星云湖沿河村落污水處理工程收集系統(tǒng)的設計研究

　　摘要：本文以星云湖沿河村落污水收集工程為例，詳細介紹了星云湖沿河村落排水污染問題和工程設計方案，針對施工方案的重點和難點提出對應的解決措施。本案例可為其他云南九湖流域村莊污水的治理工作提供一定的參考。

　　關鍵詞：星云湖;沿河村落;污水收集;工程設計

　　1 星云湖沿河村落現(xiàn)狀

　　1.1 項目區(qū)域概況

　　星云湖沿河村落地處云南省玉溪市江川區(qū)星云湖周邊，地理位置為東經(jīng)102°45′-102°48′，北緯24°17′-24°23′，項目主要涉及其中的大街街道和前衛(wèi)鎮(zhèn)(圖1)。區(qū)域內(nèi)產(chǎn)業(yè)以農(nóng)業(yè)和工業(yè)為主，其中磷礦和磷化工產(chǎn)業(yè)比重較大，且農(nóng)業(yè)種植施用大量氮肥和復合肥，施用、處理不規(guī)范導致作為星云湖沿河村落排污收納水體的星云湖污染嚴重：全年水質綜合評價為劣Ⅴ類，高錳酸鹽指數(shù)(IMn)、化學需氧量(COD)含量、生化需氧量(BOD5)、總氮(TN)和總磷(TP)含量超標，年均營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)為66.15，全年水質均處于中度富營養(yǎng)狀態(tài)。而星云湖屬珠江流域南盤江水系的源頭湖泊，其水質的好壞會嚴重影響下游城市的用水安全和居民生活質量，因此做好星云湖沿河村落污水的收集治理工作尤為重要。

　　1.2 排水污染現(xiàn)狀及問題

　　1.2.1 雨污合流制難以滿足現(xiàn)狀要求

　　目前星云湖西岸前衛(wèi)鎮(zhèn)轄區(qū)村落、南岸大街街道的上頭營村、謝家營村多采用雨污合流制的溝渠，農(nóng)戶排放的生活污水、庭院及屋面的雨水、牲畜圈舍沖洗產(chǎn)生的廢水、村內(nèi)道路灑掃產(chǎn)生的排水以及農(nóng)田灌溉用水全部排入同一污水收集管道，導致污水處理量不穩(wěn)定、污水水質復雜，給污水的處理帶來了困難。

　　1.2.2 污水收集率低

　　星云湖沿河村落污水主要采用溝渠進行收集，污水在進入溝渠后或直接進入河道，或隨地表徑流直接外排進入自然環(huán)境，或在旱季被村民截流用于灌溉。污水僅有少量污水進入處理系統(tǒng)，無法得到有效的收集處理。

　　1.2.3 現(xiàn)有污水收集管道鋪設不合理

　　現(xiàn)有的污水收集管道由于當時工程施工人員專業(yè)程度不高，溝渠施工并未完全按照設計圖紙施工，大多依照村內(nèi)原有地形就勢砌筑溝渠導致溝渠的布局、標高和坡度等并不與設計初衷相符，最終排水坡向不一致，村內(nèi)形成多個排水流向，使污水無法集中收集至污水處理系統(tǒng)。

　　2 污水收集系統(tǒng)設計方案

　　2.1 戶內(nèi)“四水”的收集

　　(1)庭院污水收集池：為了盡可能實現(xiàn)雨污分流，在農(nóng)戶庭院內(nèi)設置污水收集池收集收集廚房、洗漱間及庭院灑掃產(chǎn)生的污水。此外，為了防止垃圾進入支管，堵塞管道，需要在收集池出水口設置攔污網(wǎng)。(2)戶用化糞池：近年來國家大力推行“廁所革命”，廁所作為重要的衛(wèi)生措施關乎國民生計，加之本項目區(qū)域內(nèi)部分戶廁及牲畜圈舍的廢水直接從房屋的開孔排入村內(nèi)的溝渠，既影響了韓靜衛(wèi)生，又增加了生活污水收集管網(wǎng)系統(tǒng)堵塞的可能。(3)入戶支管：入戶支管工程量暫按照每戶10m進行估算，在入戶管接出戶外進入截污主干管前需要保證入戶管出水端高于下一級管道的入水口以防止污水返流進入戶內(nèi)，產(chǎn)生臭味，從而影響居民生活。(4)出戶支管：居民房屋內(nèi)的出戶支管工程量長度根據(jù)每戶居民房屋占地面積的大小進行估算，人行巷道內(nèi)出戶支管工程量以每戶6m進行估算。

