污水處理系統(tǒng)中的給排水設計分析

姚瑤

（湖南省交通規(guī)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(tǒng)發(fā)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(huán)境的干凈整潔。為促使污水處理系統(tǒng)發(fā)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(huán)境保護有著重要的現(xiàn)實意義。

2 城市污水處理系統(tǒng)給排水設計存在的問題

2.1 給排水工程規(guī)劃設計效率有待提高

隨著社會經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，我國城鎮(zhèn)化建設的步伐也陡然加快，隨著城市規(guī)模的不斷擴展，雖有效帶動了經(jīng)濟發(fā)展，提升了人們的生活質量水平，但由于城市規(guī)劃建設速度過快，導致其與城市發(fā)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(tǒng)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(huán)境帶來了嚴重影響。具體而言，如今城市很多污水處理系統(tǒng)的給排水工程在建設之初，沒有進行全面合理的規(guī)劃設計，導致工程建設完成后，實際發(fā)揮出的給水排水作用效果難以滿足城市實際發(fā)展需求[1]。在城市規(guī)劃設計的過程中，人們通常對地面規(guī)劃設計有著較高的重視程度，卻忽略了對地下管道的規(guī)劃設計，沒有意識到城市污水合理排放處理、收集、運輸?shù)闹匾裕瑢е鲁鞘袃葷硣乐兀鬯嫌浚o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(tǒng)，做好給排水科學合理設計在當下城市建設發(fā)展過程中尤為重要。

2.2 污水處理系統(tǒng)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(tǒng)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(guī)劃設計、污水管道的參數(shù)選擇，同時，還要考慮整個地下管道系統(tǒng)，避免污水處理的給水排水管道與其他管道出現(xiàn)碰撞問題。在傳統(tǒng)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(tǒng)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(jiān)管

在當下很多大中型城市中，針對污水處理，在實際監(jiān)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(tǒng)作用的發(fā)揮。上述問題主要體現(xiàn)在2 方面：（1）政府監(jiān)管力度薄弱，難以發(fā)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(jiān)管措施也得到了有效落實，但實際監(jiān)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(tǒng)、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(jiān)管工作措施，但這種監(jiān)管多停留在形式層面，很多監(jiān)管都是臨時監(jiān)管，難以從根本上實現(xiàn)對污水的最優(yōu)化處理。（2）針對污水處理監(jiān)管，當下依然缺乏專業(yè)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(yè)能力水平也有待進一步提升，無法保證相應監(jiān)管措施真正發(fā)揮出實效性。

3 污水處理系統(tǒng)中的給排水設計分析

3.1 做好給排水主干管排水區(qū)域的規(guī)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(huán)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(guī)劃，針對排污水區(qū)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(xù)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(qū)域，還可以明確實際管道數(shù)量，了解城市道路寬度，并以此為依據(jù)，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(shù)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(shù)；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(xù)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(jié)因素，避免管道在冬季發(fā)生凍結，影響管道的給排水功能的發(fā)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(xù)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(guī)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(yōu)良，還可以適當降低2 根管道水平距離。進行住宅小區(qū)給水管網(wǎng)設計時，還需要充分考慮物業(yè)管理實際需求，結合當?shù)貙嶋H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(wǎng)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(wǎng)較陳舊，已經(jīng)難以滿足污水處理要求。基于此，還應對其加強優(yōu)化改造設計工作。在這一過程中，應先對排水系統(tǒng)進行整體分析。在具體管道布置方面，應與城市或區(qū)域總體規(guī)劃需求相符合。在進行管網(wǎng)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(wǎng)重點區(qū)域，在實際設計時，需要到現(xiàn)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(wǎng)而言，一般在改造設計時，經(jīng)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(xiàn)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(wǎng)設計的質量水平。

4 提升污水處理系統(tǒng)給排水設計質量的保障措施

4.1 城市給排水設計的優(yōu)化

1）針對污水系統(tǒng)，需要做好合理的規(guī)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(yè)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(xù)凈化奠定基礎，避免污水涌到城市地表，影響城市環(huán)境。但從現(xiàn)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(xiàn)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(xù)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(xiàn)對污水系統(tǒng)的合理規(guī)劃。比如，針對化糞池分流處理，可以引入一些現(xiàn)代化技術，對污染物排放進行嚴格監(jiān)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(xù)污水處理管網(wǎng)設計壓力提供良好的保障。

2）針對污水排放管網(wǎng)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(wǎng)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(xù)城市污水排放管網(wǎng)建設的施工難度。

3）相關設計人員在實際開展給排水管網(wǎng)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(wǎng)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(tǒng)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(tǒng)給排水管網(wǎng)設計中進行應用，該技術不僅能模擬地下管網(wǎng)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(wǎng)設計工作中，能夠顯著提升管網(wǎng)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(wǎng)設計過程，實現(xiàn)可視化分析，通過建立相關管網(wǎng)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(xiàn)對管網(wǎng)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(tài)模擬分析，促使城市污水處理系統(tǒng)給排水管網(wǎng)設計效率得到有效提升。

4.3 加大城市污水處理監(jiān)督管理力度

為了進一步提升城市污水處理系統(tǒng)給排水管網(wǎng)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(jiān)督管理力度，從而降低城市污水對城市環(huán)境帶來的污染影響。比如，針對城市中一些生產企業(yè)，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(yè)污水排放過程，加強全面監(jiān)督，保證企業(yè)嚴格遵守污水排放標準。針對污水處理監(jiān)督工作而言，還需要從現(xiàn)實出發(fā)，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(tǒng)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(jiān)督工作，在此基礎上，還應強加強后續(xù)中水回用等方面的監(jiān)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(wěn)定提升。

5 結語

綜上所述，污水處理系統(tǒng)中的給排水設計是一項較為復雜系統(tǒng)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(tǒng)給排水設計的作用得到充分發(fā)揮。