宫经成,曹瑞良,王立强,何国涛,刘高菲
(中国建筑一局(集团)有限公司,北京 100161)
生活污水、工业废水和初期雨水是水环境的重要污染源,其中,城市生活污水主要来源于住宅小区。然而,目前住宅小区的排水系统存在诸多问题,老旧小区建设年代久远,管道老化损坏严重。部分小区仍为合流制排水系统,分流制排水系统中也存在管道错接混搭现象。这些问题对水环境产生了负面影响,水体污染不断加重,排水单元急需规范管理。本文分析了漳州市住宅小区排水现状,对排水单元雨污分流改造提出了具体的技术措施建议。
城市污水通常包括生活污水、工业废水和雨水。这些污水采用一个管渠系统排出,或是采用两个或两个以上各自独立的管渠系统排出。这种不同排出方式所形成的排水系统称为排水管网系统的体制(简称排水体制)。排水体制一般分为合流制和分流制两种类型。
将生活污水、工业废水和雨水混合在同一个管渠内排出的系统称为合流制排水系统。早期的合流制排水系统是将排出的混合污水不经处理直接就近排入水体。后期改造中常采用截留式合流制,即在临河岸边建造一条截留干管,截留混合污水,晴天或初降雨时所有污水都排送至污水处理厂,经过处理后排放;当降雨量增加,混合污水的流量超过截留干管的输水能力后,部分混合污水经溢流井溢出,直接排入水体。
将生活污水、工业污水和雨水分别在两个或两个以上各自独立的管渠内排出的系统称为分流制排水系统。
从不同角度比较分析两种体制的使用情况,如表1所示。从环境保护角度出发,排水体制应选择分流制。
表1 不同排水体制的优缺点对比
经现场排查发现,漳州市住宅小区排水存在以下问题。
一些老旧小区由于规划设计问题,浴室空间较小难以放置洗衣机、水池等。为了充分利用现有空间,许多居民将洗衣机、水池放到阳台,有的甚至将阳台改造成厨房。洗衣机、水池、厨房的生活污水随阳台地漏处排口一同排出。但是,阳台处的地漏是为排除下雨天进入阳台的雨水而设计,阳台经居民改造后,有大量生活污水通过地漏排口进入雨水管网,未经处理直接排入河道,污染水体。
住宅小区排水系统主要存在如下问题:①排水管网不完善,部分地区仍为合流制排水系统,未进行雨污分流;②排水管道错接混搭,虽采用分流制排水系统,实际仍为雨污混流;③管道老化破损严重,存在腐蚀、裂缝、渗漏等问题,导致污水收集率不高,部分污水未经处理直排入河。
漳州市区范围内老式小区排水单元内大部分存在两套排水系统,部分小区排水单元只有一套排水系统,雨污未分流处理。合流制区域主要集中在未改造区或城中村较为集中的区域。但由于缺少有效监管,位于分流制区域内的已建、在建和新建小区大部分没有彻底从源头进行雨污分流,存在错接、混接现象,且老旧小区建设年代久远,管道老化严重,管道出现破损、裂缝、渗漏等,雨污水井及化粪池淤堵严重,导致在旱季时仍有一定数量的污水通过雨水管道或合流管道直接排入河道。另外,位于合流制区域的污水由于城中村未进行改造、沿河拆迁困难等问题,还存在部分污水未进行截流或截流不彻底的情况,造成河道沿线相当部分的污水直接排放污染河道。
临街商铺排污不规范问题主要集中在餐饮业、美容美发业、汽车美容业、农贸市场等有倾倒污水需求的店铺。有些餐饮业未设隔油池或者隔油池长期未清理已发生淤堵,美容美发业存在污水直排及缺少毛发收集器等,汽车美容业洗车时产生的污水含有大量砂粒,这些污水直接漫流到街道的雨水口。漳州市沿街商业经营场所排水管道私接严重,污水排放口比较分散,分别接入市政检查井或直接排入雨水口;大部分农贸市场、水产批发市场、屠宰场也将污水、冲洗污废水直排或通过地面汇流入河道。这些商铺存在的不规范排污不仅会对水环境造成影响,还会使管道出现结垢、沉积、堵塞等结构性和功能性缺陷。
1)水体富营养化 住宅小区用户对阳台的改造,使厨房、洗衣机使用过程中排出的洗洁精、洗衣粉通过雨水管网直接进入河道,洗洁精、洗衣粉中含有大量的氮磷化合物,氮磷化合物汇集容易使某些藻类过度繁殖,引发水体富营养化问题,水中生物多样性也将受到威胁。