　　2.2 村內(nèi)截污主干管網(wǎng)的布設

　　在布設截污主干管網(wǎng)時，保留原有的溝渠系統(tǒng)，雨水通過原有的溝渠系統(tǒng)進行排放，再此基礎上再新建一套完善的截污管網(wǎng)用于收集污水，并最終輸送至污水處理廠進行污水處理。通過非滿流計算管道最大充滿度;結合農(nóng)村地區(qū)污水特點、排水管材和原有道路坡度確定管道最小坡度并根據(jù)公式2-1和公式2-2對主干管水力進行計算、確定。本項目中選取柔韌性好、適應沉降性能好的HDPE管。在管道施工過程中，充分利用了地形條件，管道埋深較淺，管頂覆土厚度適中(0.5～1.9m)，滿足開槽施工的要求。而開槽施工由于施工難度小、無需專用設施、造價低等原因被認為是理想的管道施工選擇。

　　3 污水收集工程施工的重點和難點

　　(1)污水現(xiàn)狀收集率低，工程量較大。星云湖沿河區(qū)域村落較多，居住農(nóng)戶集中，污水產(chǎn)生量大。而根據(jù)調查，村內(nèi)由于為進行雨污分流，管網(wǎng)復雜、缺乏規(guī)劃，整個治理區(qū)域內(nèi)污水現(xiàn)狀收集率僅有10%。因此在本次污水收集系統(tǒng)設計中，工程量較大，任務重，需要通過新建一套完善的截污管網(wǎng)，實現(xiàn)雨污分流，并將污水集中收集，提高污水收集管網(wǎng)覆蓋率。

　　(2)地質復雜，地形坡度明顯，管道坡度設計難度增加。星云湖沿河區(qū)域整體地勢坡度較大，坡降明顯且地質情況相對復雜，在開鑿過程中需考慮到開鑿深度的影響，若增加開鑿深度后可能會接觸到不良地層，這會增加施工的難度。因此在工程設計和施工的過程中要因地制宜，在滿足設計要求的基礎上適當降低管道坡度，減少開挖深度。

　　(3)農(nóng)村現(xiàn)狀房建不規(guī)范，影響雨污分流收集。由于農(nóng)村房屋和庭院大多為農(nóng)戶自建房，修建過程中缺乏設計，房屋排水管道的設計存在不規(guī)范支出，導致在雨污分流后無法保證雨水完全不混入污水管網(wǎng)中。而雨水中通常夾雜著泥沙、垃圾等，在雨季時會造成排水管網(wǎng)的堵塞。因此在星云湖污水收集工程設計、施工的過程中應該注重入戶支管出水端攔污網(wǎng)、出戶支管管道拐彎處清潔井等清淤設施的布設，以確保管道的正常運行。

　　4 總結

　　星云湖周邊村落由于采用雨污合流制且現(xiàn)有污水收集管道鋪設不合理、污水收集管道清淤處理設施欠缺等原因，污水收集率低，污水治理難以滿足現(xiàn)狀要求，進而嚴重影響了星云湖的水質。通過建立村內(nèi)獨立的污水收集系統(tǒng)解決村內(nèi)污水與雨水、農(nóng)灌水混流的問題，改善村莊排水條件，實現(xiàn)雨污分流，使村落污水能夠得到有效的收集，再通過污水處理設施進行處理，防止其對星云湖造成污染。

　　參考文獻

　　[1]邱春林.鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略保障體系的建構路徑[J].湖南行政學院學報，2020(01)：53-61.

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