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清湖村雨污分流工程设计研究

2019/09/16 阅读:

摘要:本文以白云区清湖村雨污分流工程为例,通过对该村的排水现状,污染源等特征进行分析,提出了实现整个区域排水系统雨污分流改造的思路和建议。

关键词:雨污分流;排水改造

引言

我国城市排水管网体制主要有合流制、截流式合流制及分流制3种形式[1]。广州市的污水治理经历了以排水系统建设以雨污分流制为指导思想,到将工作重心转移至河涌截污,再到重新确定雨污分流的指导思想等三个阶段。本工程位于广州市白云区。白云区排水现状较为复杂,主要分以下四种情况:①旧有镇区排水体制以合流制为主;②新建成区规划为雨污分流制,但现状大多数为合流制;③一些新建小区建设了雨污分流管道,但由于排水管道建设与小区建设的不同步,出现了雨污管道混接、错接等现象,合流制、分流制交替存在,排水体制较混乱;④城中村大多数为直排式合流制,没有完善的排水系统,雨、污水基本都直接排入河涌[2]。合流制体制转变为雨、污分流排水体系,需要经历以下四个体系:合流制、截流式分流制、市政道路雨污分流制以及街区雨污分流改造。其中,第二个阶段截流式合流制是控制水体污染的必要措施,第三个阶段市政道路雨、污分流管道建设是实现雨污分流的必要条件,而街区雨污分流改造是关键步骤[3]。本工程设计属于第三、四阶段,将重点研究介绍。实现雨污彻底分流是一项长期而艰巨的任务,这其中牵涉到道路改造、房屋拆迁、管线迁改、交通组织等一系列的问题,必须结合各个局部区域的客观条件,分步骤、分片区循序推进,逐渐过渡,不断的缩小合流制区域的范围,最终达到整个流域排水系统雨污分流的目的。

1工程概况

1.1清湖村概况

清湖村地处广东省南部、广州市中北部、珠江三角洲中北缘,是均禾街中心处,濒临流溪河,东连新科、新村两村,西邻平沙、石马村,北靠龙归和南岭村及长红村,南接罗岗村和望岗村,隔河与园夏村、南村相望,是白云区的核心城中村。清湖村行政村辖区范围内总人口数为70136人,辖区面积约232ha,其中建成区约110.4ha(即除去绿化农田鱼塘等的建成区域)。清湖村属于石井河流域,现状水质为劣V类,雨季溢流污染是流域污染的主要原因;该流域涉及三个污水处理系统,分为龙归、江高-石井、大坦沙污水系统;截止到目前,石井河流域已建截污管道总长34.5km,管道截流倍数约1~1.5倍,区域截污率约68%,已建污水处理厂5座,处理规模总量88万m3/d。已完成农村污水治理36个村。

1.2清湖村现状排水概况

1.2.1周边现状市政污水管网清湖村南侧的新石路已建有d1000~d1200污水主干管,此管道是石井污水处系统的主干管之一,负责收集、转输新石路沿线片区污水,再向西汇入均禾涌d2000截污干管,最后进入石井污水处理厂。清湖村东侧的龙岗路已建有d1000污水主干管,此管道是龙归污水处理系统的主干管之一,负责收集、转输龙岗路沿线片区污水,再向北汇入龙岗北路d1400污水主干管,最终进入龙归污水处理厂。1.2.2村内现状埋地排水系统清湖村内现状排水管渠为合流排水系统,建筑内部污水及屋面雨水排入合流立管后,排入街道下的合流管渠,再汇集至村内主要道路下的合流排水管道,排往河涌。清湖村内沿线雨水排放方式基本为自流排放,流域内未建有独立的市政雨水管渠,多数排水设施为村内自建的雨污合流道路边沟或暗渠,就近排入河涌水体。对工程纳污范围内的污染源进行调查,并经现场埋地管线摸查资料得知,清湖村内现状排水管渠的尺寸多为d200~d400管道及部分的小排水暗渠,再汇集至区域内主要道路下排水渠箱,如清湖南路2000×1500mm渠,菜田东街2200×2800mm渠,最终排入均禾涌和白海面涌上游苏元庄排渠。

1.2.3村内现状建筑排水系统清湖村内建筑类型主要有以下三类:居民住宅、商业建筑、工业建筑。总数约3500栋。(1)居民建筑排水体制为合流制。立管从天面雨水斗排入地下排水管渠过程中,与厨房排水管道、阳台排水管道、厕所排水管道相连接,其中,有些立管排入化粪池后再排入埋地合流排水管渠中,而有些立管则直接排入埋地合流排水管渠中。(2)商业建筑排水体制既有分流制,又有合流制。分流制:雨水立管与污水立管分开设置,污水立管经化粪池初级处理后排入埋地排水合流管渠,雨水立管直接排入村内埋地合流排水管渠;合流制:雨水立管与污水立管合流设置,建筑立管从天面雨水斗排入地下排水管渠过程中,与室内排水管道相连接,有些立管排入化粪池后再排入埋地合流排水管渠中,而有些立管则直接排入埋地合流排水管渠中。(3)工业建筑排水体制为合流制,建筑立管从天面雨水斗排入地下排水管渠过程中,与室内排水管道相连接,有些立管排入化粪池后再排入埋地合流排水管渠中,而有些立管则直接排入埋地合流排水管渠中。

