河北省水利水电勘测设计研究院300250
摘要:在城市快速发展的过程中,环境问题日益突出。特别城市在发展中污水的排水量也呈快速增长的状况,而城市给排水截污工程可以有效提升环保效果,但是截污工程要注意设计的合理性,设计中要分析存在的设计点,以保证设计的效果。
关键词:市政工程;给排水截污;设计要点
城市给排水截污工程在城市环境改善方面发挥着重要的作用,所以在设计中要结合城市给排水的特点注意分析设计要点,以保证设计的合理性。
1.城市给排水系统设计的意义
当前,由于城市规模的不断扩大,居民生活污水的处理和工业污水的治理是城市发展中需要面对的问题。市政部门在进行城市排污设计中要充分考虑到城市污水的状况,要保证足够的处理能力。对于污水处理还要借助先进的技术,运用先进的方法。部分设计人员没有充分考虑到排水和其它因互素的相关性,没有整体性意识,设计时影响因素考虑比较单一,设计有片面化的倾向,表现为设计不到位和不合理,这样导致整个排水施工中由于局部问题而影响到施工的整体进度,情况严重时还会发生质量问题,带来安全隐患。所以要分析设计中存在的要点问题,以保证设计的合理性。
2.直接合流制排水系统截污的设计要点
2.1直接合流制排水系统截污现状
当前,国内的许多城市,特别是新城区多采用分流制,可以将雨水和污水分别外排,但是许多老城区还在采用原有的合流制,排水系统将雨水和污水就近直接排入到水体,管道属于直排式合流。污水采用直排式会易发生水体污染问题,城市居民的生活环境会受到影响。所以要消除直接合流制排水系统存在的负面作用,就要对原有的合流制排水管系统实施必要的改造。
2.2直接合流制排水截污的改造方式
国内的许多城市存在面积相当的老城区,由于排水系统建成多年,地面建筑和地下排水设施和建筑物融在一起,如果水体环境的自净能力还具备,排水系统可以采取截流合流制,合流污水可以实现截流作用。因此在设计时可以对原有的合流管道进行保留,在城区周围另外敷设相应的截流干管。合流制变为截流式合流制,是一种过渡方式。这种方式工程量较小,施工的工作量较小,有利于降低投资并且可以保证截污效果。
在雨水较小时,污水可以流入截流式合流排水系统,并最终流到污水处理厂。在雨较多时,借助截流装置,可以将合流污水引入到污水处理厂。污水处理厂收集到的污水,由于存在一定比例的雨水,所以水质和水量会发生较大的波动,污水处理厂内不同污水设施的处理效果会受到影响,所以要求污水厂要具备更强的处理性能。
3.截流式合流制排水系统截污的设计要点
3.1截流式合流制排水系统的特点
在临近河流区域的截流管附近增加溢流井并借助原有的合流管道,在河道的两侧重新敷设污水截流管,以实现污水的收集,这种方式称为截流式合流制排水系统。这种方式主要是在污水截流干管前部位置增加截流井。在正常时候,污水或工业生活废水通过截流管流入到污水处理厂。在雨季如果水量增加时,过多的生活污水和工业废水以及雨水混合后的污水会通过截流管流入到污水处理厂。如果雨水混合物的流量在持续增加,超过了截流管设计能力,溢流井会产生溢出作用,伴随着流量的增加,溢出量也会同步增加。老城区采用这种方式对污水进行拦截具有多方面的效果。这种设计方式可以充分利用排水系统原有的合流管,避免了重复建设,可以消除重新道设污水管时,对交通和周围环境产生的影响,并且还可以降低项目的投资。此外,这种设计方式还可以降低初期雨水和污水对环境的污染,可以保护水资源。所以在老城区的排水改造中采用这种形式具有经济、快速、高效的优势。但是这种污水收集形式也在局限性,在暴雨水量较大时,部分污水会发生溢出,流入到水体后会造成水体的阶段性污染。拦截效果受季节性的影响较大。
