淺談農(nóng)村污水治理工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)

潘 賽，王 聰

[上海市城市建設(shè)設(shè)計(jì)研究總院（集團(tuán)）有限公司，上海市 200125]

0 引 言

宣橋鎮(zhèn)位于上海市浦東新區(qū)南部，東臨惠南鎮(zhèn)，西靠新場(chǎng)古鎮(zhèn)，南接大團(tuán)鎮(zhèn)，北近迪士尼樂園，是上海市重點(diǎn)發(fā)展地區(qū)之一。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，該地區(qū)產(chǎn)生的污水量急劇增加。上一輪村莊改造中對(duì)部分區(qū)域?qū)嵤┝宋鬯卫砉こ?，但仍存在農(nóng)戶生活污水就近散排，造成河道水體污染的區(qū)域。為提高農(nóng)村區(qū)域污水納管率，切實(shí)改善區(qū)域水環(huán)境和人居環(huán)境，保障河道治理成效，宣橋鎮(zhèn)于2018 年啟動(dòng)農(nóng)村污水治理工程。工程涉及腰路村、季橋村等12 個(gè)行政村，約6 000 余戶，總投資約3.5 億元人民幣，戶均5～6萬(wàn)元人民幣。

1 污水治理方案選擇

農(nóng)村生活污水的治理方案應(yīng)根據(jù)所在區(qū)位、人口規(guī)模、聚集程度、地形地貌、排水特點(diǎn)和排放要求、經(jīng)濟(jì)承受能力等具體情況，因地制宜選用，主要有納管和就地處理2 種方案[1]。不同治理方案的優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件見表1。

表1 不同治理方案的優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件

工程區(qū)域內(nèi)共有多條已建及在建的市政污水管道（見圖1）。污水系統(tǒng)總體呈“三橫三縱”布置，三橫分別為下鹽路、人民西路、滬南公路；三縱為規(guī)劃南葉公路、六奉公路、南六公路。污水經(jīng)六奉公路、下鹽路、人民西路等已建φ400～φ800 污水管及南六公路已建φ800～φ1 000 污水管向南納入已建滬南公路污水總管，最終匯入已建的南匯污水處理廠。

圖1 工程區(qū)域市政污水管道分布

工程區(qū)域大部分地區(qū)納管條件較好，因此優(yōu)先采用納管方案。無納管條件或納管條件較差時(shí)宜采用就地處理方案。當(dāng)周邊污水主干管距離較遠(yuǎn)時(shí)，納管長(zhǎng)度及埋深均會(huì)增加，需增加提升泵站，造成造價(jià)的增加。而就地處理方案的造價(jià)主要受服務(wù)水量規(guī)模的影響。因此宜根據(jù)納管條件、地理位置、治理區(qū)域服務(wù)人口規(guī)模進(jìn)行綜合分析，確定采用納管或就地處理的經(jīng)濟(jì)有效的方案[4]。

2 工程設(shè)計(jì)

工程主要建設(shè)內(nèi)容為：對(duì)農(nóng)戶民宅、村內(nèi)村委會(huì)、垃圾房、衛(wèi)生室和活動(dòng)中心等公共服務(wù)設(shè)施的污水進(jìn)行截污納管，并通過納入城鎮(zhèn)污水集中處理系統(tǒng)或采用就地處理裝置處理后達(dá)標(biāo)排放的方式進(jìn)行污水的收集與治理。污水治理具體內(nèi)容分為戶內(nèi)改造和戶外改造兩部分。

2.1 戶內(nèi)改造

工程采用完善的戶內(nèi)改造方案，廚房出水、衛(wèi)生間污廢水出水分別通過相應(yīng)的設(shè)施后進(jìn)入戶外污水收集管道。

（1）廚房廢水收集：廚房出水經(jīng)成品隔油井后納入戶外污水收集管網(wǎng)。

（2）衛(wèi)生間污廢水收集：衛(wèi)生間糞便污水經(jīng)化糞池后新建DN150 污水管道至戶外新建污水管道；衛(wèi)生間地漏生活廢水經(jīng)水封井后接至戶外污水管道。