1.2.4工业污染源情况清湖北社区有大量的工厂,以手工业和装配为主,工业污水量不大,主要为工人生活污水和餐厨废水。根据石井河全流域的污染源摸查资料,清湖村范围内的均禾涌均没有现状排水排放口,所有排水排放口已被均禾涌截污管道和石井河浅层渠箱截流。

2工程设计

2.1总体设计思路

(1)根据清湖村内现状排水系统及街巷实施条件,对清湖村进行区域划分,根据区域排水系统特点、地势地貌、巷道情况的分析,有针对性地进行污水治理改造。(2)对埋地排水管道进行改造,新建污水管道收集现状污水立管和化粪池污水,现状合流排水管道改造为雨水管道,使埋地排水管道实现雨污分流。(3)对建筑立管进行分流改造,新建雨水立管,而现状合流立管则改造为污水立管,使建筑排水系统实现雨污分流。

2.2工程目标

(1)完成清湖村分流制排水管道的建设以及混接改造。(2)生活污水得到全收集、全处理。

2.3设计内容

2.3.1埋地排水系统设计(1)清湖南社区、清湖北社区在村内主要道路大布路、清湖南路、清湖新庄街、清湖中街、清湖菜田街、新庄北街、新庄西街等新建d500~d800污水管道,就近往南排入新石路d1000~d1200现状污水管道;苏元庄片区在村内主要道路苏元庄街新建d500污水管道,往东排入苏元庄排渠d800现状污水管。(2)在村内巷道把所有现状化粪池排水管接入新建DN300~DN500污水管道中。(3)对现状合流排水管渠进行改造,封闭现状检查井内除雨水口连接管及雨水立管外的其他合流连接管道,使现状合流埋地排水管渠改造为雨水管渠使用。(4)对影响工程实施的现状管线进行迁改,对路面进行开挖修复。

2.3.2建筑排水系统设计(1)保留现状雨水立管,接入现状埋地合流排水管道内。(2)保留现状污水立管和粪水立管,直接接入或通过化粪池再接入新建埋地污水管道内。(3)对现状合流立管进行改造。把连接天面雨水斗的合流立管从建筑顶层处截断,接入新建雨污分流立管中,并把截断后的建筑立管在建筑外墙新建通气口,作为污水立管使用,见图2。2.3.3污染源收集方式(1)对建筑污水立管在地面进行截断,并新建连接管道接入新建污水管道中。(2)对化粪池出水管进行截断,或封堵化粪池出水口,并另建化粪池出水管道,新建连接管道接入新建污水管道中。(3)新建污水管道采用圆形或方形砖砌检查井。接户检查井采用方形砖砌污水检查井,污水主干管道采用圆形砖砌污水检查井。(4)根据巷道宽度对接户管道和接户井设置分类。

2.4工程主要工程量及投资

清湖村全村新建DN100~DN800污水管道约197.85km,具体建设内容包括改造现状污水立管、新建雨污分流立管和埋地污水管、混凝土路面开挖及修复、交通疏解和房屋保护等。本工程总投资估算为12897万元,其中工程费用为9137万元。

3结论与建议

(1)清湖村建成范围为110.4ha,居住人口70136人,流域范围内污水量为17534m3/d。根据《广州市城中村治污技术指引》要求,城中村污水收集率不小于90%,清湖村相应污水收集量为15780.6m3/d。本流域污水送往石井、竹料污水处理厂进行处理,按照污水厂进水实际浓度指标(约CODcr≤300mg/L,氨氮≤30mg/L)统计,每年可以有效削减污水入涌CODcr负荷1727.98t/年,氨氮负荷172.80t/年。(2)通过对清湖村实施雨污分流改造,可考虑在已形成雨污分流的独立片区取消相应的涌边拍门,雨季时减少下游市政污水设施的截流负荷及溢流污水对水体造成的污染,同时杜绝旱季时拍门漏水问题,提高污水收集率。(3)城中村建筑立管改造需先征求各栋建筑业主同意,建设单位业主需与街道、村委、各队(社)做好前期沟通工作,以便推进工程实施进度。(4)建议实施前全面详细的勘察地物地貌及地下管渠、构筑物的情况,详细了解建筑(尤其是阳台)排水立管的情况。(5)实施雨污分流改造后,难以有效截流和处理初期雨水,地面污染物随雨水直排河涌,会造成相当程度的污染。因此需考虑初雨的调蓄及处理设施的设置(6)雨污分流管道的建设仅仅是实现雨污分流的基础,为有效保证分流制的实施效果,必须建设与管理并重,后期的运行管理才是实现雨污分流的保证。

参考文献

[1]宋宜嘉,梅凯,王先明.我国城市合流管网雨污分流改造的思考与对策[J].安全与环境工程,2013(1):63-64.

[2]宋娟.浅谈广州市雨污分流改造[J].中国水运,2011(5):154-155.

[3]李昀涛.广州市中心城区雨污分流改造的思考[J].给水排水工程,2010(2):72-74.

作者:左鸣 单位:广州市市政工程设计研究总院有限公司

清湖村雨污分流工程设计研究

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