黑臭水體的源頭整改設計
——以合肥蜀山區為例

2024-04-01 13:08:38張春華

工程建設與設計 2024年5期

張春華

（北京特希達交通勘察設計院有限公司，北京 100000）

1 引言

2015 年4 月，國務院印發了《水污染防治行動計劃》（國發〔2015〕17 號）（簡稱“水十條”），提出“到2020 年，地級及以上城市建成區黑臭水體均控制在10%以內，到2030 年，城市建成區黑臭水體總體得到消除”的控制性目標。自此，城市黑臭水體整治成為改善城市人民生活居住環境工作的重要內容之一[1-3]。

近年來，在廣大科研人員的不斷研究與探索下，城市黑臭水體的相關整治技術已趨于成熟，主要包括控源截污、內源治理、生態修復、旁路治理等技術。在眾多整治技術中，控源截污為根本措施[4]。要徹底解決城市水體黑臭問題，一定要找到污染根源，從源頭上控制居民生活污水、廢水等直接進入自然水體[5]。

本文以合肥市蜀山區十五里河周邊小區排水系統整改為例，根據不同小區的實際情況，針對性地提出雨污管網整改方案，以減少雨水管道污染，進而減少下游河道污染，也希望此項目可為類似工程的方案設計提供一定的參考。

2 工程概況

2.1 工程背景

合肥市位于安徽中部，作為國務院批復確定的中國長三角城市群副中心城市、國家重要的科研教育基地和現代制造業基地，合肥市經濟近幾年飛速發展，隨之而來的環境污染問題也日益凸顯。蜀山區部分小區陽臺雨廢水混接、老舊小區仍沿用合流制排水體制、雨污水管道混接或破損等原因，致使雨水管道污染，進而影響到下游的十五里河流域，十五里河穿過蜀山區匯入巢湖，致使巢湖水體污染嚴重，河流生態環境較差。

為此，合肥市蜀山區全面啟動城區雨污水管網整改方案，基于前期已對市政道路范圍內雨污水管網錯接問題進行了整改。本次設計旨在最低程度影響居民日常生活的前提下，對蜀山區內住宅小區的雨污水管網進行整改。

整改區域位置分布如圖1 所示。包含了蜀山區宋都·西湖花苑、信達·水岸名都、天鵝湖畔、翠庭園等在內的實際需要整改的60 多個小區。

2.2 排水現狀

對蜀山區整改區域的小區進行地下管線探測，該區域現狀排水管線存在的主要問題如下。

1）部分小區陽臺雨水立管私接洗衣機廢水，致使雨水管道被污染。早期建筑設計中將陽臺雨水立管接入雨水管網系統中，后來住戶私自對陽臺功能進行更改，把陽臺整改成洗手池，或者將洗衣機直接安裝在陽臺上，洗手池或洗衣機的排水私自接到附近的雨水立管內，導致生活廢水直接排放到雨水管網系統中，直接污染了下游河流。

2）老舊小區大多數為合流制排水系統且部分排水管網為合流蓋板溝渠。老舊小區因為建成時間較為久遠，住宅小區中僅有一套排水管網系統，并且部分為合流蓋板溝渠，雨季合流污水溢流到街道，污染小區環境，下游與市政雨水管網相連或者直接與河道相連時，污染下游河流。

3）小區部分排水管網及設施淤積堵塞、破損嚴重。老舊小區的排水管網及設施因為年老失修，同時缺乏定期的清污處理，發生銹蝕、漏損或者淤積堵塞。不僅嚴重影響著居民的正常生活，還會對周圍環境造成嚴重的污染。

4）地下各類管線敷設復雜且無現狀資料。多數小區內燃氣、電力、通信、排水等管線并非同步施工，導致各類管線敷設雜亂，并且沒有現狀管線的相關資料，這就為小區雨污管網整改工程的設計、施工帶來一定難度。

3 工程設計

3.1 設計思路

針對蜀山區排水管網存在的問題，主要的設計思路是：在滿足設計規范要求、地方規范要求且經濟合理的前提下，盡可能地實行雨污管網的完全分流。

對于方便施工的區域，要進行徹底的雨污管網分流；對于施工確有難度的區域，采用截流式分流制排水系統，盡可能將雨水管網的污染降到最低。對能夠再利用的現有排水管網及設施，應計算復核現狀管徑是否符合現狀排水要求，對于符合要求的要充分利用；對于不能夠滿足現狀排水能力或者損毀較為嚴重的現有排水管網及設施，則全部廢除。最后，根據排查的排水管網及設施淤積、破損資料，破損不嚴重的排水管網及設施進行清通修復，破損嚴重的排水管網及設施進行更換。

對于新建管網管材的選型，應在經濟合理的前提下，首要考慮施工的方便快捷，減少對小區居民日常生活的影響。

3.2 設計方案

根據不同小區現狀排水管網設施的具體情況，提出如下不同的設計方案。

1）針對小區陽臺雨水立管私接洗衣機廢水問題，整改的方案有2 種。

方案一：新增1 根雨水立管，立管頂端與原雨水斗連接，底部散排到綠化帶或接入小區雨水管網，將原先陽臺上接入洗衣機的雨水立管作為污水管，頂端管與雨水斗斷開，且設伸頂通氣管，底部接入污水井，為防止臭氣污染，設置水封井。此類方案主要用于低層住宅樓、方便雨水立管新建施工的小區。它徹底解決了雨水污染問題，但是新建雨水立管施工復雜。

方案二：現狀雨水立管后設置截流井，旱流時洗衣機廢水經由截流井流入小區污水管網，雨季時混合雨水溢流流入小區雨水管道。此類方案主要用于多層、高層住宅等不方便大面積開挖、無法建立新的雨水立管的小區。

2）針對老舊小區合流制排水體制的問題，整改的方案有3 種。

方案一：將現狀合流排水管整改為雨水管，新建污水管道系統，形成雨污分流的排水體制。該方案適用于現狀合流排水設施為蓋板溝渠，且其能滿足雨水排水要求的情況。它能夠解決原合流排水蓋板溝接納生活污水而產生臭氣，以及雨量過大導致污水在小區內橫流的問題。

方案二：將現狀合流排水管整改為污水管，新建雨水管道系統，形成雨污分流的排水體制。該方案適用于現狀合流排水設施為暗涵（管道）且其能滿足污水排水要求的情況。它不需要對老舊建筑物的生活污水出戶管進行整改，只需要在小區外的合適位置將原合流管改接至市政污水管線內。

方案三：現狀合流排水設施全部廢除，分別新建1 套雨水管道系統和污水管道系統，形成雨污分流的排水體制。該方案適用于現狀合流排水設施不能滿足排水要求的情況。

3.3 附屬設施

3.3.1 截流裝置

截流井采用浮球式截流裝置（見圖2），通過井體內水位變化實現截污裝置對截流管口的開閉。晴天時，自控裝置處于開啟狀態，合流管內污水全部通過裝置進入截流管；下雨初期時，截流井內水位逐漸升高，浮球上浮，自控裝置逐漸關閉截流管，但污水及初期雨水仍能截流；下雨后期時，截流井內水位持續增高，自控裝置完全關閉截流管，雨水及稀釋后少量污水經過溢流管排入下游排雨系統。此裝置尺寸較小、無須動力、對檢查井要求較低，適合小區內安裝。