洱海周边农村生活污水治理工程截污纳管设计探讨论文_孙碧飞

中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司 昆明 650051

摘要:随着我国科学技术不断发展,人民生活水平逐步提高,国家对生态文明建设日益重视,人们对生活环境的改善也越来越关注。对于农村而言,尤其要处理生活污水问题,如果得不到有效的控制,不仅会污染周围环境,而且影响地下饮用水源安全。为了有效解决这一问题,相关部门采取了截污纳管的方式,集中与分散处理污水。下面以大理市洱海周边村落截污工程为案例进行分析,希望给有关人员一些借鉴。

关键词:大理洱海;生活污水;截污纳管;雨污分流

Discussion on the design of sewage treatment in the rural sewage treatment project around Erhai

Sun Bifei

(Powerchina Kunming Engineering Corporation Limited,Kunming,650051)

Abstract:With the continuous development of science and technology,and the improvement of people's living standard,the country pays more and more attention to the construction of ecological civilization,and people pay more and more attention to the improvement of living environment.For rural areas,especially for dealing with the problem of domestic sewage,if effective control is not available,it will not only pollute the surrounding environment,but also affect the safety of underground drinking water sources.In order to solve this problem effectively,the relevant departments have taken the way of cutting sewage pipes,concentrating and dispersing the sewage.The following is the analysis of the pollution project of the villages around Erhai in Dali city as a case,hoping to give some reference to the relevant personnel.

Key words:Dali Erhai Lake;domestic sewage;Sewage pipe;Rain and sewage diversion.

1前言

2015年新年伊始,国家主席习近平在考察洱海时候强调一定要把洱海保护好,让“苍山不墨千秋画,洱海无弦万古情”的自然美景永驻人间。随着2016年洱海局部时段出现蓝藻水华现象,洱海保护迫在眉睫。2016年11月30日,云南省政府作出 “采取断然措施、开启抢救模式,保护治理好洱海”的重要指示。2017年1月9日,大理州政府开启洱海保护治理抢救模式,实施 “七大行动”动员大会。作为“七大行动”之一的洱海周边184个村落截污工程,首先要做好是截污纳管的设计,由于没有具体的标准和规范,在实施过程中存在一定的困难,在农村地区还不完全适用。除此之外,现状农村污水直排洱海,对洱海水质造成严重危害;村落地形地貌及建筑物情况复杂,农村基础资料不完善等,在具体施工前需要先进行地形测量、工程勘察、调查收资等,工期紧、任务重、压力大。

2存在问题

2.1污染源分布与水质下降

根据环境监测相关资料,2011~2015年间洱海水质状况状况见表2.1-1。

表2.1-1 2011~2015年间洱海水质状况状况表

根据上表分析,洱海水质现状主要概况如下:

(1)洱海水质在Ⅱ类与Ⅲ类水质之间呈波动性变化;

(2)局部水域水质恶化,北部大片水域、南部局部水域及东、西沿岸带部分水域水质污染严重,水污染呈向湖内推进趋势;

(3)湖泊由中营养状态向富营养状态转变,已处于富营养化初期或轻度富营养化水平,局部湖湾与沿岸藻类水华频繁出现;

(4)湖泊表层污染底泥中TN、TP浓度较高,局部湖湾污染较为严重,存在一定的风险;

(5)水生态系统结构发生变化,处于“草-藻”稳态共存状态,生态系统稳定性减弱。

2.2截污体系不完善

目前,大理市环洱海截污系统已经部分建成,城镇污水收集率达到70%左右,处理率只有46.24%,村落污水收集及处理率约36.5%。主要存在问题分析如下:

(1)中心城区已建较完善的排污水和雨水系统,局部未覆盖区域较少;

(2)污水处理设施规模不足,污水处理率低;

(3)雨季混合污水直排洱海,导致洱海雨季水质下降;

(4)项目区184个村落均无完善污水收集系统及处理设施。

2.3工程设计没有统一标准,现实施工情况复杂

在对大理洱海进行的截污纳管工程设计中,基本都是依据《室外排水设计规范》(GB 50014-2006)等进行设计施工,其中很多标准都是由市政部门制定,在农村施工是没有针对性,很多事实情况都不满足大理洱海地区的实际情况,因此在施工操作中存在很大困难,有很多不合理的情况,需要做进一步修正和改进。