（3）室外洗滌池：洗滌池立管增設(shè)存水彎，經(jīng)存水彎后排入戶外污水管道。

（4）農(nóng)戶地坪修復(fù)和圍墻修復(fù)：對(duì)戶內(nèi)改造破壞的農(nóng)戶地坪和圍墻按原材質(zhì)進(jìn)行修復(fù)，按管線開挖的長(zhǎng)度或圍墻破壞高度和溝槽修復(fù)寬度評(píng)估修復(fù)面積。

2.2 戶外改造

結(jié)合區(qū)域內(nèi)各村上一輪村莊改造的已實(shí)施治理情況和周邊的污水納管條件，各村污水治理的戶外總體方案為：

（1）對(duì)于上一輪村莊改造已實(shí)施污水納管的區(qū)域，如三灶村、光明村、光輝村、陸橋村等，其周邊空白區(qū)農(nóng)戶通常為分散農(nóng)戶，部分農(nóng)戶地勢(shì)較低，工程中對(duì)該空白區(qū)農(nóng)戶產(chǎn)生的污水進(jìn)行收集后接入周邊已實(shí)施污水管道中，標(biāo)高不夠時(shí)設(shè)置一體化污水提升泵站。

（2）對(duì)于上一輪村莊改造已實(shí)施污水就地處理的區(qū)域，如腰路村中部、季橋村東側(cè)等，由于已建就地處理設(shè)施設(shè)計(jì)出水水質(zhì)為一級(jí)B，且因年代久遠(yuǎn)致使其運(yùn)行狀況不佳，所以工程中結(jié)合周邊市政污水管條件、已建就地處理設(shè)施運(yùn)行情況等，因地制宜進(jìn)行就地處理改納管或就地處理設(shè)施提標(biāo)改造。就地處理改納管方案即在已建就地處理裝置進(jìn)水井前將進(jìn)水截?cái)嘟映?，納入到新建污水管道中。就地處理提標(biāo)改造即按照工程出水標(biāo)準(zhǔn)要求，新建出水水質(zhì)要求一級(jí)A 的就地處理設(shè)施。

（3）工程新實(shí)施的區(qū)域中，根據(jù)農(nóng)戶區(qū)與市政道路如下鹽路、六奉公路、南六公路等的距離，優(yōu)先考慮采用納管方式，如腰路村南北側(cè)、季橋村西側(cè)、項(xiàng)埭村、張家橋村等；對(duì)于納管條件較差，如距離市政道路較遠(yuǎn)或者需跨越大河如宏偉港、宣六港等的區(qū)域，宜采用就地處理后就近排河的方式；而對(duì)于南葉公路附近區(qū)域，如新安村、宣橋村、張家橋村南側(cè)，由于工程設(shè)計(jì)時(shí)南葉公路建設(shè)日程尚未明確，周邊農(nóng)戶污水采用就地處理治理，待南葉公路建成后納入其新建污水管。

3 工程技術(shù)要求

3.1 管材

綜合考慮材料特性、施工便利性、接口形式、與檢查井等設(shè)施連接情況，工程采用管材如下：接戶管DN150 管道采用PVC-U 無壓埋地管排水管；戶外污水收集管和污水主管DN250、DN300 采用HDPE 雙壁纏繞管；非開挖施工采用PE100 級(jí)直壁管；直接過河管道采用離心球墨鑄鐵管。

