浅析乡镇污水处理厂与排水管网的问题及优化研究

浅析乡镇污水处理厂与排水管网的问题及优化研究

王雨

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摘要：随着现代化城市的快速发展和对环境的综合规划，我国乡镇污水处理能力和排水管网的建设和改造也正在迅速推进，取得了显著的成就。然而，许多乡镇仍然面临着具体的排水问题，例如管道建设落后，排水设施缺乏完善性，排水标准较低以及设计与实际分离等。随着乡镇发展的加速，排水问题也变得越来越突出，成为阻碍乡镇发展的一大障碍。本文就深入研究如何最大限度地发挥乡镇现有排水设施的潜力，从而改善乡镇污水处理效果。期望通过本文的研究，为国内一些排水系统运行效率较低的乡镇提供有益的参考和启示。

    关键字：乡镇排水系统；优化技术；污水处理；管网系统          

引言：乡镇排水系统直接关系不仅乡镇居民的生产生活，也是下游生态环境的源头，一个乡镇污水处理厂能否真正发挥作用，最核心的部分就是它的污水收集系统和污水处理厂，其中污水管网相当于一个乡镇排浊的通道，污水处理厂相当于清浊的场所，因此如何实现预期功能，是乡镇排水设计和管理体系的难题。

一、乡镇污水处理排水管网存在的问题

1.1 前期踏勘不仔细

   在设计管道系统之前要对乡镇地理情况、居民居住情况、排水现状等做好充分考察，结合污水处理终端的地理位置，综合考虑涉及处理范围等实际情况，因地制宜地对污水管网进行合理设计，同时做好过程把控，而且要对后期的管道巡检和紧急处理设计预案，才能保证乡镇污水处理系统能良好的运行，发挥设计预期功能。然而在追求速度、节约投资的当下，管网前期踏勘和研究不足，建设初期过于局限性，导致了排水管网设计范围欠缺长远规划，管网实际工程造价超出预算等诸多问题。

1.2排水流量设计不足

随着乡镇的发展，日益增加的污染物和废水排放，不仅冲击着后端污水处理厂，同时也是对排水管网的考验，若设计初期未充分考虑发展规划，会造成排水工程一系列的设计容量与发展后乡镇现状严重不匹配，特别在雨季时就会出现检查井涌水，污水横流的情景，给乡镇居民的工作和生活带来一定的困扰，也严重影响排水管网输水效果和污水处理厂的正常运转，阻碍乡镇发展。为解决此问题，又需启动新一轮的排水管网以及污水处理厂的扩能工程，增加了不必要的财政开支的同时，对居民的生活也会造成一定程度地干扰。

1.3 管材选择和施工过程问题

因为各种各样的原因，管网施工质量问题层出不穷。其中有为节约建造成本选用低质量又廉价的管材、管道安装时定位放线随意、建设后检测测试作不专业不负责等，也有因施工地基条件差，产生不均匀沉降，特别是接头处污水渗漏，如果渗漏超过一定限度，还会造成路面沉陷等问题，都需要从源头、施工等做好细节控制。

二、乡镇污水处理厂存在的问题

2.1 总体规划问题

建立区域的集中污水处理厂是解决水污染问题的重要措施之一，首先就要做好总体规划，根据资金和发展需要，统筹安排，分轻重缓急、先解决重点，再分期建设，逐步实施。现今大环境下污水处理厂在我国不论是城市、城镇、乡村都普遍已建成，污水处理厂设计处理规模在实际运营中才发现设计容量不够，刚修建好一段时间就不得以又要启动扩能工程，存在欠缺总体规划和以发展的眼光看待问题。