在对大理洱海进行截污纳管工程的设计时,与市内施工有很大的不同,很多地区的生活环境还都保持着原始风貌,大理洱海周边村落建设也没有统一的规划,因此一些房屋建设比较密集,而且道路非常狭窄,如图2.3-1,如果在这种环境下施工,那么地下管线会错综复杂,在设计中会花费很多精力,很多时候都要在现场一边查看,一边进行设计,极大的耽误工程的进度。

图2.3-1 大理市主城区排水现状

2.4 没有准确的基础资料

在进行截污纳管的设计时,首先要掌握相关的地形资料,但是由于大理洱海周边之前没有这方面的需求,工程建设案例少,缺乏这方面的资料,因此在设计施工前,必须重新对地形进行测绘,并绘制最新的地图。除此之外,需要对地下管线进行检测、排查和标注,保证工程的质量。

3设计要点探讨

3.1 总体设计

(1)工程目标

通过工程项目的实施,有效解决洱海流域184个村落污水污染问题,实现污水管网全覆盖、全截污,管网覆盖率100%。配合环湖截污一期管道及污水处理厂可实现达到削减主要污染物排放量COD2549.93t/a、TN581.79t/a、TP27.71t/a、NH3-N498.13t/a,二期工程一体化设备污染物削减量为COD 282.77t/a、TN62.54t/a、TP 3.01t/a、NH3-N 54.27t/a。从而大幅削减村落生活污水及养殖废水入湖的污染负荷,遏制湖泊水质下降趋势。同时通过该项目的实施为流域农村污水处理提供工程示范,促进区域环境质量改善与经济可持续发展。

(2)排水体制

根据现场调查,大理市的降雨主要集中在6~10月,且雨季较长,降雨较频。采用分流制有利于污水处理厂的稳定运行和维护管理。大理古城老城区、下关和各乡镇原有的老城区,现阶段以截流式合流制为主,通过城区改造,逐步将改造为分流制的排水体制。

(3)排水体系

目前大理市主城区的排水系统主要包括下关、天井片区、满江片区和大理古城、海东开发区、凤仪五个片区。各片区既相对独立体系又相互沟通形成一体,最终进入大理市污水处理厂进行集中处理,经处理后的污水排入西洱河。截至2011年,共建成沿西洱河南部沿岸的截污干渠、沿大凤路、大丽路以及沿环海东路截污干管、凤仪片区截污干管、大理古城片区截污干管、下关老城区截污干管及片区收集支管共472公里。大理市上关、喜州、周城、双廊、挖色均建设有村镇污水处理厂,已建146个自然村“百村村落截污工程”。

正在建设环湖截污一期工程包括:六大污水处理厂、环湖截污干管、主要入湖河道截污管;环湖截污二期工程包括:184个村落污水收集处理工程和472个生态塘库工程等,重点解决点源污染和农业面源污染问题。

图3.1-1 洱海周边排水体系总布局图

3.2 污水管网

(1)污水收集一般实行雨污分流,雨水不得接入生活污水治理管网。对村庄建筑过于密集或历史文化村落核心保护区,确实难以开展雨污分流的,可采取截留式方式进行收集。

(2)根据农村生活污水排放量和经济方面的考虑,村庄主干管和村庄联络管(DN300~DN800)管材采用钢带增强聚乙烯螺旋波纹管,环刚度要求不小于8kN/m2,管材其他性能要求应符合《埋地排水用钢带增强聚乙烯(PE)螺旋波纹管》CJ/T225-2011。出户管(De200)管材采用PVC-U平壁管,其他性能要求满足《无压埋地排污、排水用硬聚氯乙烯(PVC-U)管材》GB/T20221-2006,环刚度不小于8kN/m2。若管道需横穿主要车型道路、河道等特殊路段,可采用钢管、球墨管。各种管材与管件应符合国家及省、市有关部门相关标准规范的合格产品,优先采用具有国家通用标准的管材。

(3)接户管可分类确定管径:厕所污水一般可采用φ110,洗涤、洗浴、厨用后废水一般可采用φ75。

(4)接户管安装一般应遵循横平竖直的原则,以保持适用和外观整洁。

(5)出户管坡度:管径选用75 mm,坡度≥2%;管径选用110mm,坡度)≥1%;管径选用200mm,坡度≥1%。

(6)为防止臭气回溢,须在卫生间、厨房出水立管设置“S"型存水弯,若不能满足最小离地距离,可在埋地横管设置“P' "型存水弯“S”型存水弯最好设置在农户室内,防止日晒雨淋和便于农户自行在室内清掏。

