广州市农村雨污分流改造工程的技术探究与实践

徐友

（广东省建筑设计研究院有限公司，广东广州 510010）

1 背景

近年来，国家积极推进新农村建设，深入实施乡村振兴战略，农村人居环境逐渐改善，农民生活水平逐步提高，乡镇企业飞速发展。然而，经济的发展也带来环境污染的问题，农村污水收集和处理问题限制了农村地区可持续发展。

广州市污水治理经历了三个阶段：①按照雨污分流的指导思想建设排水系统；②转移工作重心至河涌截污；③重新确定雨污分流为指导思想[1]。目前，广州市大力开展农村治污工作，市水务局编制了一系列农村污水治理的技术指引文件[2]，力求实现“2020年底全市域生活污水实现全收集全处理和达标排放”的目标。自2015 年来，在农村快速推进污水治理过程中，忽视了雨污合流的风险，给污水处理厂及处理设施带来较大的压力[3]，开展农村地区雨污分流改造工作是解决污水问题的有效手段。

2 农村污水治理存在的问题

2.1 排水系统不完善

农村地区排水系统以合流制为主，管网覆盖率低，仅少部分主要村道埋设有现状污水管网，村内大部分污水通过合流明渠、暗渠直排河涌或池塘，未得到有效收集，存在直排河涌现象，污水收集率和处理率较低。排水管道维护管理不当，摸查发现局部管井实际标高与原设计标高有差异，个别管段差异较大，导致局部管道出现倒流、养水、淤塞等现象。现状管网老化较为严重，存在功能性缺陷和结构性缺陷，影响污水的正常收集。

2.2 污水处理设施排放不达标

农村污水治理以分散式处理为主，由于前期资金投入和后期维护费用不足，现状处理设施建设标准不高，且运行管理不到位[4]，多数长期处于停运状态。此外，随着环境保护力度的加大，国家污染物排放标准不断提高，同时，地方重点流域保护政策相应出台，污水处理设施的设计排放浓度无法满足现行标准的需求。

3 农村雨污分流工程的意义

农村实行雨污分流工程，可将污水收集至污水处理厂或污水处理设施中处理，有效提高进厂污染物的浓度，减少污水的处理量，从而降低了污水处理难度和处理成本。合理地规划、设计农村雨污分流工程，可消除雨天污水爆满外溢的现象，彻底解决农村黑臭问题，有利于推进美丽乡村建设。

4 雨污分流改造的策略

4.1 完善排水系统

因地制宜，选取合适的污水处理方式。充分利用现有的周边和村内市政污水管道，结合未来规划资料，建设污水收集管网，同时，进村入户，加强污水源头收集，对淤塞、缺陷的现状管道进行修复或更新改造，保证污水进市政污水管网，雨水就近排入雨水管（沟）或直排河涌（或其他自然水体）。加大污水系统建设的监管力度，保证工程质量。

4.2 污水处理设施提标改造

根据现状服务人口及现行排放指标，对污水处理设施处理能力进行核查，对不满足要求的处理站进行扩容改造；根据自然水体功能区划，确定排放标准，复核出水水质是否达标排放，如不满足要求，应对其进行提标改造。同时，美化处理站点周边环境，使其与周边环境协调相容，确保无垃圾、杂物、污水、恶臭。

4.3 完善管养机制

加强农村地区污水管网、处理设施的运营维护，建立健全可追溯、可倒查、可问责的闭环、长效的管养机制，明确管养负责人、监督主体、管养频次，落实管养资金，确保农村污水系统长期稳定运行。

5 案例分析

5.1 工程概况

竹三村位于广州白云区西侧，与花都区李溪村相邻，面积约3.28km2。竹三村村内主要水系为流溪河和竹三排渠，流溪河横穿竹三村，将该村分为南、北两部分。本次建设范围位于流溪河以北，该区域共有1926 户，常住人口约6113 人，建成区面积约52hm2。

5.2 竹三村排水现状

竹三村内已实施分散式农村污水治理工程，村内已建2 座污水处理设施，规模分别为180m3/d 和300m3/d，部分污水通过合流管进入荣林路旁及竹三排渠旁的人工湿地；大部分污水直接沿巷道内合流管渠排至主要村路边沟渠，最终排入流溪河。

5.3 污染源分布概况

现场调查，竹三村污染源主要为村内居民生活污水等，部分为工厂直排水，竹三村未覆盖污水管网的片区污废水通过村内现状排渠排放至现状鱼塘、农田排渠及现状水体，对周边水环境造成污染。

5.4 周边现状市政污水管网

汉塘村竹汉路有现状d800 污水管，位于竹三村西北侧，污水经收集进入龙归污水处理厂；流溪河南侧222 乡道有d400 现状污水管，收集污水至竹料污水处理厂。

5.5 设计内容

5.5.1 方案比选

结合竹三村现有的管网及处理设施，本工程对集中式和分散式处理方案进行了比较，方案描述具体如表1 所示。

由表1 可以看出，污水集中处理，虽初期成本相对较高，但从长远来看，可以降低财政支出，此外，污水集中处理后，可大大改善周边的水环境质量，因此，推荐方案二作为本工程的实施方案。

表1 竹三村雨污分流工程方案比选

5.5.2 主干系统设计

（1）主干管设计

在荣林路、林庄东街、林福路、沄荣路、沙庄南街、竹汉路、横地布路等竹三村主要道路和竹三灌溉渠边新建d300～d500 污水管，管道设计坡度主要取0.0015～0.003。竹三村居民区和工业区污水经重力管收集，排入荣林路和灌溉渠交界处的拟建泵井中，污水经泵站提升后，通过DN200 压力管转输至竹汉路d800 现状管中，主管网平面布置图详见图1。

（2）泵站设计

本工程污水提升泵采用一体化预制泵站，泵站规模为137.50m3/h（高日高时），出水压力管采用D219×8 焊接钢管，计算得出管道高日高时流速为1.24m/s，需求扬程为30m。采用潜水泵3 台，2 用1 备，单台设计参数：流量为68.75m3/h，扬程为30m，功率为15kW。

图1 主管网平面布置

5.5.3 巷道管设计

巷道内新建DN150-d300 污水埋地管收集每户化粪池、污水管及合流立管污水，d300 管道和DN150 接户管设计坡度分别为0.003、0.005。改造合流立管，在原合流立管旁新建DN100 雨水立管，封堵合流立管的雨水入口。

5.5.4 管材及施工工法

污水管道属于地下永久性隐蔽工程设施，合理选用管材非常重要。本工程综合考虑各种管材的技术、性能、经济等指标后，最终确定DN100 雨水立管、DN150 埋地管采用UPVC 管材，d300～d500 污水管为Ⅱ级钢筋混凝土管，压力管及过河过渠段为焊接钢管，顶管施工段为Ⅲ级钢筋混凝土管。

由于灌溉渠边管道和林福路管道埋深较深，采用微型顶管法施工，其余埋地污水管均采用明挖法施工。

6 结语

本工程新建DN150～d500 埋地污水管道共47.694km，新建雨污分流立管约19km。设置一座提升泵井，规模为137.5m3/h（高日高时）。工程实施后可有效解决污水溢流和黑臭河涌的问题，大大提升农村宜居性，推进美丽乡村建设。