城市排水系統(tǒng)雨污分流改造技術(shù)探究

宋奕辰

摘要：現(xiàn)有城市排水系統(tǒng)合流、截留式合流以及分流體制共存，既無(wú)法有效控制污染源的擴(kuò)散，也日漸滿足不了城市擴(kuò)容擴(kuò)建帶來(lái)的排放需求。本文基于對(duì)城市排水系統(tǒng)排水體制類型及應(yīng)用狀況的簡(jiǎn)要介紹，分析了實(shí)施雨污分流改造的必要性，進(jìn)而探討了如何基于對(duì)具體城市已有排水系統(tǒng)的勘查分析，針對(duì)城市新建區(qū)域與舊城區(qū)采取不同的改造策略，設(shè)計(jì)系統(tǒng)性的可行施工技術(shù)方案，分階段逐步完成排水系統(tǒng)的雨污分流改造。

關(guān)鍵詞：雨污分流;城市排水;改造策略

近年來(lái)城市排水系統(tǒng)負(fù)荷超標(biāo)現(xiàn)象比較普遍，使得排水體制選擇、管網(wǎng)布局設(shè)計(jì)不合理問(wèn)題愈發(fā)突出，雨季雨污合流排水系統(tǒng)的倒灌現(xiàn)象給城市交通運(yùn)輸、市民生活帶來(lái)不便，還造成污水以及含有高濃度污染物的初期降雨直接匯入地表與地下水系。因此實(shí)施分流改造并提升城市排水系統(tǒng)的運(yùn)行效率，是保障城市用水與生態(tài)環(huán)境安全、提高水資源利用率的關(guān)鍵。

一、排水體制類型及應(yīng)用

城市日常生產(chǎn)生活產(chǎn)生的污水、廢水以及自然降水形成的徑流都需要經(jīng)由排水系統(tǒng)匯集、處理和排放，而針對(duì)三類不同來(lái)源和污染性質(zhì)水源，系統(tǒng)管網(wǎng)構(gòu)造形式與處理原則有多種選擇，可設(shè)計(jì)建造相對(duì)獨(dú)立的排水管道分部處理，也可以共用全部或部分管道合流排放，從而形成了圖1所示的不同排水體制。其中合流與截留式合流排水體制在早期城市規(guī)劃建設(shè)中比較常見(jiàn)，前者的管網(wǎng)中同時(shí)存在污水、廢水以及自然降水，在雨量較大時(shí)往往導(dǎo)致排水系統(tǒng)超負(fù)荷，形成城市地表大面積積水、污水返流等現(xiàn)象。而截留式合流旨在沉降和截留管網(wǎng)中的固態(tài)雜質(zhì)，降低管道淤塞風(fēng)險(xiǎn)以及污染物含量。而分流式排水系統(tǒng)則將雨水、廢水和污水分別由兩個(gè)或三個(gè)相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)匯集、處理和排放，雨污分流改造技術(shù)的應(yīng)用旨在實(shí)現(xiàn)雨水與污水的分流處理。

二、實(shí)施雨污分流改造的必要性

（一）保障污水處理廠來(lái)水質(zhì)量與處理負(fù)荷的穩(wěn)定性

隨著環(huán)保法規(guī)中排放標(biāo)準(zhǔn)的日漸提高，污水處理廠成為了城市規(guī)劃中必備的基礎(chǔ)設(shè)施，而由于廣泛存在的合流式排水管道，導(dǎo)致污水處理廠的來(lái)水水量、污染物種類以及濃度非常不穩(wěn)定。雨量偏大時(shí)無(wú)法及時(shí)接納和完成處理，給污水處理廠的工藝設(shè)計(jì)以及設(shè)施運(yùn)行管理帶來(lái)很大困難，出水質(zhì)量也得不到保障，從而制約了水資源再利用技術(shù)的應(yīng)用。因此要想落實(shí)新的排放標(biāo)準(zhǔn)與環(huán)保措施，必須對(duì)城市排水系統(tǒng)實(shí)施雨污分流改造，才能保障污水處理廠發(fā)揮出控制污染物排放和提高水資源利用率的作用。

（二）提高城市排水系統(tǒng)的運(yùn)行效率

對(duì)現(xiàn)有的合流式排水系統(tǒng)實(shí)施改造，可以通過(guò)雨污分流改善目前的城市內(nèi)澇現(xiàn)象，并且升級(jí)管網(wǎng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)化城市排水系統(tǒng)的布局，使其能夠承受日益增長(zhǎng)的排水負(fù)荷。目前合流式排水系統(tǒng)在雨季時(shí)常無(wú)法及時(shí)疏解進(jìn)入管道的污水和雨水，帶來(lái)水源污染和公共安全隱患[1]。但按照高峰流量提高排水系統(tǒng)的容量，會(huì)造成管網(wǎng)以及污水處理設(shè)施日常負(fù)荷率過(guò)低，既不經(jīng)濟(jì)也不科學(xué)。因而只有實(shí)施雨污分流改造，才能進(jìn)一步科學(xué)的規(guī)劃污水和雨水的處理，保障城市排水系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

