雨污分流不完全地區截污系統存在的問題及分析

中建三局水務環保有限公司（華南） 王帥，吳九汗，賀勇定，王書全，胡振銳，姚吉滔

一、背景

項目位于南海區獅山鎮，其經濟產業主要有汽車及零部件、高端裝備制造、有色金屬、光電顯示、生物醫藥及醫療器械、智能家電、照明（新光源）、陶瓷潔具等八大主導產業，擁有世界500強設立的企業23家。工業快速發展的同時帶來了人口的聚集，進一步加劇了生活污水、工業廢水及生活垃圾的產生，與排水管網等配套設施長時間不匹配的存在，導致大量的污染物進入河道。

大圃水系內河涌水質不容樂觀，區域內排水體制由最原始的雨污散排，隨之發展成為雨污合流系統，長此以往大量污染物進入河道，導致河道水質惡化。后續開始注重污水收集處理，局部建成區建設了污水管道，但長期的合流制排水體制難以短時間內轉換成雨污分流體系，尤其是村級工業園的產生也就形成了大圃水系范圍內雨污分流不完全地區的特征，且差異化程度很高。主要分為以下幾大類：（1）村落雨污散排區；（2）村級工業園合流排放區；（3）建成區雨污分流不完全區。

二、概況

北村水系流域是佛山市南海區最大的水系，地跨獅山、大瀝、里水三鎮，該區域屬于南海區廣佛交界的重點區域。大圃水系位于北村水系流域中南部，位于獅山鎮和大瀝鎮的交界處，是北村水系的一個子水系，面積33.34km2。水系主要包含仙溪水庫排洪渠1條主干河涌，譚邊排洪渠、橫崗涌2條支干河涌以及聚龍仙溪排洪渠、大布涌興賢支涌、丹邱排洪渠等30條支毛涌。

據《獅山鎮污水處理設施專項規劃》，大圃水系片區內污水規劃通過大瀝城西污水處理廠處理，污水廠現狀設計規模5.0萬m3/d，近期規劃規模10萬m3/d，尾水排至機場涌，污水系統整體為三橫一縱布局。大圃水系需要在規劃整體引領的基礎上，對片區排水管網系統進行梳理，拉通雨污水主干系統、打通關鍵堵點，完善管網配套。在項目實施配套管網建設的過程中，為了達到截污效果依然存在諸多問題。

三、存在的問題及分析

（一）污水系統不健全，存在高水位運行

大圃水系范圍內產生的污水均由大瀝城西污水處理廠進行處理，目前現狀規模為5.0萬m3/d，其中獅山鎮占用規模3.25萬m3/d。

由圖1可知，觀測點污水管管頂標高-3.03m（珠海高程），水面標高0.59-0.9m，管網水面標高位于管頂以上3.62-3.93m，平均3.72m。根據《室外排水設計規范》（GB50014-2006，2016年版），DN800污水管道最大充滿度0.7。污水管網實際運行水位比正常運行水位偏高3.86-4.17m，平均3.96m，處于高水位運行狀況。高水位運行可能導致污水溢流、倒灌等問題，使得河道水質受到影響，見圖1。

圖1 污水運行水位圖

1.原因分析——污水處理廠規模不足

大瀝城西污水處理廠目前現狀規模為5.0萬m3/d，大圃水系片區規劃污水量6.81萬m3/d，僅大圃水系片區污水量已超過現有污水廠規模。污水處理廠規模嚴重不足，污水管末端水位居高不下，污水處理廠沒有能力處理超量污水，導致污水在管道中滯留從而抬高水位形成滿管運行。片區內新建的截污管道由于污水管高水位運行導致出現管道接入難、污水倒灌、截污井溢流等問題。

2.原因分析——現狀污水管線缺陷嚴重

大圃水系現狀管網長度約35.5km，管網密度為3.45km/km2，預計新建管網53km，新增后污水管網密度8.74km/km2。污水的有效收集和處理有賴于現狀管網健康運行。近年來，片區產業不斷發展，建成區不斷增加，但管網運行維護卻未能及時跟上，現狀管缺陷較為嚴重，主要包括滲漏、變形、淤堵、破損等。部分區域管道缺陷比例達到了35%，影響管道過水能力，抬高污水系統運行水位，導致污水溢流、滲漏污染河道，并且高水位導致新建管道無法接入等問題。

（二）超量污水致污水溢流

由于獅山鎮工業發展較為迅速，僅大圃片區成規模的工業區就有10余個，小型工廠隨處可見。據統計，2020年用水量1萬立方米（含1萬立方米）以上的非居民用水大戶有64戶。用水大戶的排污情況是影響截污效果的關鍵，在當今環保行業成熟發展的階段，“三管分流”（污水管、雨水管、工業廢水管）已經成為規劃的主流，但在雨污分流不完全區域開展此項工作確實存在困難。當前雨污分流依舊不完善，雨污合流長期存在，針對河道污染治理的直接手段還是沿河截污，同時應補充完善污水管網系統提供雨污分流條件。由于雨污分流不完善，三管排放不標準，企業不定期超量排水成為旱季截污井溢流的“貢獻者”。

