环境科学
项整治行动中的应用
——以龙桥镇污水处理厂收集系统为例
邢江鹏
（庐江县城市排水管理所，安徽 庐江 231500）
摘要：庐江县龙桥镇污水治理专项整治行动的成功实施表明，CCTV检测技术在污水管道病害检测、雨污混接调查，以及管道养护维修中起到了关键作用。通过CCTV检测，结合其他检测手段精准定位各类管道病害234处。经修复后，污水处理厂的进水COD、氨氮浓度得到了显著提升，2021年1-3月进水COD浓度月均值分别为140.1mg/L、168.3 mg/L、135.4 mg/L，相较于2020年同期值分别提升279.5%、425.8%、219.8%。2021年1-3月进水氨氮浓度月均值分别为32.0 mg/L、29.8 mg/L、15.1mg/L，相较于2020年同期值分别提升564.4%、405.0%、198.5%。建议具备条件的地区可尽早开展该项工作，排查消除管道病害点、雨污混接点，进行溯源治理。
关键词：精准定位；关键；溯源
随着城镇建设的不断发展，城镇污水收集和处理设施短板日益凸显。污水管网系统作为污水收集与输送的重要设施，其运行质态直接影响污水处理厂运行效率和城镇水环境。污水处理厂进水COD 浓度低是当前城镇污水处理厂面临的普遍问题，进水COD浓度低会增加污泥培养难度，增加污水处理厂运营成本，同时也会影响污水处理设施的除磷效果及反硝化效果，降低COD减排效率[1]。2020年合肥市庐江县组织实施了乡镇政府驻地污水治理专项整治行动，全面排查各镇污水处理设施收集系统问题，进行整改，全面提升污水处理厂进水浓度、污水收集处理率，并取得了良好效果。
1 项目概况
庐江县龙桥镇污水处理厂出水标准均执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准，配套主管网约14公里，服务区域面积1.21平方公里，服务总人口约1.9万。2015年建成投产以来，污水处理厂进水COD浓度偏低，晴雨天波动大，污水处理厂配套管网亟需排查整治。
结合重要管道节点水质检测、检查井水量观测结果，筛选出12公里污水管道作为检测、修复重点。管道分别为混凝土管和HDPE双壁波纹管。其中，DN800的混凝土管1.9公里，埋深3-8米；HDPE 双壁波纹管约10.1公里，以管径300和400毫米的居多，埋深0.6-5米，如表1所示。检测、维修管道主要位于规划二路、规划三路、龙桥大道、裴桂路、镇区次干路与街坊路，以及梅林新村小区、龙桥镇中心小学。
表1 不同材质、管径管道长度
材质 管径（mm） 长度（m） 管段 混凝土管 800 1893 37
混凝土管 300 29 2 HDPE双壁波纹管 800 100 5
HDPE双壁波纹管 500 1044 44
HDPE双壁波纹管 400 1252 71
HDPE双壁波纹管 300 7710 851
2 检测与评估方法
本次检测采用施罗德SINGA300多功能管道检测机器人系统。该系统适用管径300mm—2000mm，一次检测长度最长可达150m，自带电缆长度计数器，同步记录电缆收放，精度±0.05%。爬坡角度可达15°，摄像头可360°无止境旋转，±120°倾斜对管道摄像，可以准确判断管道缺陷，并为管道修复方案提供依据。
2.1 检测方法
CCTV检测对管道条件有一定要求，检测前需确保管内积水、积泥均小于等于管道直径的20%，且水位、淤泥厚度须小于200mm。因此，CCTV检测前需对管道进行预处理，采用气囊对管道进行封堵后，进行抽排降水，再采用高压水或人工方式对管道进行清理，淤泥采用吸污车吸出并运至处置点，固体杂物采用人工方式运至地面并装袋处理，管道清淤完成后采用高压水冲洗干净，保证检测机器可顺利爬行并充分暴露管道缺陷[2]。
2.2 评估方法
