农村生活污水设施养护技术难点与应对实践

引言

农村生活污水治理是加快实施乡村振兴战略、补齐农村基础设施短板、改善农村人居环境的重要内容 [1]。在人口持续上升、污染物排放增多以及污水排放标准更加严格的环境下，农村地区由于污水处理设施不够完善和资金有限等因素，导致了农村污水处理率偏低于10%[2]。与此同时，在进行农村生活污水设施养护时发现，大量原有设施出现了老化和渗漏等情况，这也导致了大量未经处理的污水排入河道，导致河道的水体出现黑臭问题[3]。为此，本文以 2024 年外冈镇农村生活污水设施养护项目为研究对象，分析该项目养护过程中的重难点及解决措施对于后续相关工程的施工具有重要意义。

1​工程概况

2024 年外冈镇农村生活污水设施养护项目位于嘉定区的外冈镇，该项目的建设单位为外冈镇水务管理所。项目主要养护的对象包括污水管道、雨水管道、雨污水连管，以及雨污水窨井、雨水进水口、雨水管出口等关键设施。

2​养护过程中的技术疑难点分析

2.1 管道破损与结构隐患

在对 K2+300-K2+400 段污水管道开展高压水冲沟管作业时，管道出现了局部破损，主要表现为混凝土剥落、钢筋外露。通过检测发现，该段管道服役年限超过设计使用周期，导致管道中长期受污水中酸性物质、微生物腐蚀，管壁厚度由设计的 20cm 减薄至 14cm （仅为设计值的 70% ），结构强度出现大幅下降。在高压水流作业时，薄弱部位无法承受瞬时冲击力，出现了破损情况。如果不及时处理，破损区域将会持续扩大，后续可能会引发污水渗漏、路面塌陷等次生灾害。

2.2 雨水进水口堵塞与清捞困境

下完雨后，大量枯枝落叶和杂物被雨水冲到了邻近绿化带区域的雨水进水口，这也导致了雨水口出现了堵塞的情况，如图 1 所示。如果现场采用人工处理的话，每次处理的时间很长，且不能解决根本问题，下次下雨还会出现雨水口杂物堆积并堵塞的情况。

2.3 淤泥处理与二次污染风险

本项目在进行清淤的过程中发现，淤泥内部有大量的悬浮物，同时结合检测仪器发现存在重金属和其他有机污染物。这些污染物如果不经过处理就直接进行排放，对于水体和土壤会造成严重污染。如对这些淤泥进行常规运输，不做任何保护措施的话，运输成本高且存在撒落的风险。

2.4 管道接口渗漏治理措施

在项目前期排查的过程中发现，本项目中的一部分雨污水管道的接口位置出现了渗漏，这对于周边的土壤会造成重要影响。通过现场的检查分析发现，造成渗漏的主要原因是，雨污水管道接口位置的橡胶密封圈的使用年限过长，导致其弹性不足，没有了密封效果。同时管道的基础受到周边环境的影响出现了不均匀沉降的现象，管道接口两侧的沉降不同步也导致了裂缝的产生。如果对于这个问题，只采用水泥砂浆抹面的方式进行修补，那么只能解决表面，并不能解决密封圈老化和不均匀沉降的问题，就算修复后期也会出现渗漏问题。

2.5 窨井结构沉降处理方案

在项目施工的过程中，发现项目中的多处窨井出现了不均匀沉降的现象，最大处窨井的井盖与路面的高差达到了 10cm ，这一问题不仅对路人的行车安全造成影响，同时后期可能会出现窨井开裂渗漏等问题。通过原因分析发现，造成这个问题的主要原因是窨井的基础在施工的时候并没有完全压实，导致在长期荷载作用下极容易下沉。同时，地下水的作用也导致了基础部分土体的流失。

3​应对措施

3.1 污水管道破损修复措施

针对 K2+300-K2+400 段污水管道因高压水冲沟作业导致的破损问题，项目组采用分阶段修复方案。发现破损后，立即暂停作业，采用DN600规格的橡胶气囊封堵破损点上下游管道，气囊通过充气膨胀紧贴管壁，形成密闭止水空间，配合 2 台 50m³/h 流量的潜水泵快速抽干作业区域积水，为后续修复创造干燥环境。

在破损部位处理上，使用液压破碎镐机械凿除剥落的混凝土，凿除范围超出破损边缘10cm ，确保清理至坚实基层。对裸露钢筋采用电动钢丝刷打磨除锈，清理至 Sa2.5 级标准，即钢材表面无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物，呈现金属光泽。除锈后立即涂刷两遍环氧富锌底漆，单遍干膜厚度不小于 40μm ，利用锌层的电化学保护作用增强钢筋防腐性能。

基层修复选用 C80 高强无收缩灌浆料，该材料具有早强、微膨胀特性，24 小时强度可达 30MPa 以上，确保修复部位与原结构紧密结合。待灌浆料强度达到设计要求后，在表面粘贴 3mm 厚的乙烯基酯树脂防腐板，采用 M10 不锈钢膨胀螺栓固定，间距 20cm×20cm 呈梅花状布置，并使用双组分环氧结构胶填充板缝及螺栓孔，形成完整的防腐密封层，有效恢复管道结构强度与耐腐蚀性能。

3.2 雨水进水口堵塞治理方案

首先，定制双层可拆卸式不锈钢格栅，上层为 50mm×I0mm 粗格栅，下层为10mm×10mm 细格栅，采用304 不锈钢材质，通过卡槽式结构安装于进水口下方，可有效拦截枯枝落叶、秸秆等大体积杂物，且便于拆卸清理。