3.2 管網(wǎng)附件

3.2.1 檢查井

考慮到塑料檢查井施工周期短、占地面積小、密封性好等優(yōu)點(diǎn)[5]，同時(shí)結(jié)合已建成項(xiàng)目實(shí)際使用情況，工程中位于較窄的民宅間聯(lián)絡(luò)道、農(nóng)田、菜園內(nèi)，建成后不需要下井操作的位置使用塑料成品檢查井，可實(shí)現(xiàn)快速通水、縮短施工周期，盡可能減少對(duì)居民出行及排水的影響。塑料檢查井若位于行車道路下，需采用防護(hù)鋼纖維增強(qiáng)型防護(hù)井蓋。位于村內(nèi)主干道、市政道路下的檢查井均采用混凝土磚砌檢查井。

3.2.2 化糞池

根據(jù)《鎮(zhèn)（鄉(xiāng)）村排水工程技術(shù)規(guī)程》（CJJ 124—2008），糞便污水不得直排，必須經(jīng)過沼氣池或者化糞池處理。通過厭氧生物分解作用有效截留大顆粒雜物后，再經(jīng)過收集管道輸送至后續(xù)污水處理系統(tǒng)處理?；S池設(shè)置在農(nóng)戶衛(wèi)生間之后，僅收集衛(wèi)生間排出的生活污水。綜合考慮抗?jié)B漏性、施工難度、施工周期、綜合造價(jià)等因素[5]，采用聚丙烯成品一體式三格化糞池，容積為1 m3。

3.2.3 水封井

部分農(nóng)村區(qū)域的衛(wèi)生間不設(shè)置水封地漏，臭氣會(huì)沿污水管道倒流至農(nóng)戶衛(wèi)生間，影響居民生活環(huán)境。為此，在衛(wèi)生間的廢水排放口處，設(shè)置1 座聚丙烯成品水封井，尺寸為φ400，進(jìn)水管DN110，出水管DN160。

3.2.4 隔油池

含油脂的廢水進(jìn)入污水管道后，隨著氣溫下降，油脂顆粒開始凝固并附著在管壁上，導(dǎo)致過水?dāng)嗝婵s小，最后完全堵塞管道[5]。因此在每戶廚房出水管處設(shè)置1 座聚丙烯成品隔油池，尺寸為φ500，進(jìn)水管DN110，出水管DN160。

3.3 泵站

考慮到泵站規(guī)模小、選址困難、施工水平及設(shè)計(jì)安全性等因素，本次設(shè)計(jì)采用一體式污水泵站，占地面積約10 m2。泵站為1 路進(jìn)水管，井筒采用玻璃鋼材質(zhì)，直徑1.2 m。泵站內(nèi)設(shè)不銹鋼提籃格柵、服務(wù)平臺(tái)、爬梯以及壓力傳感器、保護(hù)管等配套設(shè)施。

3.4 就地處理裝置

就地處理裝置規(guī)模大于等于5 m3/d 時(shí)，采用強(qiáng)化A/O+MBBR+吸附除磷工藝設(shè)施；規(guī)模小于5 m3/d時(shí)則采用凈化槽。出水標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行《農(nóng)村生活污水處理設(shè)施水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB 31/T 1163—2019）一級(jí)A 標(biāo)準(zhǔn)。工藝均配備相應(yīng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，以保證出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。就地處理設(shè)施與溢流設(shè)施排放口需考慮水體受納能力，避免設(shè)置在斷頭浜或園溝宅河中。

3.5 施工方式選擇

新建管道施工原則上采用開槽埋管，在穿越鎮(zhèn)級(jí)以上規(guī)劃河道及無法開挖的市政道路時(shí)，可局部采用水平定向鉆、微頂管等非開挖施工。另外，在房屋密集，開挖可能影響房屋安全性，主干道施工時(shí)居民出行困難等地方，可結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況考慮部分污水管道采用非開挖施工。

3.6 管道過河形式

村莊內(nèi)村溝宅河較多，管道鋪設(shè)過程中穿越村溝宅河不可避免。由于磚砌圍堰、斷流開槽施工困難較大，管道過河采用如下方式：寬度小于4 m 的不行船河道，直接過河；寬度4～10 m 的不行船河道，采用加設(shè)支墩的過河形式；當(dāng)管道較深或穿越水面較寬河道時(shí)，不具備直接過河條件的采用非開挖方式過河。