(7)户外裸露接户管中存水弯应采取防冻防晒措施,一般可用保温材料包扎管道,并用胶带捆扎,其它接户管裸露部分可根据实际情况进行处理。

(8)村级主管可根据服务点接入农户数分段确定管径。

3.3 检查井

(1)在管道交叉点、主要转向点、以及长距管道上间隔一定距离应设置检查井(管径小于等于160mm时,间距不宜大于30m;管径大于等于200mm时,间距不宜大于40m)。检查井设置在村庄主要车行道路上时,应采用承重型井盖。

(2)检查井一般为流槽井,流槽建议用半破管道连接设置,在必要的地方可采用落底。

(3)检查井设置位置应尽量避开自来水、燃气、电力、军用光缆等地下管线,确实难以避开的,应保留足够的间距,并采取工程技术措施。

(4)出户需设置清扫口(井),可采用圆形塑料井或砖砌方形井。圆形塑料检查井一般为直径315mm,砖砌方形检查井一般为300mm×300mm。

3.4 化粪池和隔油池

(1)化粪池容积根据户内人口数量和所在地平均用水量确定。化粪池提倡单户独用,也可多户联用。化粪池推荐容积一般为户内人口1-3人的,选用化粪池容积为1.5m3;4-7人的,选用化粪池容积为2.0m3,超过7人或多户联用的,根据排水量测算确定容积。对于一些排水量较少的村庄,可适当扩大服务人口数。

(2)化粪池可根据项目区实际,采用砖砌化粪池、玻璃钢化粪池、PE;化粪池和预制式化粪池;农户有化粪池的,要对原化粪池健康状况进行评估,对于“漏底”、未设置掏粪口或其他不符合规范要求的化粪池,要进行改造或废弃新建;由于各种原因,新建或改造化粪池有困难的,提倡新建多户共用大容量化粪池;对于完全没有新建单户、联户化粪池条件的,且距污水主管或处理设施较近的,可将卫生间污水直接纳入污水管网,但必须满足管网坡度设置要求,加强清扫口、流槽式检查井和双井盖配置。

(3)农家乐、饭店等餐饮废水必须经隔油池(器)预处理后再接入管网系统。

3.5零星散户截污

对于地形低洼处,生活污水无法通过自流方式进入截污干管的自然村落,20户以内设置管网集中汇至最低出口,设置10m3玻璃缸化粪池,采用污水提升泵抽排至附近截污干管。提升泵需满足泵站设计相关要求,泵站选址尽量选择不影响农户的地点,亦在公厕、垃圾房等周围;对于5户以内,且远离成片村落的零星散户,则设置家庭小型一体化污水处理器,处理后的尾水结合附近的生态塘库回灌利用。

3.6 穿越障碍

污水管网穿越障碍主要包括:穿越铁路、高等级公路、军事光缆、灌溉渠道及河道等。以洱海周边村落管网工程设计案例,管网穿越铁路共7个点,需委托具相关有资质铁路设计院进行专项设计、审查,委托专项监理、专项施工和专项验收。主要方案为污水管外包套管涵,从铁路桥下、非框架结构涵洞下穿越;穿越高速路、省道等高等级公路时,设计方案需上报公路主管部门审批,一般采用托管或顶管方式施工,局部采用半幅路面明挖方式,最大限度不影响交通运行;穿越军事光缆点一般情况需尽力避免,优化管线布置,上报军队主管部门审批。穿越渠道或河道一般采用倒虹管;为了方便后期维护管理,当管道穿越河道位置较高时也可选用水力条件更好的架空钢管形式通过,钢管两侧做支墩加固稳定性。

4结语

根据大理市洱海周边农村生活污水收集处理工程案例的理论与实践经验总结,村落截污工程是一个点多面广、庞大复杂的系统工程,既要从宏观层面上结合现状分析、确定工程目标,综合考虑排水体系的完整性,又要从微观层面考虑管网、检查井、化粪池、零星散户和穿越障碍等设计施工中具体存在的各种问题。随着项目的不断推进,设计单位对农村截污纳管设计也逐步积累了宝贵的经验。相信随着村落生活污水治理工程在全国范围内的陆续开展,针对类似项目的国家性规范和标准也会随之出台。

参考文献

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论文作者:孙碧飞

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第4期

论文发表时间:2018/6/14

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