在自洁系统设计上，在进水口连接管上游 5m 处增设 DN100 旁通管，安装自动排淤阀。该阀门内置压力传感器，当监测到格栅前后水压差超过 0.05MPa（ （即堵塞程度达到预警值）时，阀门自动开启，利用上游水流的冲击力对格栅进行反向冲洗，单次冲洗时间约 30 秒，可清除 80% 以上附着杂物，实现自动化清淤。

对于残留的细小杂物，配备便携式真空吸污装置进行快速清捞。该装置搭载可弯曲的碳纤维吸污管，最小弯曲半径仅 15cm ，能适应复杂的管道环境，吸力达 12kPa ，配备的旋风分离装置可实现固液分离，单台设备每小时清捞效率达 8m³ 。

3.3 淤泥无害化处理技术

为了处理项目中的淤泥，项目部决定建造三级串联式淤泥沉淀池，所有淤泥只有经过处理以后才能进行运输。沉淀池的总容量控制在 150m3 ，尺寸为 5m×3m×2m ，沉淀池的内部设置了斜板填料，促进淤泥的沉降。其中以及沉淀池投放浓度 80-100mg/L 的聚合氯化铝（PAC）絮凝剂，促使淤泥中的悬浮物凝聚。二级沉淀池出口的位置，设置了多层长丝土工布，作为过滤层，主要是利用土工布透水不透土的特性，将淤泥中的絮状物过滤出来。过滤以后的淤泥使用密封的运输车运输到指定的场地进行处理，同时运输的过程中要避免出现洒落的问题。

3.4 管道接口渗漏治理措施

对于项目中的管道接口渗漏问题，首先使用 CCTV 管道检测机器人对项目中的管线进行探查，并对有损伤的管道位置进行定位和损坏情况评估，便于后期采取相对应的解决措施。

对于项目中由于橡胶密封圈老化而导致渗漏的位置，采取更换橡胶密封圈的方式。首先排查一下接口的尺寸和规格，并选择耐老化、耐酸碱的橡胶密封圈。随后关闭进水阀门，将里面的积水排空并清理掉污垢，并检查管道有无破损情况，有破损的及时处理。最后在接口的位置涂抹上润滑剂，并安装新的密封圈。同时使用高分子密封材料进行密封确保密封效果。

对于项目中由于不均匀沉降引起的渗漏，对于出现沉降的位置使用注浆加固，如果沉降严重的话，使用混凝土基础加固。在加固的过程中使用千斤顶调整管道的位置，确保接口处两侧的管道位于水平位置。完成以后对周边的土壤进行夯实，并再次进行闭水试验，确保管道不出现渗漏现象。

3.5 窨井结构沉降处理方案

采用复合注浆与结构加固技术进行处理。首先，在窨井周边呈梅花状布置注浆孔，孔间距 1.2m，孔径 50mm ，注浆深度根据沉降情况确定，一般深入基础底面以下 1-1.5m 。采用水泥- 水玻璃双液浆进行注浆，水泥浆水灰比为1 ：1，水玻璃浓度为 35-40Be^′ ′，水泥与水玻璃体积比为 ，注浆压力控制在 0.3-0.6MPa_⨀ 。通过压力注浆，填充地基空隙，提高地基密实度与承载能力，阻止窨井进一步沉降。

对于项目中沉降较大的窨井，在进行注浆作业的同时，要使用千斤顶进行抬升。抬升完成以后，使用环氧树脂灌缝胶对于窨井周围存在裂缝的位置进行灌注处理。处理时，先将窨井四周裂缝清理干净，随后进行灌浆作业。浆体凝固以后，涂两层聚合物水泥防水涂料。

4​效果与经验总结

外冈镇农村生活污水设施养护项目实施后，各项技术措施成效显著。管道修复技术使破损管道结构强度恢复至设计标准，经闭水试验检测，修复段渗漏率下降 95% ，有效避免污水外溢污染；雨水进水口智能防堵系统将堵塞频率从每月 5—6 次降至不足 1 次，强降雨时排水效率提升 70% ；淤泥处理工艺使淤泥体积缩减 60% ，运输成本降低 40% ，且未发生二次污染事件。管道接口渗漏和窨井沉降问题修复后，经 3 个月跟踪监测，未出现复发现象，道路通行安全性显著提高。

5 结论

随着乡村振兴战略的不断实施，农村污水设施养护项目越来越受到关注，但在施工期间遇到的问题也越来越多。本文结合 2024 年外冈镇农村生活污水设施养护项目，分析该项目施工过程中遇到的重难点问题，包括管道破损、雨水口堵塞、淤泥处理和管道接口渗漏等问题，本文及时采取了相应的解决措施，成功地解决了项目施工过程中遇到的问题。

随着科技的不断发展，越来越多的新技术新材料不断涌现。未来的研究，可进一步探索智能设备与现场施工的结合，同时将物联网、大数据等技术应用到生活污水设施上来，从而实现设备状态的监测。

参考文献

[1] 陈雪琴 . 立足“三农”履职尽责促进乡村全面振兴 [N]. 中山日报 ，2025-02-21（002）.

[2] 许杰宁 ， 孟超 ， 柳俊 ， 等 . 底栖动物与鱼类环境中三种沉水植物对农村生活污水净化效果的影响 [J/OL]. 陕西科技大学学报 ，1-9[2025-05-04].

[3] 洪诗南 . 泉州市市级污水管线精细化管理经验的思考 [J]. 福建建材 ，2019，（10）：111-112.