城市老旧小区排水管网雨污分流改造技术与效益分析
程楠
371482198704210311
一、引言
随着我国城市化进程的加速推进,城市建设规模不断扩大,城市人口密度持续攀升。然而,早期建设的大量老旧小区排水管网系统逐渐暴露出诸多问题,成为城市水环境治理和内涝防治的薄弱环节。许多老旧小区采用雨污合流制排水管网,这种排水方式在降雨时,雨水和污水混合排放,不仅增加了污水处理厂的处理负荷,还容易导致污水溢流,对城市水环境造成严重污染。同时,老旧管网因使用年限较长,存在管道破损、堵塞等问题,致使排水不畅,内涝灾害频发,严重影响居民的正常生活和城市的可持续发展。因此,对城市老旧小区排水管网进行雨污分流改造势在必行。
近年来,国家高度重视城市水环境治理和排水系统完善工作,出台了一系列政策推动老旧小区排水管网改造。例如,《城镇排水与污水处理条例》明确要求加快雨污合流管网改造,《城市黑臭水体治理攻坚战实施方案》将雨污分流改造作为重要治理措施,住建部发布的《城市排水工程规划规范》也对雨污分流系统设计提出了具体技术标准。在此背景下,深入研究老旧小区排水管网雨污分流改造技术与效益,具有重要的现实意义。
二、城市老旧小区排水管网现状及问题
2.1 管网老化严重
老旧小区排水管网大多建设于几十年前,受当时建设技术和材料的限制,管道材质多为混凝土管或陶土管,这些管道经过长期使用,在地下水侵蚀、车辆碾压等外力作用下,容易出现裂缝、破损等问题。根据相关调查数据显示,部分老旧小区排水管网破损率高达 30%-40% ,导致污水渗漏,污染地下水资源,同时也造成污水收集效率降低。
2.2 雨污合流制排水系统弊端凸显
雨污合流制排水系统在降雨初期,混合污水直接排入水体,会对周边河流、湖泊等水生态环境造成严重污染。在降雨量较大时,合流制管网内的流量超过污水处理厂的处理能力,大量未经处理的污水溢流至自然水体,破坏水生态平衡。此外,雨污合流还会导致污水处理厂运行负荷波动较大,增加污水处理成本,降低处理效率。
2.3 管网布局不合理
老旧小区在建设初期,缺乏科学合理的规划,排水管网布局混乱。部分管道管径过小,无法满足当前排水需求;管道坡度设置不合理,导致排水不畅,容易出现积水和堵塞现象。同时,管网连接不规范,存在私接乱排现象,进一步加剧了排水系统的紊乱。
三、雨污分流改造技术
3.1 管网探测技术
在进行雨污分流改造前,准确掌握老旧小区排水管网的现状是关键。目前,常用的管网探测技术包括物探技术和 CCTV 检测技术。物探技术如探地雷达、电磁感应法等,可以在不破坏地面的情况下,探测地下管道的位置、走向、埋深等信息。CCTV 检测技术则通过将摄像头放入管道内,直观地检测管道内部的破损、堵塞、腐蚀等情况。这些技术的应用能够为改造方案的制定提供准确的数据支持。
3.2 管道更新技术
对于破损严重、无法修复的排水管道,需要进行更新。常用的管道更新技术有开挖更换法和非开挖修复法。开挖更换法是传统的管道更新方式,通过开挖路面,拆除旧管道,铺设新管道。这种方法施工简单,但对交通和居民生活影响较大,且施工成本较高。非开挖修复法如内衬法、缠绕法等,具有施工速度快、对环境影响小等优点,适用于交通繁忙、地下管线复杂的老旧小区。
3.3 截流井改造技术
在雨污分流改造中,截流井的合理设置和改造至关重要。截流井主要用于将雨污合流管中的污水截流至污水管网,避免污水直接排放。新型截流井采用智能控制技术,通过液位传感器、流量计等设备实时监测水流情况,根据设定的参数自动控制截流阀门的开启和关闭,提高截流效率,减少污水溢流。
3.4 雨水收集与利用技术
在雨污分流改造过程中,可结合雨水收集与利用技术,提高雨水资源的利用率。通过建设雨水蓄水池、雨水花园等设施,收集储存雨水,经过简单处理后用于小区绿化灌溉、道路冲洗等,不仅可以减轻市政管网的排水压力,还能节约水资源。
四、雨污分流改造效益分析
4.1 环境效益
雨污分流改造后,污水得到有效收集并输送至污水处理厂进行处理,减少了污水对自然水体的污染,改善了城市水环境质量。以某流域改造项目为例,改造后入河污水量减少 45% ,受纳水体的 COD 浓度从 50mg/L 降至 30mg/L ,氨氮浓度从 8mg/L 降至 4mg/L ,达到地表水 IV 类标准。同时,雨水通过单独的管网排放,降低了合流制管网溢流污染的风险,保护了水生态系统,改造区域内河流透明度提高 30% ,水生生物多样性指数上升 25% 。
4.2 经济效益
从短期来看,雨污分流改造需要投入一定的资金,平均改造费用约 80-150元 / 平方米(含管网探测、管道更新、截流井改造等)。但从长期效益分析,改造后污水处理厂的运行效率提高,处理成本降低。以日处理 5 万吨的污水处理厂为例,合流制系统每年额外处理雨水 100 万吨,增加电费、药剂费 80 万元,改造后可节约这部分成本。同时,雨水收集与利用技术的应用,节约了水资源,减少了水费支出,某小区年节约水费约 5 万元。此外,良好的居住环境有助于提升老旧小区的房产价值,据评估,改造后小区房价平均上涨 8%-12% ,促进周边商业的发展,带动区域经济增长。
4.3 社会效益
雨污分流改造解决了老旧小区排水不畅、内涝频发等问题,改善了居民的居住环境,提高了居民的生活质量和幸福感。问卷调查显示,改造后居民对排水系统满意度从 35% 提升至 85% ,投诉量下降 70% 。同时,改造工程的实施也为城市基础设施建设培养了专业技术人才,仅 2024 年全国就开展相关技术培训 500 余场,培训人员 3 万余人次。推动了管道检测、非开挖修复等相关产业的发展,据统计,近五年我国排水管网改造市场规模年增长率达 18% ,创造了大量就业岗位,具有良好的社会效益。
五、结论
城市老旧小区排水管网雨污分流改造是改善城市水环境、提升居民生活质量的重要举措。通过合理应用管网探测、管道更新等改造技术,能够有效解决老旧小区排水管网存在的问题。同时,雨污分流改造在环境效益、经济效益和社会效益方面都具有显著优势,对城市的可持续发展具有重要意义。在实际改造过程中,应结合老旧小区的具体情况,制定科学合理的改造方案,充分考虑地下管线情况、居民需求和资金筹措等问题,确保改造工程的顺利实施和长期稳定运行。未来,随着技术的不断进步,还需进一步探索更加高效、经济的雨污分流改造技术,如智慧排水系统集成、新型环保管材应用等,为城市建设和发展提供有力保障。
参考文献
[1]陈志强,王晓红。非开挖修复技术在老旧管网改造中的应用 [J]. 管道工业,2023, 34 (5): 45-49.
[2] 王浩,刘晓燕。城市老旧小区雨污分流改造技术研究 [J]. 给水排水,2023, 59 (3): 112-116.
[3] 李小明,张建军。雨污分流对城市水环境的影响分析 [J]. 环境科学与技术,2024, 47 (2): 89-93.