2.2 设计偏差和出水监管问题

     一般乡镇污水处理收集到的污水往往按照一般城市生活污水排水水质进行程序化的设计，工艺设计并未充分考虑到乡镇的特点，特别是忽视了小规模养殖户排水以及周期性水质水量波动的问题，设计进水水质、水量与实际不符，处理构筑物设计捉襟见肘，最终导致污水处理厂处理不达标。而大多乡镇污水处理厂并未按城市污水处理厂的要求，严格安装进出水相应在线设备，监管部门对其无法做到实时监控，且一些乡镇污水厂建成后由于经费问题，污水处理厂及管网的维护由当地乡镇部门自行运营，缺乏专业的运维管理，在监管不及时的情况下，污水处理厂在某种程度上成了集中排污点。

2.3 与排水系统不匹配

   一些乡镇污水处理存在污水处理厂和排水系统分家的情况，甚至有些乡镇污水处理厂修建好了，管网工程还未规划，也有些乡镇雨污不分流，管网收集过多雨污，污水处理厂设计规模与管网系统设计脱节，给后期污水处理厂运营造成很大的影响。

三、管网系统优化措施

3.1 管网设计优化

管网建设必须在设计初期重视排水规模的确定，特别是管网排水能力的设计，需要全面综合考虑，做好前期全面的踏勘工作，结合乡镇现状以及总体规划进行合理设计。管网不同于污水处理厂，涉及施工面广、杂，污水处理厂可根据城市发展或排水标准升级要求，预留扩能提质用地的前提下进行阶段性设计，管网应该争取一次性设计到位，即便投资资金不足，也要做到系统性设计，具体在实施过程中可分期建设，避免多次设计出现衔接问题。

3.2 管材选择及施工优化措施

   早期设计常采用钢筋混凝土管、塑料波纹管等作为污水输送管材，近年来已逐渐显现出其弊端，钢筋混凝土管不仅施工不便，还因为接口过多，容易出现污水渗漏，塑料波纹管虽然施工方便但因环刚度问题容易导致管道变形、破损，地面沉陷，不仅严重影响管网输水也对居民生活造成不便。因此在设计时，应尽量选用环刚度适宜或稍微放大些、方便施工、接口牢固的管材，例如双壁波纹管等，并根据埋深和刚度需求，特殊地段应用防腐钢管。

管网施工作业作为隐蔽工程，施工过程管理至关重要。在具体施工时应完善施工队伍内部质量管理，健全各项质量管理的规章制度，开挖、回填、敷设管道等均应严格按照施工要求作业，严格做到上个工序不合格，绝对不进行下一个工序。在遇施工问题时，尽量采用先进可靠的施工技术，提高施工技术水平，施工完成后严格按闭水实验程序对施工管段进行检测，从而提升管道使用效能。

3.3 管道维护优化措施

  三分建设、七分管理，管网部分的维护常常被忽略，只有出现问题时才花大价钱去补救。排水管道的通病为管道堵塞、变形、沉陷、断裂、脱节等，传统的方法就是增大人工巡检频次，对发现问题管段及时清淤、修补和重建。随着当代科学发展，管网维护也可借助科技力量，投资允许的条件下将管网设计为可视化智慧管网，通过对地下管网设备、环境进行实时监控，在识别到后台状态数据时，将状态以差异化的形式呈现在设备模型上，管理人员可直观查看故障出处，准确对应问题窗口，利于抵抗各类管线进行抢修、维护、扩容改造等问题，高效缩短抢修时间。

同时，还应提高人们保护基层设施的意识，动员乡镇居民参与排水管网日常监督中，加强监督和共管力度，有效遏制偷排等行为。

四、污水处理厂系统优化措施

4.1 合理规划污水处理厂建设规模

   乡镇污水处理厂一般按照服务面积内现有常驻居民人数，结合乡镇近远期规划（一般乡镇人口变化规模不大）来设计处理规模。然而，乡镇排水管网仍无法做到雨污分流，常采用混流制，在计算处理规模时还应考虑被截流的雨水，以及乡镇服务范围内存在的工业企业生活生产污水，加上入渗地下水，最终组成污水处理设计总流量，因漏算以上污水流量，污水处理厂规模常偏离实际，即便考虑了人口变化因素带来的污水量增大，适当地放大了污水处理量，也无法满足实际需要的处理需求。因此，应实地认真调研，结合管网设计，充分计算截留量和工业企业污水量后，再确定污水处理厂规模。

