專題文章

城市河流污染綜合整治工程中的地下排水管網(wǎng)探查
龔慧斌
由于城市現(xiàn)代化建設(shè)的迅速發(fā)展和市政設(shè)施建設(shè)的嚴(yán)重滯后,大量的生活污水和生產(chǎn)污水直接排入城市中或其周邊的河流,造成河流水體的富營養(yǎng)化,造成嚴(yán)重環(huán)境污染,影響城市居民的生活和生產(chǎn),因此,城市河流污染綜合整治逐步提到日常工作中。近年來,我國已有許多城市開展河流治污工作,并取得一定的效果。目前,在城市河流污染綜合整治工程中,多數(shù)采用沿河道兩側(cè)修建截污管道將排入河流的污水全部攔截并輸送到污水處理廠。這樣,要求污水處理廠容量急劇增大,造成投資成本增大,同時,由于在晴天及雨天時的水量、水質(zhì)負(fù)荷很不平衡,造成污水廠運轉(zhuǎn)管理上的困難。此外,由于管網(wǎng)改造后雨水污水同時被截流,影響城市雨水的迅速排除。因此,為提高污水處理效率和處理質(zhì)量,在截污工程中詳細(xì)查明排污口的同時,通過地下排水管線調(diào)查,查明雨水、污水及雨污合流管網(wǎng)的分布現(xiàn)狀,查明污水、排水流入雨水管道造成污染的污染源的位置、數(shù)量、排水路徑、排水量等,在此基礎(chǔ)上對造成污染的管網(wǎng)進(jìn)行改造,徹底截斷污染源,讓污水、雨水按其各自路徑排入污水處理廠或河流,以達(dá)到根治城市污水迅速排除雨水保證城市安全的目的。本文將從城市排水系統(tǒng)及污染源的形成出發(fā),詳細(xì)論述城市河流治污工程中的地下排水管網(wǎng)普查。
一. 地下排水管網(wǎng)的分類
城市地下排水管網(wǎng)系統(tǒng)的作用是迅速排除城市雨水及生活、生產(chǎn)污水,它分布于城市的每一個角落,極其錯綜復(fù)雜。地下排水管網(wǎng)按其功能可分為三類,即雨水管網(wǎng)系統(tǒng)、污水管網(wǎng)系統(tǒng)和雨污合流管網(wǎng)系統(tǒng)。各管網(wǎng)系統(tǒng)有如下特點:
1. 雨水管網(wǎng)系統(tǒng):其功能是使雨水能順利地從建筑物、廠區(qū)、生活區(qū)、街道排泄出去,進(jìn)入河流。該管網(wǎng)特點是通過建筑物的落水管(豎管)及其周邊的雨水溝、道路邊設(shè)置雨水篦等收集雨水,經(jīng)過分支管道、干管、主干管就近排入河流。正常情況下,雨天時出水口才有水排出,其它時段無水。然而,由于局部可能有污水分支接入該系統(tǒng),即使晴天也有水流出。
2. 污水管網(wǎng)系統(tǒng):用于收集房屋衛(wèi)生設(shè)備及車間用水設(shè)備所排出的污水,通過該系統(tǒng)匯集輸向污水處理廠,經(jīng)處理后排入河流。該管網(wǎng)特點是污水從建筑物內(nèi)出來,經(jīng)分支管匯集進(jìn)入化糞池或沉淀池,再經(jīng)干管、主干管輸送到污水處理廠。然而,由于部分小區(qū)設(shè)計不規(guī)范、私自改建,造成污水進(jìn)入了雨水管網(wǎng)系統(tǒng),或污水系統(tǒng)直接排入河流,因此形成對河流的污染。
3. 雨污合流管網(wǎng)系統(tǒng):部分廠區(qū)、生活區(qū)未采用雨、污分流系統(tǒng),而是將生活污水、工業(yè)廢水和雨水經(jīng)一個管網(wǎng)系統(tǒng)匯集輸送到污水處理廠或采用直泄式排入河流。
二. 造成河流污染的幾種情形
從我國許多已完成管網(wǎng)普查的城市及杭州市運河、溫州市塘河兩岸排水管網(wǎng)調(diào)查看,造成河流污染的原因主要有以下幾種情形:
1. 我國許多城市舊城區(qū)由于以往工業(yè)尚不發(fā)達(dá),城市人口不多,生活污水和工業(yè)廢水量不大,普遍存在雨、污水排除系統(tǒng)不完整,或相互共用的現(xiàn)象,直接排入河流對環(huán)境衛(wèi)生及水體污染還不嚴(yán)重。但是,隨著現(xiàn)代工業(yè)和城市的發(fā)展,污水量不斷增加,水質(zhì)日趨復(fù)雜,對河流產(chǎn)生嚴(yán)重污染。
2. 有些城市盡管采用了分流制,但由于污水處理設(shè)施不配套或處理能力嚴(yán)重不足,為急于解決污水出路問題,直接將污水未加處理或處理不達(dá)標(biāo)直接排放到河道造成污染。
3. 有些工礦企業(yè)工業(yè)廢水嚴(yán)重超標(biāo)排放到市政管道,致使污水處理廠不能正常工作,造成對河流的污染。
4. 由于城市人口的迅速增長,部分新建生活小區(qū)雨污系統(tǒng)設(shè)計過于粗糙,未按標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格施工等,造成生活污水流入雨水系統(tǒng)并通過原市政管道直接排入河流。
5. 臨近河岸的居民住宅排出的污水或排水未經(jīng)主干管線直接排入河流造成污染。
三. 地下管線探查
城市河流污染綜合整治工程中的地下排水管網(wǎng)探查與市政公用管網(wǎng)探測中排水管網(wǎng)探查基本相同,只是探查的重點不同而已,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
1. 探查區(qū)域的確定
在城市截污工程中地下管線探查中,應(yīng)在收集城市建城區(qū)內(nèi)雨水、污水及雨污合流等地下管線資料的基礎(chǔ)上,全面了解對城市河流可能造成污染的排水系統(tǒng),以此為根據(jù)確定地下排水管線調(diào)查的區(qū)域。調(diào)查區(qū)域應(yīng)包括排入河流排水系統(tǒng)所通過的市政道路及其兩側(cè)分支系統(tǒng)所通過的區(qū)域,沿河兩岸的生活小區(qū)、工廠及企事業(yè)單位、院校、庭院以及與管線改造有關(guān)的地下排水管線所通過的區(qū)域。
2. 地下管線探測
城市截污工程中的排水地下管線探查技術(shù)要求與方法與市政公用管網(wǎng)探測中排水管網(wǎng)探查相同,即按《城市地下管線探測技術(shù)規(guī)程》(CJJ61—2003)要求采用實地調(diào)查和儀器探查相結(jié)合的方法,查明測區(qū)內(nèi)排水管網(wǎng)的平面位置、走向、埋深、規(guī)格、材質(zhì)、水流方向等,編繪地下管線圖,并建立地下管線信息管理系統(tǒng)。在實地調(diào)查時應(yīng)根據(jù)測區(qū)雨水、污水、及雨污合流管網(wǎng)特點,以不改變原設(shè)計功能為原則,準(zhǔn)確區(qū)分各排水管網(wǎng)的性質(zhì)。新建居民住宅小區(qū),應(yīng)查明雨污系統(tǒng)是否完整、獨立,對造成污染的不受管徑限制,調(diào)查直至污染源頭。小區(qū)內(nèi)部污水分支管道及未受污染的雨水管道只需查到樓前排水井,管徑≧150mm。對舊城區(qū)采用雨污合流制的排水系統(tǒng),可根據(jù)排水去向及城市改造建設(shè)需要進(jìn)行管徑取舍,一般要求調(diào)查管徑200mm及其以上的管道。
為了管道疏淤及截污工程中管網(wǎng)改造的需要,還應(yīng)調(diào)查管道淤積情況和管道質(zhì)量。管道淤積調(diào)查主要對管道內(nèi)動態(tài)沉積物(生活污水沉積物)對管道的淤塞情況及井中固體沉積物(如建筑垃圾、工業(yè)垃圾等)對管道口的堵塞情況,淤積情況用淤積厚度與管徑之比來表示。管道質(zhì)量調(diào)查主要調(diào)查排水井,雨水箅等管道附屬設(shè)施的破壞程度。