（三）確保雨水得到凈化與利用

降水是水資源循環(huán)補(bǔ)給系統(tǒng)中的重要部分，自然狀態(tài)下雨水應(yīng)經(jīng)由土壤以及地表水系得到凈化，滋養(yǎng)各類生物的生長(zhǎng)繁衍并與地下水之間形成補(bǔ)給關(guān)系。但大面積的城市建筑屋面與道路等硬化地面，造成絕大部分降水無(wú)法直接滲透到土壤和進(jìn)入地表水系，而是順地勢(shì)形成徑流匯入城市排水系統(tǒng)。因此在合流式排水體制下，雨水進(jìn)入排水管道后與污水合流進(jìn)入污水處理廠或直接排放到地表水系。與自然狀態(tài)下相比，雨水沒(méi)有起到對(duì)維系生態(tài)系統(tǒng)平衡應(yīng)有的作用，而且將城市屋面和地面的多種有害物質(zhì)沖刷、攜帶到了自然水系中。所以實(shí)施雨污分流并將雨水進(jìn)行單獨(dú)的凈化利用，有益于優(yōu)化城市生態(tài)環(huán)境。

三、雨污分流改造策略

（一）基于詳盡的勘查分析設(shè)計(jì)改造技術(shù)方案

排水系統(tǒng)是伴隨城市發(fā)展過(guò)程中的生產(chǎn)生活需求而逐步完善和拓展的，而不同時(shí)期相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)體系存在明顯差別，管網(wǎng)結(jié)構(gòu)、材料各不相同，而且絕大部分與其它城市基礎(chǔ)設(shè)施管線并存于路面之下，要想對(duì)合流式管網(wǎng)實(shí)施雨污分流改造，必須首先掌握各個(gè)區(qū)域已有管線的分布狀況和具體結(jié)構(gòu)，才能設(shè)計(jì)出科學(xué)的改造技術(shù)方案。因此需要在搜集和分析相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，進(jìn)行必要的實(shí)地勘查，掌握待改造區(qū)域合流式排水管道的詳細(xì)情況。

（二）對(duì)新建與舊城區(qū)采取不同的改造策略

舊城區(qū)合流式排水管網(wǎng)分布復(fù)雜，老舊小區(qū)建筑的排水立管多為雨污合流，而且地下管網(wǎng)中的雨水、污水排放節(jié)點(diǎn)銜接和分布混亂，而新建區(qū)域的排水系統(tǒng)污水處理設(shè)施則更完善。因此對(duì)于城市各個(gè)區(qū)域應(yīng)實(shí)施不同改造策略。首先新建區(qū)域應(yīng)在控制好新增排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工規(guī)范性的基礎(chǔ)上，對(duì)已有合流管線進(jìn)行改造。增設(shè)雨水專用的排水系統(tǒng)，保留既有管線獨(dú)立排放污水[2]。其次在舊城區(qū)率先改造地面合流式排水立管，設(shè)計(jì)專用屋面雨水收集管道以及截留處理設(shè)施，有效去除初期雨水中的雜質(zhì)和污染物。而對(duì)于地下合流排水管線，根據(jù)施工技術(shù)條件制定改造規(guī)劃。

（三）分階段實(shí)施分流改造規(guī)劃

由于城市排水系統(tǒng)的絕大部分設(shè)施處于路面以及建筑物的管井中，因此實(shí)施雨污分流改勢(shì)必給城市交通和生產(chǎn)生活帶來(lái)長(zhǎng)期影響，而且出于經(jīng)濟(jì)性考慮也無(wú)法在短期內(nèi)完成徹底的分流改造施工。所以應(yīng)基于全面的科學(xué)規(guī)劃分階段實(shí)施，才能逐步優(yōu)化已有管網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)雨污分流和水資源的有效回收利用，同時(shí)完善污水和雨水處理設(shè)施以及水體循環(huán)系統(tǒng)，利用雨水進(jìn)行城市景觀園林的養(yǎng)護(hù)、造景，提高城市污水處理廠的出水品質(zhì)并使其具備利用價(jià)值。

四、結(jié)束語(yǔ)

雨污分流改造是達(dá)到環(huán)保法規(guī)要求、控制水資源污染的基礎(chǔ)，但城市排水系統(tǒng)的優(yōu)化與改造必須經(jīng)過(guò)深入調(diào)研與科學(xué)規(guī)劃，確保實(shí)施效果并保障改造期間的生產(chǎn)生活秩序。

參考文獻(xiàn)：

[1]張良.城市排水系統(tǒng)雨污分流改造技術(shù)探究[J].工程技術(shù)研究，2019（14）.

[2]趙一濤.城市排水系統(tǒng)雨污分流改造的措施及作用[J].山西建筑，2018，44（31）：128-129.

（作者單位：江蘇建科工程咨詢有限公司）