本文以某镇区污水收集管网工程为例， 根据镇区的具体情况和排水设施的现状， 确定实际可行的排水方案， 对设计参数选取、管网的水利计算进行阐述， 并分析管网与合流管道、部分建筑单独直排污水管道的衔接措施。
　　
　　关键词： 污水管网； 截流倍数； 污水量预测； 水利计算；
　　

 

　　1、 引言
　　
　　“十三五”时期将是全面建成小康社会、实现我国第一个“百年目标”的决胜时期， 也是深入推进水污染防治工作， 全面实现水环境质量目标至关重要的五年。本项目的实施是落实《粤东西北地区新一轮生活污水处理基础设施建设实施方案》， 改善现有城镇和农村生活污水无序排放、处理能力不足的局面， 切实解决水污染环境问题的需要。
　　
　　本文结合工程现状， 对某镇区整个排水方案进行分析及探讨。
　　
　　2、 工程概况
　　
　　2.1、 工程现状
　　
　　某镇区目前没有污水处理厂 （站） , 居民生活污水通过合流管渠直接排至附近河涌水沟， 镇郊村居污水基本散排至周边低洼农田小沟或鱼塘， 河涌两岸紧靠河边而居的住户则通过出户管直排河涌， 所有污水最终排至内河。
　　
　　随着经济发展， 镇区人口和生活污水排放量逐步增加， 生活污水大部分未经处理， 直接排入就近河涌， 已成为纳污河涌水质的主要污染源， 给下游干流水质带来很不利的影响。
　　
　　2.2、 纳污范围
　　
　　本工程纳污范围包括潭布社区、水寨村以及坑头村等区域， 纳污人口约10800人， 纳污面积约0.85km2 （约1275亩） , 纳污范围及污水主要排向如图1所示。
　　
　　3、 管线定位
　　
　　该镇污水处理设施位于镇区东南部废弃铁厂旁， 河流下游， 处理规模为850t/d.内河自北往南贯穿镇区， 河流水深较浅， 水流平缓且水量小， 并且镇区大部分排污口均集中在河流两岸， 因此镇区截污干管自北向南沿河涌两侧河床敷设为主， 采用截流的形式收集现状排污口的排水， 杜绝污水直接排至河涌。再沿县道及镇区有施工条件的街道布置次干管， 配合布置部分接户支管将污水收集排至污水主干管， 以达到更高的收水率。经配套管网优化设计， 配套管网建成后， 基本可达到80%的收水率。
　　
　　图1
　　

　

　　
　　4、 主要设计参数的确定
　　
　　4.1、 排水体制的确定
　　
　　该镇区内地形相对平坦， 河流、主干道路从镇中穿越而过， 镇区内房屋密集， 巷道狭窄， 仅有的通道下往往就是盖板的合流排水渠；镇郊四周是地势较低的农田或村落， 现状合流的雨污水通过管渠或明沟向低位无序排放， 迂回曲折后最终排至河涌。
　　
　　综合考虑镇区的各种存在因素， 对于现状建成镇区， 主要采用分流制与截流式合流制的混流制收集生活污水， 该种排水体制可有效地收集到排出污水并为远期的改造或新建提供条件。
　　
　　在有条件敷设管道的区域， 分流现有的合流排水体制， 污水管敷设到户， 接纳化粪池出水和厨房或厕所排出污废水， 尽量做到能接户则尽量接户；不具备条件新敷设管道的区域， 在现状排出口处截流污水， 输送入污水主管， 远期可随着镇区改造而逐步将合流制改为分流制。
　　
　　4.2、 截留倍数的确定
　　
　　随着城市建设的进行， 合流管道的比例会逐渐降低， 经治理后， 雨、污分流的排水管道将实行分流， 污水进入污水处理厂， 雨水排入河道， 只在少量合流管渠设截流管。
　　
　　污水管道的建设投资大， 服务年限长， 因此要求污水管道管径有相对的稳定性， 本次污水管道系统按近期2020年设计， 近期排水体制基本不变， 在有条件的地方逐步实现分流， 远期完全采用雨污分流制。
　　
　　由于南方多雨地区， 降雨量丰富， 而且时间长、雨量大， 如果截流倍数取的较大， 截污管道的规模、工程的投资、污水厂的雨季运行负荷都会大大增加。因此从建设施工难度、资金筹集及运行费用等因素考虑， 本工程确定截流倍数取值为2.
　　
　　5、 污水量预测
　　
　　为科学合理确定该指标， 一般应对供水量进行实测， 并结合现行国家标准、规范， 并借鉴国内外相似城市用水经验进行综合考虑。按照《城市给水工程规划规范》， 并依据现场调研资料和参考周边地区用水情况及类似项目中确定的用水指标， 近期 （2020年） 人均最高日综合生活用水量指标150L/ （cap·d） .
　　
　　根据现场调研， 镇区污水处理设施服务人口约1.08万人， 在用水量的基础上， 取污水排放系数0.80, 地下水渗入量10%, 日变化系数1.4, 对污水量进行预测。
　　