3.2截流式合流制排水系统的应用范围
截流式合流制排水系统的应用要考虑到城市排水体系的实现,主要考虑到以下影响因素:(1)降水量较少的地区;(2)污水与雨水都要进行处理,对于水体的质量有较高的要求;(3)排水系统存在充沛的水源,流量可以保证足够大,雨水和污水混合后流入到水体后所污染程度可以控制;(4)区域的排水设施的功能性较好,排水系统可以长期稳定工作街道建设较完善;(5)存在坡向水体,方便排水。
3.3截流式合流制排水系统的设计布要求
管渠的布置要保证排水相关区域存在的污水和雨水可以以最快的方式或最短的距离流入到管网。
截流干管最好采用沿水体岸边的布置方式,溢流井位置选择要保证合理,要结合截流干管的条件,便于混合污水超过设计输水能力时,可以快速经过溢流井外排。
排水区域的沟渠可以快速排泄雨水,可以只增加污水管道。如果雨水不便于采用地表径流的方式外排,才需要设计合流管渠。截流干管的设计要尽可能平行于沿河岸,以保证截流和溢出效果。
截流干管附近的溢流井的位置和数量要保证合理性,要尽可能降低截流干管的直径尺寸、排放渠道的长度也要尽可能地缩短,这有利于降低水体的污染。
对于溢流管渠上要设计闸门,以防止在雨季洪水发生倒灌。设计时还要考虑到排水泵站的位置,同步考虑溢流井的位置,以保证排水泵站可以集中进行抽水。
溢流出水口区域可以设计污水贮水池,这种设计方式可以解决水体发生污染后污水溢出对环境的影响问题,此外在设计时还要保证截流干管的输水能力,实现与污水处理厂的处理能力合理匹配。在暴雨季节,溢流后的污水可借助贮水池进行储存,暴雨过后,水池中的混合污水可以采取单独输送的方式送到污水处理厂进行处理。贮水池的设计可以改善发生溢流后的污水水质,起到沉淀池的作用。
3.4截流式合流制排水系统的截污设计
3.4.1截污设计的要点
截污的设计要点是保证截污管布置的合理性:(1)设计中要结合市政排水、地面交通、雨水收集,实现河道整治和污染治理以及景观工程等的整体设计,保证截污管道的合理性。(2)设计中要考虑到截污管的布置合理性,符合市政排水系统的规划要求,管道系统的设计还要兼顾经济性。
3.4.2排水系统的截流倍数
截流倍数是排水系统在降雨时截留的雨水量和污水流量存在的比例。为了保证环保的效果,在设计时保证截流倍数的较大取值,以降低水体的污染。但是设计时还要兼顾经济性,如果截流倍数选择过大,会导致污水提升泵站和污水处理的需要较大的能力,所以投资会增加。在实际的设计实践中,截流倍数的设计要结合旱季污水的流量和水质情况,保证经济性和环保。
4.结语
部分城市的老城区由于市政设施的比较落后,在发展中没有实现同步改造,并且老城区的许多街道存在横断面较窄的不利条件,难以保证分流效果,所以合流制还要在一定时期内继续保留。截流式具有多方面的优势,设计时要加以综合考虑。设计人员要结合社会发展的实际,依据市政设施的实际情况与内外部条件的特点,合理处理好不同建筑物之间,建筑物与管线、道路、绿化等要素的平面与竖向关系。
参考文献:
[1]高光耀,李国维.水污染控制工程上册.北京:高等教育出版社,2015.
[2]李正堂,桂林市政截污工程实施思路和实施[J].中国给水排水,2015(12).
[3]马晓莉,张益飞。南昌市青山湖综合整治截污工程设计方案选择[J].中国市政工程,2015(2).
[4]李云飞,孙利群.对截流式合流制排水体制的分析.中国环保产业,2016(3)