2)水体黑臭 住宅小区排水系统存在的问题会导致雨水汇入污水管道或污水进入雨水管道,即雨污混流。雨水进入污水管道会稀释污水,COD含量减少,污水中各物质含量发生改变,实际进水水质将低于污水处理厂设计值,加大处理难度。若污水汇入雨水管道,将导致雨污混合水直排入河,污染水体。小区污水主要为生活污水,其中含有大量有机物,而临街的餐饮业及农贸市场等所排污水中也含大量有机物。这些生活污水直接排入水体,水中微生物会将有机物分解为无机物,但分解过程中需要消耗大量氧气,随着生活污水不断排入水体,水中溶解氧含量不断降低,甚至使水体丧失自净能力,水体出现黑臭现象。
通过河道水质检测、底泥分析及断面测量等前期调查工作,发现漳州市区三湘江、浦头港、九十九湾三大流域水质现状污染严重,整体黑臭比例在60%以上,且存在河道淤泥导致内源污染的情况。暗涵内部情况复杂,底泥淤积,雨污混接、错接严重,排口不易溯源,出口水质恶劣,暗涵出水对下游水质形成严重的断面污染。
排水单元立管改造方案如下(见图1)。
图1 排水单元立管改造方案
1)将现状合流立管作为污水管,并增设伸顶通气帽与立管检查口,其出口视现场情况直接或间接接入新建污水管道。同时新建雨水立管,并增设雨水检查井或雨水口,将雨水立管出口接入新建雨水管道。
2)针对雨水立管接入污水管的情况,在地面以上0.3m处将雨水立管截断,经新建雨水井或雨水口排入雨水管道。
3)原雨水立管散排地面,可通过在地面处截断原雨水立管,将其接入新建雨水检查井或雨水口后排入雨水管道。
建筑排水立管分为雨水立管与污水立管,其中雨水立管根据是否存在接驳建筑废水立管分为混流立管与雨水立管。漳州市建筑排水立管改造路径如下。
1)雨水立管 排入排水单元雨水系统。
2)空调冷凝水立管 底部截断排至散水。
3)不收纳楼面雨水的阳台污水立管 接入排水单元污水系统。
4)收纳楼面雨水的阳台污水立管(见图2) 9层以下建筑(含9层)在楼顶处截断立管并设置独立通气帽,埋地接入污水系统(埋地无需水封处理),同时新增独立雨水立管,不与其他部位排水合用;9层以上建筑混接立管埋地接入污水系统(埋地无需水封处理)。
图2 住宅排水单元立管改造示意
排水单元管网改造以基本的街区市政道路为边线划分排水单元,对排水单元内排水管网系统进行整改,市政道路雨污水系统及污水干管系统不在排水单元改造范围内,改造后排水单元的雨污管道与外围市政排水管网正确衔接(见图3)。
图3 小区排水系统改造示意
小区排水系统改造以漳州市规划的雨污分流排水体制为目标,结合现场实际,对错接乱排的源头排水户进行整改,实现污水全收集、全处理,确保污水不进入雨水管道,雨水尽量不进入污水管道,不断完善排水单元的雨污分流排水系统。整改原则如下。
1)如排水单元存在内部污染源点错接严重、排水系统混乱或排水管材严重破损等,无法保证雨污水分流改造效果,对排水单元内部雨污水系统进行重新梳理,完成排水系统改建。
2)针对排水单元内部存在少量污染源点错接、排水系统分区清晰,同时地下管网管材无明显破损的排水单元,对排水单元内部进行源头点位错接改造及局部排水系统错接改造。
3)对排水单元所有店铺污水排放系统进行重点梳理,根据溯源成果,如管线破损、淤堵(油垢)严重或污水管道缺失等问题,则进行排水管网的改建,同时应将沿街店铺污染源点全部纳入新建污水管道;如管道情况良好,则对溯源出的错接点进行改造。
针对不同商铺采取不同措施,例如餐饮业需在其排水口处设置隔油池;汽车保养业需在其门面处设置沉砂池对污水进行砂水分离;美容美发业需设置毛发收集器;农贸市场等需设置专门的污水倾倒口。通过对不同行业设置专门解决措施,结合后期宣传引导管理,规范各行业污水排放,解决污水随意排放等问题。同时,这些措施还能减少污水中砂石、毛发、油污、垃圾等含量,减少管道淤堵、结垢等问题,保证排水通畅。
排水单元实施雨污分流具有较好的环境效益、社会效益和经济效益。实施雨污分流后,较干净的雨水经雨水管道就近排入水体,污水经污水管道收集统一送往污水处理厂,处理达标后排入河道,从而保障河道水质。河道水质提升改善了居民生活环境,提高了居民生活水平。雨污分流能够保证污水处理厂进水水质,减轻污水处理厂经济负担。水环境改善不仅能提升城市形象,还能带动城市社会经济发展,排水单元的管理应受到各方重视。通过对漳州市住宅小区进行雨污分流改造,改善城市排水系统,提高城区生活和工作环境,促进城区社会经济的整体发展,提升漳州的城市面貌。