　　

　　
　　从表1预测结果可以看出， 镇区近期至2020年平均日旱流污水量约为815m3/d, 合流污水量为2445m3/d.
　　
　　6、 水力计算
　　
　　本工程各个管段污水量是按其所负担的纳污范围内的污水量来确定的。各管段计并用截留倍数2进行排污能力校核。管道水力计算结果见表1.
　　
　　根据表2可见， 污水管道的流量有一定的富余， 设计上考虑了两方面的因素：①预留该区域日后经济发展和流动人口的增加导致生活污水量的增加；②乡镇地区的生活污水管网条件比城市稍差， 在经济条件允许的前提下可以放大一级避免堵塞。流速不满足最小流速时， 增设清淤措施。在运行管理时应加强清淤工作 （见图2） .
　　

　　

　　
　　7、 污水管网收集措施
　　
　　7.1、 与合流管道的衔接
　　
　　在污水收集系统建设之前， 镇区的现状排水基本以雨污合流、直排河涌的形式存在， 但最终排水方向仍以河涌水体为主。现状管网的雨、污水管不分和混截给截污工作带来很大的难度， 随着污水收集系统建设的不断完善， 雨水和污水单独排放的比例越来越高， 但截污工作中同时保证污水的有效收集和雨水的安全排放仍然是非常重要的问题， 雨水是否安全排放直接关系到人民生产、生活质量， 因此在截污工作中必须防止产生新的内涝。
　　
　　（1） 河涌排污口为现状排水系统的最末端， 大部分情况下这些排污口均有雨水混入， 因此排入河涌的排污口均应保证原有渠道畅通， 采用截污措施时不应封堵原有出口， 除非摸查后确无雨水排除可能时可将其截污后封堵。再对河涌排污口进行截污时应考虑限流采取限流措施， 避免河涌水过多倒灌以及合流水过多进入本系统而导致污水浓度降低， 同时应有调整流量的措施， 在需要调整进入系统的合流水总量时利于管理部门操作。
　　

　　

　　
　　（2） 现状道路上仅有雨污合流管道时应首先进行评估该条河流管道能否满足相应的排水要求， 如果该条管道可保证安排排放雨水， 则新增一条污水管用于收集污水， 沿线排污口重新连接至新建污水管， 若评估后该条管道不能满足排水要求， 则建议相关排水管理部门将此条管线保留作为污水管道， 新建一条雨水管用于排除路面及周边小区排水， 沿线非排污口均连接新建雨水管。
　　
　　（3） 对排入雨水合流管道的排污口应进行区分， 分析其现状是用于排除雨水还是污水或者两者均有， 在可明确判断其仅用于排除污水时， 可将原有排出口封堵， 采用同径管道连至污水管， 在无法明确判断其仅用于排除污水时， 原有排出口均不得封堵， 采用同径管道连至污水管的同时， 原有通道必须保证畅通以满足雨水安全排放要求。
　　
　　7.2、 部分建筑单独直排污水管道的衔接
　　
　　镇区建筑建筑密集凌乱， 污水排放无序杂乱， 新建的污水管道可能位于部分建筑污水排放方向的相反一侧。此类污水管道则通过新建支管和方形接户检查井反接回新建污水主干管内。连接1户的接户管管径为DN150, 坡度为4‰。连接2户以上30户以下的支管管径为DN200.支管埋深在满足覆土的要求下尽量浅埋。转接建筑污水立管的改造涉及到各家各户， 实施期间会对居民的生活带来一定的影响， 难免会受到部分居民的阻挠， 而影响工程质量和进度。在转接建筑污水立管改造的实施期间， 配合施工单位， 多与居民沟通， 让居民心里有雨污分流的概念和意识， 清楚项目实施的意义和对社区带来的好处， 积极配合保证项目的顺利实施。
　　
　　8、 结论
　　
　　目前该镇村纳污河涌沿线居民日益增多， 排污量也与日俱增， 因此开展流域沿岸村镇污水治理保护好附近水源具有重要意义。本项目的实施能直接减少污染物通过各河涌支流进入河流， 能很好保证水源水质日益恶化的问题， 进而缓解珠江下游水污染状况， 是防治水域污染、改善环境质量、保障人体健康、促进城市经济发展的重要基础工程。

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