管道检测与评估报告依据《城镇排水管道检测与评估技术规程》CJJ181—2012）和《城镇管渠与泵站维护技术规范》（CJJ68—2007）编制，将管道缺陷分为结构性缺陷和功能性缺陷，按不同等级采用打分制，通过对管道进行综合评估，指导管道的修复（养护）工作[3]。管道非开挖维修建议依据《城镇排水管道非开挖修复更新工程技术规范》（CJJ/T 210-2014）编制，采用少开挖或不开挖地表的修复技术对损坏的排水管道进行局部或整体修复，使其恢复原有功能。
3 管道检测结果与分析
3.1 管道结构性与功能性缺陷检测结果
检测共发现各类管道病害234处。结构性缺陷185处，占总缺陷79.1%。其中管道破裂、管道渗漏以及
变形为主要缺陷类型，分别为56处、33处、27处，分别占总缺陷处23.9%，14.1%，11.5%；功能性缺陷49处，占总缺陷20.9%。其中沉积、障碍物为主要缺陷类型，分别为15处、13处，分别占总缺陷处6.4%、5.6%，如表2所示。
3.2 管道雨污混接检测结果
雨污混接检测主要以晴、雨天现场检查污水检查井，通过目测、量杆、染剂等方法初步判断管网是否与周边排水系统管网混接，是否与河道、水塘有连通是否与雨水管混接，再通过CCTV管道检测技术准确定位混接点位置[4]。根据现场检查以及CCTV管道检测，共计发现雨污混接点36处。混接点较为严重的区域为梅林新村小区，类型全部为雨水管道接入小区污水支管网并接入市政污水主管道；规划二路、规划三路12处混接点均为雨水篦接入市政污水主管网；裴桂路4处为商户或住户私接，如表3所示。
3.3 检测结果分析
结合CCTV检测视频、现场调查以及供水量、污水处理量等综合分析，龙桥镇污水处理厂进水COD浓度低、波动大的主要原因如下：（1）管道结构性缺陷（破裂、错口、渗漏）导致地下水、池塘水以及河道水等外水进入污水管网，稀释了市政污水管道中污水COD浓度。其中，管径较大混凝土管段由于埋深大，与地下含水层较近，同时刚性接口的连接处密封性较差，是渗漏点较为集中的区域；（2）居
民小区内排水管网雨污混接，以及主管道周边商户、住户私接导致大量雨水进入污水管网，进一步降低了污水处理厂进水COD浓度，并导致晴、雨天污水处理厂进水COD浓度波动较大。部分管道结构性如图1所示。
Environmental Science
248《华东科技》
表2 CCTV 检测管道缺陷统计表
缺陷等级及数量
缺陷种类
缺陷名称 Ⅰ级 Ⅱ级 Ⅲ级 Ⅳ级 合计 占总缺陷比例（%）
(AJ)支管暗接 14 8 0 0 22 9.4% (BX)变形 15 9 3 0 27 11.5% (CK)错口 2 4 0 0 6
2.6% (CR)异物穿入 5 2 0 0 7
3.0% (FS)腐蚀 0 0 0 0 0
0.0% (PL)破裂 24 17 15 0 56 23.9% (QF)起伏 3 2 0 0 5 2.1% (SL)渗漏 14 17 0 2 33 14.1% (TJ)脱节 8 3 8 0 19 8.1% 结构性缺陷
(TL)接口材料脱落
2 8 0 0 10 4.3% (CJ)沉积
3 12 0 0 15 6.4% (CQ)残墙、坝根
0 4 0 0 4 1.7% (FZ)浮渣 0 8 0 0 8 3.4% (JG)结垢 0 0 0 0 0 0.0% (SG)树根 6 3 0 0 9 3.8% 功能性缺陷
(ZW)障碍物
5 8 0 0 13 5.6% 合计
— 101 105 26 2 234 100% 占总缺陷比例（%）
—
22.1%
61.8%
2.3%
13.7%
100%
—
表3 雨污混接点统计表
序号 路段/小区 混接点数
雨水主井数
1 规划三路 7 10
2 规划二路 5 7
3 裴桂路
4 6 4 梅林新村 16 23 5
龙桥镇中心小学
4
13
图1 管道结构性缺陷图