3.7 道路修復(fù)

新建污水管道施工完畢后，道路修復(fù)按照院內(nèi)地坪、民宅間聯(lián)絡(luò)道、村內(nèi)主干道、市政道路等采用不同的修復(fù)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)。戶外道路修復(fù)時(shí)需考慮溝槽外和老路的搭接，涉及管線保護(hù)等特殊管段時(shí)應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)。

4 問題及對(duì)策

工程實(shí)施過程中曾出現(xiàn)問題和解決方案如下：

（1）農(nóng)戶房屋前后排間距狹窄，無法實(shí)施出戶設(shè)施。由于部分農(nóng)村房屋不規(guī)整，前后排間距狹窄，無法每戶實(shí)施化糞池等設(shè)施。針對(duì)這種情況，采用人工開挖，淺埋管道的方式，接至房屋范圍外合并設(shè)置的單個(gè)化糞池等設(shè)施。

（2）戶內(nèi)廚衛(wèi)設(shè)施不完善。由于農(nóng)村地區(qū)部分房屋廚房和衛(wèi)生間建設(shè)不完善，室內(nèi)衛(wèi)生間污廢水未分流，房屋出水合并只有1 根或2 根出戶管，無法實(shí)施化糞池等設(shè)施。針對(duì)這種情況，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況實(shí)施出戶設(shè)施，確保農(nóng)戶污水全部接入到戶外收集管道，污水不排河。

（3）村民擔(dān)心房屋安全，拒絕施工。由于農(nóng)村房屋基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，部分道路寬度有限，村民擔(dān)心開挖施工會(huì)造成房屋開裂，影響房屋安全，拒絕配合施工甚至阻撓施工，導(dǎo)致管線無法按原設(shè)計(jì)實(shí)施。針對(duì)這種情況，技術(shù)上可采取壓密注漿等技術(shù)措施做好房屋保護(hù)，同時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況優(yōu)化管道走向，控制管道埋深。施工方式上可考慮改開挖施工為非開挖施工。同時(shí)配合對(duì)村民的解釋和宣傳工作。

（4）房屋臨河而建，無管道施工空間。部分農(nóng)戶房屋沿河而建，排口直排河道，房屋之間圍墻共用，不具備開挖施工、入戶改造的條件。針對(duì)這種情況，對(duì)少數(shù)難以入戶納管的“困難戶”收集沿河污水排放口，沿河掛管接入道路上新建污水管中。

5 結(jié) 語(yǔ)

（1）農(nóng)村地區(qū)各地經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡，市政道路建設(shè)程度不一，應(yīng)因地制宜采用污水納管或就地處理方案。

（2）在農(nóng)村污水治理工程實(shí)施區(qū)域，農(nóng)戶戶內(nèi)廚衛(wèi)設(shè)施應(yīng)相對(duì)完善。對(duì)于經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)，存在較多旱廁的地區(qū)，建議逐步推進(jìn)旱廁改造為水沖式廁所，有利于污水納管接出。

（3）對(duì)于已實(shí)施過上一輪村莊改造的地區(qū)，應(yīng)盡可能收集上一輪改造的詳細(xì)范圍、實(shí)施內(nèi)容等資料，有助于判定現(xiàn)狀設(shè)施是否利用或廢棄，合理制定新實(shí)施工程的設(shè)計(jì)內(nèi)容。

（4）農(nóng)村污水治理工程應(yīng)盡量與河道治理工程、道路新建工程等其他工程同期實(shí)施，避免發(fā)生道路二次開挖、破壞新建管道等浪費(fèi)現(xiàn)象。此外，應(yīng)明確實(shí)施區(qū)域的農(nóng)戶遠(yuǎn)期保留資格，避免因地塊動(dòng)遷等產(chǎn)生廢棄工程。