四. 污染源調(diào)查
造成河流污染的主要原因是生活污水和工業(yè)污水通過管網(wǎng)系統(tǒng)直接排入河道。污染源調(diào)查首先要從河道兩岸排污口調(diào)查開始,調(diào)查各排污口晴天時是否有水流出,因此調(diào)查污染源應(yīng)選擇無雨天氣進(jìn)行,并結(jié)合測區(qū)管網(wǎng)調(diào)查成果準(zhǔn)確區(qū)分各排出水口管線性質(zhì)。對污水管網(wǎng)系統(tǒng)和雨污合流管網(wǎng)系統(tǒng)直接排入河道的排污口是造成河流污染的主要污染源,是河流污染整治工程中重點“攔截”的對象。而對雨水管網(wǎng)系統(tǒng)有水排出口,不宜采用全面攔截的方法,應(yīng)逆流而上,追蹤源頭,查明接入該系統(tǒng)的污水或排水接入點的數(shù)量,各接入點(即污染源)的位置、排水來源、排水量等,建立污染源動態(tài)管理系統(tǒng)。
在此類污染源調(diào)查之前,應(yīng)根據(jù)不同系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征確定接合部位管線點哪些屬于污染源系統(tǒng),哪些屬于被污染系統(tǒng)。雨水系統(tǒng)一般由雨水井和兩側(cè)雨水篦或落水管組成,晴天時雨水篦或落水管無水流出。當(dāng)接入支管有水流出且該支管不具備雨水系統(tǒng)特征時,該支管為污水或排水污染源分支,其中接入雨水系統(tǒng)的第一點確定為污染點。若接入支管有水流出但具雨水系統(tǒng)特征,仍定為雨水,應(yīng)繼續(xù)追蹤調(diào)查,直至污染源頭。
為便于管網(wǎng)系統(tǒng)改造,在污染源調(diào)查的同時,對重要的污染源點應(yīng)進(jìn)行排污量測定,測定方法根據(jù)現(xiàn)場條件可選用測速法、容量法、推算法、合流法、和估算法等五種方法。
五. 整治方案的提出
在完成地下排水管網(wǎng)普查和污染源調(diào)查的基礎(chǔ)上,根據(jù)各雨水系統(tǒng)的污染源的分布位置、數(shù)量及排水量等,評價各雨水管網(wǎng)系統(tǒng)的污染程度,結(jié)合管網(wǎng)普查成果了解各污染源附近排水管網(wǎng)的分布情況,提出管網(wǎng)改造方案,對污染源頭進(jìn)行管網(wǎng)改造,使污染源頭污水通過污水管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)入污水處理廠。同樣,也應(yīng)從普查成果中了解雨水系統(tǒng)進(jìn)入污水系統(tǒng)的情形,提出改造措施,從而避免雨天時造成大量雨水進(jìn)入污水處理廠,造成污水處理不充分超標(biāo)排放,形成污染。
六. 結(jié)束語
城市河流污染綜合整治工程是一項系統(tǒng)工程,不是簡單的通過一次或幾次管網(wǎng)普查及堵塞幾個排污口就能實現(xiàn)的,需要長期、綜合、科學(xué)復(fù)雜的工作。治理污染必須首先切斷污染源,這是治理的必要條件,但這只是開始而不是全部,因此,在完成已有污染管網(wǎng)改造的基礎(chǔ)上,應(yīng)建立長期的地下雨水管網(wǎng)“污染”監(jiān)測管理機(jī)制,定期監(jiān)測排入河流的雨水管網(wǎng)是否有污水侵入,做到及時發(fā)現(xiàn)及時處理。