城市排水管网雨污混流成因分析及治理对策浅析

发表时间:2020/8/24   来源:《基层建设》2020年第12期   作者:王帅
[导读] 摘要:排水系统分为雨水排水系统和污水排水系统。
        昆明排水设施管理有限责任公司  云南省昆明市  650000
        摘要:排水系统分为雨水排水系统和污水排水系统。在汛期,冬季雨水和融雪水通过地面集水井将水汇集到主管道,然后直接或通过雨水泵站将水提升到河流、湖泊和海洋。工业和生活污水由各用户支管汇入城市污水管网,经污水处理厂净化后排入运河、湖泊、海洋。在理想条件下,按雨污分离设计的雨水管网应在排水管网内积水后保持干燥。然而,实际情况通常是,有大量的污水排放点(或渗漏点)雨水管网,和长期不能完全排干积水,和水质污染甚至黑臭的水,导致不合格水质的雨水排水系统,导致污染河流、湖泊和海洋。本文通过对某城市排水管网的调查和问题梳理,分析了雨水污染和排水系统混流的原因,并提出了相应的对策。
        关键词:城市排水管网;雨污混流;成因分析;治理对策
        一、雨、污水管网混流成因分析
        1、规划设计因素
        (1)在早期的城市排水系统的规划设计,由于缺乏规划理念,先进的规划意识不强,排水系统的建设缺乏系统性,先进的规划和设计,特别是在初始开发区域的一部分,排水系统并不完美,常常为了解决当前的排水问题,人工融合形成雨、污水系统。此外,后期数据归档的缺乏增加了混合流点筛选和管网改造的难度。
        (2)早期排水系统设计标准低,设计重现周期小,管网直径小。商业化的城市近年来土地开发,土地调整的财产,在管网规划和建设的放电容量和当前区域需求不匹配,导致传输容量的提升污水管网,污水泵站容量和处理能力的不足,在极限状态下污水处理厂污水溢出雨水管网,造成水污染。
        以该城区1996年修建的一段污水主干管为例,此段主干管道长约1.2km,管径为d500mm,修建于机动车道路面范围,起点为污水提升泵站,终点接入另一条污水主管道后排入污水处理厂。
        随着土地的开发建设,用户数量激增,污水量增加。当污水处理厂达到处理上限时,由于起点泵站的持续运行,导致管道内水压增加并溢流,导致沿路水污染并进入雨水管道。
        2、施工因素
        为节约用地,大多数城市往往将雨污水管线路由规划在机动车道范围内。这样既缩小了道路规划红线宽度,又能充分布设各专业管线路由。这种情况下,平行的雨污水管线横向间距较小,容易发生同槽施工的情况,且回填材料为级配碎石。当发生以下情况时,级配碎石回填材料便起到了渗流通道的作用,在雨、污水管道存在下列情况时,造成污水渗流入雨水管网,形成雨污混流,污染水体。
        (1)污水管道闭水试验不合格,渗漏量不符合验收要求,污水外溢至碎石层后,进入雨水管网。
        (2)排水管道竣工后,钢筋混凝土承插口管道与检查井部位的沉降不均始终是雨、污水排水系统的质量通病。随着时间的推移,管道与检查井连接处产生缝隙,造成污水外溢,进入雨水管网。
        (3)由于施工质量问题,尤其是钢筋混凝土承插口管施工过程中,机械用力不均,造成管口破裂、密封胶圈翻滚等问题,导致雨、污水管道气密性不足,通过同槽级配碎石层发生渗流。
        3、管网系统老化因素
        (1)经过对该区域多处管径大于d1500mm的雨水管道进行现场查验,发现在车辆荷载、车辆超载、不均匀沉降等因素的影响下,两座相邻检查井之间的管道呈弧线形下沉,造成管缝拉开,管道脱节,外部水体渗入。这就为黑臭水体的渗入提供了通道。
        (2)随着时间的推移,在水体内各类化学物质的长期腐蚀作用下,管壁强度减弱,在荷载作用下发生破裂,也破坏了管网系统的密闭性和独立性。
        (3)雨、污水管网的检查井施工同样是不可忽视的影响因素。施工过程中,检查井盖板与井体之间的砂浆填充是否充足,井壁砂浆抹面是否符合设计厚度,管道与井壁连接处是否严密,砂浆强度是否符合要求等,都直接影响到检查井后期的密闭性。
        4、管理因素
