城中村污水提質增效工程不同管網建設方案的對比與分析

王鮮鮮，白獻宇，秦 江，龍 威，白 玉

［北控技術服務（廣東）有限公司，廣東 廣州 510308］

0 引言

目前全國污水處理廠普遍面臨著進水濃度低、污水收集率低、處理效率低的問題，針對此狀況，2019 年5 月，住建部、生態部、發改委印發了城鎮污水提質增效3 年行動方案，要求加快補齊城鎮污水收集和處理設施短板，盡快實現污水管網全覆蓋、全收集、全處理，對于城市污水處理廠進水生化需氧量（BOD）濃度低于100mg/L 的，要圍繞服務片區管網制定“一廠一策”系統化整治方案[1]。廣東省水系發達、降水豐富，城鎮多依水而建，管網問題復雜，尤其是舊城區，污水廠提質增效亟待實施，本文以廣州某鎮污水提質增效處理項目為例，對城中村污水提質增效管網改造中面臨的問題及不同管道建設方案進行探討和分析。

1 城中村污水管網現狀

城中村普遍為雨污合流系統，現狀雨污合流渠箱眾多，且以暗渠為主，部分渠箱被房屋騎壓，沿線污水排放口交錯分布，明渠段水質惡臭，嚴重影響周圍居民生活。

2 城中村污水管網濃度現狀

對城中村污水管網系統的主管、支管、出戶管進行抽樣檢測COD、BOD、氨指標，26 個樣本中，僅有2 個樣本部分指標達標，平均COD 為88mg/L，氨氮為16mg/L，BOD 為55mg/L，水質濃度遠低于目標考核水質要求。

3 城中村污水管網濃度低的原因分析

對于新塘鎮的水質濃度低的問題，經現場勘查，分析其主要原因為外水影響。

3.1 外江水倒灌

新塘鎮地處東江沿岸，原居民區依江而建，沿江排放口多處于平均潮水位線以下。而片區內為截留式雨污合流制管網體系，且多處雨污混接，極易發生江水倒灌，造成污水主管污水濃度低現象[2]。

3.2 山水匯入

由于部分雨水主管或渠箱未實施清污分流，上游或沿途山水匯入，通過末端截流堰進入污水系統。

3.3 地下水入滲

由于城中村管渠老舊，破損比較嚴重，主管網多處于地下水位線以下，造成地下水入滲進入管網系統。而地下水易受潮水位影響而發生些許波動，也因此形成地表水-地下水-管網水的開放性系統[3]。

3.4 污水自行降解

（1）主管下游水位較高或管道淤堵，或部分管道坡降較小甚至逆坡等因素，管道污水流動緩慢或滿管，污水中小顆粒會發生一定程度的沉淀，顆粒在沉積過程中會攜帶較多有機污染物沉淀，導致污水COD 濃度降低。

（2）城中村內多池塘，周邊生活污水直排池塘，池塘水混合生活污水通過池塘排水口排入下游渠箱或管道，部分進入污水系統。同時，生活污水在池塘內可通過好氧/厭氧反應而降解污染物，水質濃度降低。

4 城中村管網改造面臨的主要問題

污水提質增效工程，最理想的方案是實施雨污分流，實現污水管道全覆蓋、污水全收集，雨水管道無污水，降雨時污水管道基本無雨水等。因現狀管道多破損，存在漏水或地下水入滲等情況，故原則上要求將現狀合流管作為雨水管道，新建污水管道，一則避免污水外漏而污染土壤，二則保證污水濃度。

但在現場勘查和工程實施過程中，發現部分城中村區域現狀條件無法滿足新建污水管道要求，尤其是城中村內部巷道，主要有以下5 個問題。

4.1 污染源改接工程量大

城中村污染源繁多，且高低不一，將其改接入新建污水管道中，污染源改接工程量大。

4.2 污染源難以全部排查

現狀隱蔽污染源排放口較多，許多污染源前期摸排工作中無法排查出來，新建污水管容易漏接污染源，造成后期雨水管道（原合流管道）仍有污水接入。

4.3 污染源改接難度大

很多排放口直接未接入污水井，而直接接入合流管道，故受現狀合流管管位標高的限制，污染源改接難度大，且會出現大量穿管現象，影響管道過水能力。

4.4 管位施工受限

巷道狹窄，且道路埋設的自來水管、電纜管、燃氣管較多，管線遷改工作量和難度較大，難以實施污水管建設和污染源接駁工作。

4.5 建設成本相對雨水管道較高

若新建污水管道，為保證污染源全收集，同時為便于污染源改接，新建污水管道一般低于現狀合流管管位，施工成本相對于新建雨水管道要高。

5 城中村污水提質增效管網建設設計思路

由于現狀管網破損嚴重，造成污水外漏、外水匯入，故設計方案原則上新建污水管，保證污水濃度，尤其是施工條件較好或污染源較少的路段；若污染源較多、巷道較窄或沿線各種管線繁多，施工受限，可考慮保留現狀合流管為污水管，新建雨水管道或采取雨水散排形式；若現狀合流管破損比較嚴重，且埋深較淺，可考慮同步建設雨水、污水管道。

