老化比較嚴重的管道，需要直接用新管道替代。在選擇新管道的過程中，需加強管道質量檢查工作，選擇耐壓性好、抗腐蝕性強的管道。除此之外，對市政給排水管網而言，一般在改造設計時，經常與電信管線、自來水管線等相沖突，從而對其他管線帶來不利影響，或導致排水管道自身出現問題，影響管道使用壽命。基于此，需要結合實際，在條件允許或者成本允許情況下，做好管線遷移或改線工作，消除不同管線之間的沖突，有效提升污水處理給排水管網設計的質量水平。

4 提升污水處理系統給排水設計質量的保障措施

4.1 城市給排水設計的優化

1）針對污水系統，需要做好合理的規劃設計。水資源是一種非常寶貴的資源，城市的運轉以及居民日常生活均離不開水資源的支持。而在這一過程中，城市相應的生活污水以及工業生產廢水的排出率也會提高，污水處理工作的難度也在不斷增大。在這一過程中，針對污水的處理，一般采用分流、截流和匯流等方式，為后續凈化奠定基礎，避免污水涌到城市地表，影響城市環境。但從現實角度來看，雖然上述措施能夠使污水排放帶來的影響得到有效控制，但卻難以實現對污水的集中處理，不利于整體污水處理效果的提升。同時，也會為后續給排水設計帶來一定干擾。基于此，為有效解決這一問題，需要結合實際，制定有效措施，實現對污水系統的合理規劃。比如，針對化糞池分流處理，可以引入一些現代化技術，對污染物排放進行嚴格監控。同時，采用一些先進的污水處理工藝，不斷提升污水凈化效果，為減輕后續污水處理管網設計壓力提供良好的保障。

2）針對污水排放管網設計本身，從根本上提升對其重視程度。在實際開展城市污水排放管網設計工作過程中，注重結合實際，做好城市道路排水點的全面覆蓋。與此同時，還可以有效降低后續城市污水排放管網建設的施工難度。

3）相關設計人員在實際開展給排水管網設計工作時，還需要結合城市自身地理位置，不斷提升設計的科學合理性。針對城市管網敷設深度，在原本基礎上再做更進一步完善，以提升污水處理設計質量水平。

4.2 加強先進技術的應用

在信息化背景下，各種先進的信息技術層出不窮，因此，在實際開展污水處理系統給排水設計工作時，需要抓住機遇，加強對先進技術的應用，從而有效提升給排水設計質量水平。例如，針對給排水設計的管線碰撞問題，可以在設計時引入BIM 技術，該技術作為一種比較先進的建模技術，非常適合在城市污水處理系統給排水管網設計中進行應用，該技術不僅能模擬地下管網分布，本身還具有管線碰撞檢查功能，因此，將該技術應用于給排水管網設計工作中，能夠顯著提升管網設計的開展效率，并且能夠在技術層面上為其設計水平的提升提供科學保障。比如，在BIM 技術的幫助下，能夠立足整體給排水管網設計過程，實現可視化分析，通過建立相關管網模型，從而在方案未實施前，便能了解其具體可行性[3]。除此之外，依托于BIM 技術碰撞檢測功能，能夠在三維虛擬空間中，實現對管網設計的碰撞檢查工作，及時進行設計問題的調整與解決，并且還能夠立足設計方案形成過程，加強動態模擬分析，促使城市污水處理系統給排水管網設計效率得到有效提升。

4.3 加大城市污水處理監督管理力度

為了進一步提升城市污水處理系統給排水管網設計質量水平，應從管理層面入手，進一步加強對城市污水處理排放的監督管理力度，從而降低城市污水對城市環境帶來的污染影響。比如，針對城市中一些生產企業，要求其在生產污水排放時嚴格遵循國家排放標準。同時，針對企業污水排放過程，加強全面監督，保證企業嚴格遵守污水排放標準。針對污水處理監督工作而言，還需要從現實出發，立足給排水設計本身，做好排污管道設計和施工的全面落實。在這一過程中，還應引入一些先進的技術，比如，上文提到的BIM 技術，從而有效提升排污系統的設計施工質量水平。針對污水處理廠出水，應做好實時全面的監督工作，在此基礎上，還應強加強后續中水回用等方面的監督，不斷提升對其的管制力度，從而使城市污水處理效果得到穩定提升。

5 結語

綜上所述，污水處理系統中的給排水設計是一項較為復雜系統的工作。為保證該項工作順利開展，提升其整體設計質量水平，需要認識到其中存在的一些問題，對其進行深入分析，并提出一些有效措施。最后，再從管理層面提出一些保障措施，促使城市污水處理系統給排水設計的作用得到充分發揮。