4.2 排水标准的前瞻性

城镇污水处理厂现有的排放标准大多执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》，乡村污水处理站排放标准多半以地方性的农村生活污水处理设施污染物排放标准进行设计，出水水质的要求进一步降低，起初目的是减少政企负担，然而随着环境容量的下降，地方对排水标准又做了新的提质要求，对未提前考虑提质预期、已建成的污水处理设施而言，特别是无法扩大用地面积的污水处理厂，将是一个严重的挑战。所以在设计之初污水厂址选址应考虑提质可能，为后期预留适当的空间，或超前设计，根据实际要求分期建设实施。

4.3 处理工艺优化控制

乡镇污水处理厂（站）设计，特别是乡村污水处理站设计工艺层出不穷，一味地为了节约运营成本，采用在未处理好的情况下，直接采用土地处理方法，后期也是无人管的状态，只见污水进，不见清水出，导致市政投入严重浪费，也造成了不同程度的环境污染。充分节约能源的同时，也要保证污水处理效果，科学化设计污水处理工艺。这就需要建设者应科学的看待污水处理事项，设计方能充分考虑节能的前提下，选用低能耗的可靠、高效的组合工艺，结构上也应满足使用年限，不要一味为了追求工期，追求便捷，尽数选用钢构设施，钢结构设施若日常维护不到位，极易在年限上不能达到使用要求。而且乡镇污水水质、水量变化较大，在缺乏对源头排污企业监管的条件下，污水处理厂（站）设计须考虑一定的应急设施或储存能力，可以采取加大调节池容积或增设应急池等设计进行调控，避免冲击水量和水质对污水处理厂（站）造成出水不达标的后果。

4.4 运营管理优化建议

乡镇污水处理厂处理规模普遍偏小，在运维上明显无法按照大型污水处理厂进行人员配置和运维管理，为保证其正常运转，并节约人工成本，污水处理厂（站）需要经培训合格专业人士和成熟的自控体系进行运维，建议还未运维外包的乡镇将专业的事情交给专业的人来做，最好是运维方在建设期间就介入项目实施，做好污水处理厂设施设备质量和管网设计和施工全过程把控，确保今后污水处理厂（站）硬件设施能正常投入使用，保证使用年限，也能便于管网维护排查。针对乡镇排污企业相对固定，可预计进水超标污染物的情况，建议运维企业在进水端安装实时在线监测设备，通过来水检测，可及时发现原水是否满足进场处理标准，并立即排查目标管段，便可对源头排污口采取相应措施，有效解决后续原水持续超标入场的问题，并汇报相关部门请其加强监督。

另外，运维外包利于各职能部门的后续监管，促进污水处理厂正规、有序运转。为有效监督管理污水处理厂（站）是否达标，建议监管部门要求运维单位安装出水在线装置，对流量和出水水质进行自行监控的同时。

五、总结

为了更好地解决乡镇污水处理系统的问题，从设计、施工、运维上各环节都应坚守原则、细节把控、因地制宜、从实际出发，优化工艺和施工方法，做好施工全过程管理，最后加大监管力度，坚持政企分离，加强对污水处理厂（站）的监管，建立健全相互协调的机制，有效解决乡镇污水处理进水水质水量波动大，管网设计施工不满足需求、出水无法稳定达标等问题。

参考文献：

[1]市政给排水管网优化配置分析[J]赫亚宁；牟凤燕.工程技术研究，2022(19)

[2]城市污水处理技术及发展研究[J].赵彦钗;翟春宏;王俊浦;刘晓晨.皮革制作与环保科技,2022(08)

[3]乡镇污水处理厂高排放标准改扩工程设计要点[J]. 向帆.中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司,2022(58)