具體方案需根據現狀實際情況進行實地勘察，進行方案論證。

6 不同管道建設方案的利弊分析

對于城中村巷道中新建污水管道和雨水管道的成效分析如下。

6.1 新建污水管、保留現狀合流管為雨水管

6.1.1 新建污水管道的利

新建污水管道，將污染源改接入污水管道中，可以有效提升污水管道濃度和運行效率，主要表現如下：①保障污水穩定性，可以最大程度杜絕雨水匯入污水管道，提升污水管道濃度及其降雨過程中的穩定性，保障源頭雨污分流的效果。②避免污水滲漏而污染土壤，原有舊管道和檢查井破損老化比較嚴重，存在較為普遍的污水滲漏污染土壤，新建污水管道的密封性較好，可以最大程度避免污水滲漏，保護土壤環境。③有效清除外水，原有舊管道破損嚴重，部分管道埋深較深，會有部分地下水入滲現象；且原合流管通常有許多前期難以排查到的暗接管渠，有些管渠接入清水，如山水、池塘水等地表水，甚至有些因自來水管破損而匯入大量自來水等，通過新建污水管道，可以有效將地下水、地表水、自來水等外水清除出污水管道，提高污水濃度。

6.1.2 新建污水管道的弊

新建污水管道的理性效果，可以最大程度實現污水管道的提質增效，但在施工過程中，對于污染源排放口較多的巷道，因現狀條件復雜，管道施工條件受限和成本偏等問題，新建污水管道反而效果更差，主要表現如下：①很多暗接排放口難以在前期排查出來，若新建污水管道，容易漏接污染源，從而造成整改后的雨水管道仍有污水排放，達不到雨污分流的目的。②現狀污染源排放口繁多，且標高高低不一，為保證污染源能接入污水管，新建污水管道標高需低于現狀合流管，許多污染源需穿過現狀合流管底部改接進新建污水管，工程實施難度大，工程煩瑣；部分污染源因施工條件受限，需從現狀合流管頂部抬高改接入新建污水管，且容易因排水不暢而出現壅水現象。

6.2 新建雨水管道、保留現狀合流管為污水管

6.2.1 新建雨水管道的利

（1）確保污水全收集。對于污染源排放口較多的巷道，保留現狀合流管為污水管，新建雨水管道，將雨水立管和地面水收入雨水管道，可保障雨水管道內無污水匯入，確保下游污水主管或渠箱真正實現雨污分流/清污分流。

（2）工期短、見效快。雨水管道相對污水管道埋深較淺，且不需轉接污染源，僅需將雨水立管、收水口接入，故工期短、見效快。

6.2.2 新建雨水管道的弊

（1）外水清除不徹底。污水管道因管道老舊、破損或暗接的清水源等問題，容易造成污水管道污水滲漏或外水入滲，從而污水管道濃度有些許降低。

（2）雨天污水廠進水量波動大、受雨天影響時間延長。保留原合流管為污水管、新建雨水管，難以保證污水管源雨水收水口全部改接、封堵，經過對新塘污水廠進水水量、水質的持續觀察，中雨以上的降雨，雖然污水廠的進水變化波動幅度減少，但仍會造成污水廠進水突增，且對進水水質、水量的影響時間由雨污分流前的3d 延長至6d 左右。

（3）污水管運維工作量增加。由于難以全面杜絕雨水進入污水管，雨天部地面徑流攜帶了垃圾匯入污水管網，造成污水管堵塞，需要加大污水管的清疏工作。

6.3 同步建設雨水、污水管道

同步建設雨污管道，既可以污染源基本全部接入新建污水管道，避免雨水管道匯入污水，又可以最大程度減少雨水、地下水、其他地表水等外水匯入污水管道，治理效果最優。

6.4 現狀合流管末端限流式截流

不建設管網，僅對現狀合流管做末端限流式截留，即限制截留進下游污水管的管徑大小，以減少雨天匯入污水管的雨水量。

6.4.1 末端限流式截流的利

（1）可將污水全部納入污水管道，保證雨水管無污水。

（2）施工快、見效快，成本低，擾動小。

6.4.2 末端限流式截流的弊

（1）降雨期間，部分雨水會進入污水管，源頭雨污難分流。

（2）后期限流管處需做好管道運維管理，避免管道堵塞。

7 結語

新建污水管道，保留現狀合流管為雨水管的方案，適用于污染源比較清晰、數量較少、易改接的巷道，以及道路較寬的主道路，同時適用于污染源繁多、難以摸排清晰的地段；或者巷道狹窄，管道施工空間受限的巷道。同步建設雨污管道的方案，適用于現狀管道破損、堵塞嚴重，或新建管道會對現狀管道造成嚴重破壞，或現狀合流管道過水能力嚴重不足等情況，末端限流式截留的方案，適用于匯水面積較小，地面有一定坡度，且巷道狹窄或地面各類管線復雜、管線改遷工程量大的地段，不具備施工條件等情況。

城中村條件復雜，污水提質增效工程施工工藝需綜合考慮實施效果、施工成本、施工難度、居民需求、遠期規劃及后期運維難易等各類因素，靈活運用各類工藝。