1.原因分析——大企業超量排水

大圃片區局部地區建設了分流系統，但大部分沿用原來的合流制排水習慣，多數污水沿雨水管道排放至河道，其中包括監管“漏網之魚”—工業用水大戶，工業用水大戶應按照環保的要求將工業廢水排入工業廢水管道。由于歷史遺留問題，部分廠區仍將污水排入雨水管網中，沿河截污未考慮不符合規劃的工業廢水排放，工業園區污水不定期超量排放使下游河流管流量超過截污量，導致污水溢流進入河道。相關河涌截污設施自2020年底完成后，分別于2021年1月、5月發生兩次污水溢流情況，溢流點上游為大規模工業園區。

2.雨污合流管截污井運維難

大圃水系地處廣東，雨量充沛，雨季暴雨頻發，雨水的沖刷和攜帶雜物能力強。垃圾、雜物等通過雨水篦子進入合流管道，在晴天逐漸累積，雨天沖刷進入管道，加之生活污水夾帶的垃圾進入合流管，導致大量垃圾、雜物通過管道輸送到下游，進入河涌。在末端截污過程中出現垃圾堵塞或沖毀截污格柵的問題，影響截污井正常運行，使得維護頻次較高。

3.原因分析——垃圾入管

沿河截污井內部設置格柵，主要是為了防止垃圾進入截污管道對污水系統造成影響，但由于管道垃圾多，暴雨量大，沖擊負荷高，一旦垃圾過量會有沖毀格柵的風險。垃圾來源主要有道路散落垃圾、樹葉、垃圾堆放點、生活污水夾帶、人為傾倒等。由于合流管道覆蓋區域大，雨水篦子多，垃圾匯入點較廣，匯入下游的大量垃圾堵塞格柵增大了格柵損壞的風險。

四、解決思路

（一）管網系統分析

1.水廠擴容增效

現狀城西污水處理廠現狀規模5萬m3/d。根據污水分區內污水量預測，確定城西污水廠近期2020年10萬m3/d，其中獅山鎮占比為6.5萬m3/d，遠期2025規模為18萬m3/d，其中獅山鎮占比為11.7萬m3/d。針對目前大圃片區的水量測算污水排放量已達到6.18m3/d，遠高于現狀規模3.25m3/d，繼續維持現狀規模無法滿足片區排水需求，存在污水處理能力不足問題。需要盡快開展污水廠擴建，增加污水處理能力，確保污水處理能力與污水處理需求相配備，為污水管網運行水位降低創造基本條件，實現健全污水系統的第一步。經過多次與當地主管部門反饋污水廠規模不足問題，污水廠擴建也逐漸提上日程，計劃擴建規模至10m3/d，獅山鎮占比為6.5萬m3/d，以滿足大圃片區排污需求。

2.聯動強化運維

排水系統結構穩固和功能保障是排水安全的重要保證。現狀管道存在功能性缺陷和結構性缺陷，也會影響管道的收水和輸水功能。因此，在項目建設階段應加強質量控制，保證新建管道正常通水，同時在建設過程中遇到現狀管道的異常問題及時與管道運營單位反饋，通過多方聯動，針對性地解決管道問題。此外，還應增加巡查養護頻次，消除管道功能性缺陷和結構性缺陷，恢復管道收水和輸水功能，消除管道缺陷性高水位運行現象，降低溢流風險。在項目實施過程中遇到管道堵塞使上游管道水位升高的情況，導致部分截污井出現溢流現象，通過與運管單位積極溝通，相互配合及時找到管道堵點。開展多方聯動排查，強化運維機制，實現精準運維，解決了部分高水位運行問題，消除了污水溢流風險，見圖2。

圖2 管道缺陷前后溢流對比

（二）重點企業管控

合流管道具有排污隱蔽性，監管部門需要重點關注用水大戶的排污情況。一方面，用水大戶排水量大，對合流管道的截污設施沖擊很大，加快雨污分流工作，專管專用，減少污水溢流污染河道。另一方面，在現狀合流排水體制下需要加強監管，杜絕非法污水排放對污水處理廠及河道造成影響。項目實施過程中可與環保部門協作開展監管工作，過程中發現排水突發事件及時反饋給環保部門進行執法監督，通過自主接駁和督促整改等方式解決污水溢流和偷排現象，共同保障河道水質。

（三）源頭垃圾減量

由于雨污分流改造不夠徹底，末端截污短期內將作為主要截污手段，對于截污井運行維護的問題需要從源頭進行減量控制。結合“美麗鄉村建設”完善區域內垃圾收集系統，增設垃圾收集點，做到垃圾收集全覆蓋，加強垃圾收集點的維護，避免垃圾收集點成為新污染源。加強路面環衛工作，減少垃圾、樹葉進入管道。加大宣傳力度，使居民樹立環保意識，減少散排垃圾。同時提高化糞池的使用，做到“一戶一池”，最大限度地減少生活污水中的固體垃圾。從源頭上控制垃圾入管，降低管道堵塞風險，緩解下游截污井的負擔，提高截污效率，保證污水有效收集。

五、結語

各個地區城市發展進程各有不同，但在雨污分流不完全地區的截污系統都存在類似問題，沿河截污只是短期內的“應急手段”，真正能高效收集污水的解決措施是實現雨污分流，分流徹底后末端截污井可以不再使用，杜絕污水溢流和污水倒灌的發生。為了河道水質的提升分階段的工作是有必要的，通過管網系統分析、重點企業管控、強化日常運維、源頭垃圾減量等針對性逐步減少污染源，為雨污分流工作提供緩沖時間，最終達到污水系統高效暢通，水環境長治久清的目標。