        (1)在城市土地开发过程中,住宅及企业用户逐渐增多,排水管网管理单位在排污管道接入市政主管网方面的管理制度、审批制度、验收制度等方面的漏洞,易发生用户排污管道接入雨水管网系统的问题。


        (2)市政管网管理单位日常排查不到位,对于违规接入、滥倒污水问题监管不力,对管网情况摸排不清,存在雨、污水管网私接、乱接现象。
        (3)用户地块开发建设初期,其排水系统一般为雨污分流制,但随着后期改造,其内部产生雨污混接,可能存在雨水管道排放污水的现象。
        二、治理对策
        1、管网及污水处理设施改造
        (1)由规划设计单位对全区域排水管网进行现状梳理,按照现行标准,在充分考虑现状管道利旧的基础上,进行系统化的设计,使得管道管径达到现行标准下的排放能力。按照新建改建项目以新标准实施的原则,对不满足排放能力的管道,逐步分阶段实施改造。
        (2)因为用地规划的调整变更造成了早期管网、污水处理厂、污水泵站无法满足当前污水的排放需求,各处污水排放设施功能利用上也不均衡。因此,对于污水提升泵站及终端污水处理厂,一方面可以依据场地实际情况,进行合理扩容改造,提高泵站的排放能力和污水处理厂的终端处理能力,确保下游的排放畅通,规避上游憋水、回灌问题;另一方面,在增容扩容难度大的情况下,可以考虑节点改造,拆分现有的雨、污水系统,合理分流排放压力。通过此类改造,可以一定程度上避免在极限状态下,污水溢流进入雨水系统,造成雨、污混流,水体污染问题。
        (3)对于早期雨、污合流制的管网,尽早通过节点拆分、敷设新建管道等方式,实现雨水网管与污水管网的分流,从而减轻污水泵站及污水处理厂的运行负担。
        2、管道疏通、修复
        (1)在对该城区排水管网的整体排查中,发现管道普遍存在堵塞的问题。这相当于缩小了管道管径,降低了管网的输送能力,增加了溢流、回灌的风险。因此,需要及时引进先进、高效的疏通清理设备,制定合理的疏通周期,提高管道疏通的施工质量,确保管网始终发挥最大的输送能力。
        (2)对雨、污排水管道采用内衬修补、孔洞封堵等方式,及时修复管节脱开、检查井渗漏点等,确保雨、污水管网的独立性、密闭性,避免串流污染。
        3、全面排查,加强整治
        进一步加强排查力度,对城区检查井外接支管进行统计,并采取不定期水质监测手段,确定水质是否符合排放标准;对非雨雪天气却有水流的用户雨水支管要及时查明原因;对污染超标及存在雨、污混流的用户污水支管要及时整治,避免增加污水管网排放压力。
        4、完善制度,加强监督
        (1)建立数据统计及档案管理制度。任何措施的实施,都离不开详实、可靠的基础资料作为支撑。在对排水管网进行排查的过程中,建立动态统计台账,定期排查,及时更新,同时可利用各类数据统计软件直观地显示当前管网系统的状态;做好排水管网竣工图纸的整理、补充工作,便于在后期改造、施工过程中提供参考依据。
        (2)严格用户支管的接入管理制度。对用户提出的接入方案进行审核、把关,做好现场监督工作,确保雨水入雨水,污水入污水。同时要对用户雨水支管非雨雪天却存在水流问题进行严格排查,杜绝用户内部管网的雨污混流造成城市雨水管网水体的污染。
        (3)完善监管处罚制度。进一步完善监管体系,利用大数据等现代手段及时发现非法访问等行为;多部门联动执法,违法破坏城市基础设施,采取相应处罚措施。
        结束语
        城市排水管网混流治理一直是城市水污染治理中的一项重要工作。降雨和污染的混合流动也是由许多复杂的因素造成的。因此,水污染的治理应从技术和管理两方面着手,脚踏实地的剥蚕茧,才能取得最后的胜利。
        参考文献:
        [1]时连勇.小城镇分流制排水管网雨污混流现状及分析[J].科技资讯,2010(5).
        [2]贺金林,张明.城市排水管网正本清源工程技术探讨[J].中国水运(下半月),2010(3).
        [3]李箕华.城市市政给排水管网的优化配置与管理探讨[J].居舍,2019(34).
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