4 管网修复及效果 4.1 非开挖修复
对检测成果中的沉积、浮渣、障碍物等功能性缺陷，采用高压清淤车进行疏通清除，保证污水管道的过水能力、通畅性；对Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ等级别较低的功能性缺陷分别采用点状原位固化法，利用毡筒气囊局部成型技术，将涂灌树脂的毡筒用气囊使之紧贴管道内衬修补器，管道内衬修补器把玻璃纤维材料导入需要修复的管道内位置，在CCTV 电视检测的监视下，修补器带着气压进行工作，管道内
衬修补器放气，撤离，固化后的玻璃纤维紧密粘贴在管道内壁上[5]
。 4.2 开挖修复
对Ⅳ级结构性缺陷、起伏以及部分非开挖修复难度较大的缺陷点采用开挖修复，开挖后直接更换存在缺陷的管段，并做好接口处理。修复完成、回填覆土后再次采用CCTV 检测管道，并通过闭水试验确保修复质量。 4.3 雨污混接整改
对雨污混接点较为集中梅林新村小区，在充分利用现有雨、污水管道的基础上，新建部分雨、污水管道，实施雨污分流改造。对其他路段雨污混接点，根据现场实际情况，采取相应的整改措施。 5 整改效果
经管网检测修复后，污水处理厂进水COD、氨氮浓度显著提升，如图4所示。2020年6月至8月，庐江县各镇污水处理厂因洪水受灾严重，进水COD、氨氮浓度均降至近两年最低点。由于本项目管网检测、非开挖修复为同步实施，自2020年10月项目启动开始，龙桥镇污水处理厂进水COD、氨氮浓度持续提升。至12月，污水处理厂进水COD 浓度月均值已稳定达到100mg/L 以上，进水氨氮浓度月均值稳定达到15mg/L 以上。
图4 龙桥镇污水处理厂2018—2021年进水COD、氨氮浓度月均值
6 结论与建议
CCTV 检测技术正在城市排水管网的检测、养护、修复中扮演越来越重要的角，与传统检测技术相比，其安全性高，图像清晰，定位准确，且录像资料可以供专业人员反复研究，可以为市政排水管道的建设、养护、维修提供全面、准确、科学的依据，为管道维护的科学决策提供有力支撑。与此同时，CCTV 检测技术也存在一些制约因素，如：一般只适用于管径≥300mm 的管道，检测作业前需采用气囊封堵、抽水，对于埋深大、高水位或者渗水点位多、渗水量大的管段，封堵抽水较困难。通过龙桥镇污水处理提质增效行动的实施提出以下建议：
（1）CCTV 管道检测和修复技术对提升城镇污水处理厂进水浓度作用显著，并可有效提高进水可生化性，减少污水厂碳源的使用量，降低污水处理成本。具备条件的地区可尽早开展该项工作，排查消除
管道病害点、雨污混接点，进行溯源治理。
（2）CCTV 管道检测技术在雨、污水管道的检测、修复中可以发挥重要作用，但如能结合节点水质检测、染剂或者物探等检测技术，将大大缩短检测、修复工期，全面提升检测、修复质量。
（3）污水管网施工作业中，需严控管道砂垫层，回填覆土、闭水试验等工序，同时加强对管道接口的质量控制。
（4）排水设施主管单位应尽快建立或聘请专业市政排水管道巡查养护队伍，完善巡查养护机制，减少因其他市政工程建设、企业、居民对排水设施的破坏。 参考文献：
[1]彭永臻，马斌.低C/N比条件下高效生物脱氮策略分析[J].环境科学学报,2009(02):225-230.
[2]肖倩，王俊然，陈辉，叶盛华，项立新.深圳市某片区排水管道CCTV 检测评估与修复方案[J].给水排水,2019(09):109-114. [3]CJJ181-2012 城镇排水管道检测与评估技术规程[S].
[4]胡晓健.分流制排水地区雨污混接调查评估及分流改造方案研究[J].市政技术,2019(04):199-201+211.
[5]蒋稳坤，马向利，杨杰，陈大俊.污水管网缺陷管段的非开挖修复施工技术[J].云南水力发电,2020(09):77-79.
巢湖教育网
发布评论