王錫清:《室外排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》全面修訂解讀(文末附標(biāo)準(zhǔn)全文下載)
新版《室外排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》是對《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50014—2006)(2016年版)的全面修訂。作為排水領(lǐng)域的綱領(lǐng)性標(biāo)準(zhǔn)文件,隨著近些年來排水工程領(lǐng)域的迅速發(fā)展,新版規(guī)范聚焦行業(yè)關(guān)注點(diǎn),以突出排水工程系統(tǒng)性為基礎(chǔ),明確雨水系統(tǒng)和污水系統(tǒng)組成和設(shè)計(jì)要求,針對排水管渠、泵站、污水和再生水處理以及污泥處理和處置等各組成部分進(jìn)行了補(bǔ)充和修訂,為工程技術(shù)人員提供參考。
《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50014—2006)在原國家標(biāo)準(zhǔn)GB J14—87(1997年版)的基礎(chǔ)上進(jìn)行全面修訂,并于2006年6月正式實(shí)施。之后,分別在2011年、2014年和2016年先后進(jìn)行過3次局部修訂。其中,2011年版局部修訂主要針對排水體制、低影響開發(fā)、調(diào)蓄池和生物濾池等方面,2014年版則針對內(nèi)澇防治、雨水徑流污染控制和雨水管渠設(shè)計(jì)補(bǔ)充,并調(diào)整了條文,2016年應(yīng)海綿城市建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)的要求,對管渠設(shè)計(jì)重現(xiàn)期和內(nèi)澇防治重現(xiàn)期等條文進(jìn)行局部修訂。規(guī)范的每一次修訂都伴隨著排水專業(yè)領(lǐng)域的新要求、新變化,以及技術(shù)的發(fā)展和工程經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)等。從2006年規(guī)范全面修訂后,隨著近些年排水行業(yè)的發(fā)展,結(jié)合海綿城市、綜合管廊、黑臭水體治理、智慧排水等建設(shè)工程的不斷推進(jìn),一些污水、污泥處理新工藝日漸成熟,水、泥、氣、聲處理要求不斷提高,于2016年5月向住建部提出全面修訂。根據(jù)《住房城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于印發(fā)2017年工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制修訂及相關(guān)工作計(jì)劃的通知》(建標(biāo)[2016]248號)的要求,由上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院(集團(tuán))有限公司牽頭,對《室外排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行全面修訂。住房城鄉(xiāng)建設(shè)部于2021年4月9日發(fā)布了新版《室外排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》,將于2021年10月1日施行。
下面介紹本次全面修訂主要的修改和補(bǔ)充內(nèi)容。
1 主要修訂內(nèi)容解讀
1.1 規(guī)定室外排水工程的組成,提高標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)性
標(biāo)準(zhǔn)新增第3章排水工程,規(guī)定了排水工程包括雨水系統(tǒng)和污水系統(tǒng)。其中,雨水系統(tǒng)應(yīng)包括源頭減排、排水管渠、排澇除險等工程性措施和應(yīng)急管理的非工程性措施,污水系統(tǒng)應(yīng)包括收集管網(wǎng)、污水處理、深度和再生處理與污泥處理處置設(shè)施。
采用系統(tǒng)性思維梳理了排水工程的組成部分,雨水和污水系統(tǒng)應(yīng)相互配合、有效銜接。工程建設(shè)也需建立系統(tǒng)治理的體系,以問題為導(dǎo)向,用系統(tǒng)思維逐步推進(jìn)。
1.2 規(guī)定雨水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流量
按照雨水系統(tǒng)的組成分別規(guī)定設(shè)計(jì)流量。其中,源頭減排設(shè)施的設(shè)計(jì)流量根據(jù)年徑流總量控制率確定,即根據(jù)年徑流總量控制率對應(yīng)的設(shè)計(jì)降雨量和匯水面積,采用容積法進(jìn)行計(jì)算。雨水管渠的設(shè)計(jì)流量根據(jù)雨水管渠設(shè)計(jì)重現(xiàn)期確定,采用強(qiáng)度法理論經(jīng)推理公式或數(shù)學(xué)模型法計(jì)算。排澇除險設(shè)施的設(shè)計(jì)流量根據(jù)內(nèi)澇防治設(shè)計(jì)重現(xiàn)期及對應(yīng)的最大允許退水時間確定,內(nèi)澇防治系統(tǒng)校核應(yīng)將排澇除險設(shè)施、源頭減排設(shè)施、排水管渠設(shè)施作為一個整體考慮,滿足內(nèi)澇防治設(shè)計(jì)重現(xiàn)期的設(shè)計(jì)要求。
1.3 規(guī)定污水系統(tǒng)的旱季設(shè)計(jì)流量和雨季設(shè)計(jì)流量
結(jié)合國外現(xiàn)代雨水管理理念,強(qiáng)化徑流污染控制,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了污水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流量,新增了2個新術(shù)語。旱季設(shè)計(jì)流量指晴天時最高日最高時的城鎮(zhèn)污水量,應(yīng)根據(jù)綜合生活污水量和工業(yè)廢水量以及相應(yīng)的污水量變化系數(shù)確定,在地下水位較高地區(qū),還應(yīng)考慮入滲地下水量。雨季設(shè)計(jì)流量按分流制和合流制分別考慮。分流制雨季設(shè)計(jì)流量是旱季設(shè)計(jì)流量和截流雨水量的總和,截流雨水量應(yīng)根據(jù)受納水體的環(huán)境容量、雨水受污染情況、源頭減排設(shè)施規(guī)模和排水區(qū)域大小等因素確定。合流污水的截流量應(yīng)根據(jù)受納水體的環(huán)境容量,由溢流污染控制目標(biāo)確定。
標(biāo)準(zhǔn)新增了部分污水輸送系統(tǒng)設(shè)施的設(shè)計(jì)流量規(guī)定。其中,分流制污水管道應(yīng)按旱季設(shè)計(jì)流量設(shè)計(jì),并在雨季設(shè)計(jì)流量下校核。污水泵站的設(shè)計(jì)流量,應(yīng)按泵站進(jìn)水總管的旱季設(shè)計(jì)流量確定;污水泵站的總裝機(jī)流量應(yīng)按泵站進(jìn)水總管的雨季設(shè)計(jì)流量確定。
1.4 調(diào)整綜合生活污水量變化系數(shù)
若缺少當(dāng)?shù)貙?shí)際綜合生活污水量變化資料,生活污水總變化系數(shù)的參考取值結(jié)合上海市污水泵站的日運(yùn)行數(shù)據(jù)分析,并參考國外的規(guī)范設(shè)計(jì)要求,在現(xiàn)有規(guī)范取值的基礎(chǔ)上提高了約15%。對于新建項(xiàng)目,可按新標(biāo)準(zhǔn)取值;改擴(kuò)建項(xiàng)目可根據(jù)實(shí)際情況,經(jīng)實(shí)際流量分析后確定,也可按新標(biāo)準(zhǔn)要求,結(jié)合地區(qū)整體改造,分期擴(kuò)建,逐步提高。
1.5 調(diào)整設(shè)計(jì)水質(zhì)參考標(biāo)準(zhǔn)
參考住建部城建司對全國23個城市生活小區(qū)排放總管的出流水質(zhì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),對照國外的設(shè)計(jì)水質(zhì)指標(biāo),適當(dāng)調(diào)整BOD5、SS、TN和TP的污染當(dāng)量指標(biāo)。
1.6 調(diào)整檢查井在直線管段的最大間距
隨著養(yǎng)護(hù)技術(shù)的發(fā)展,管道檢測、清淤和修復(fù)的服務(wù)距離增大,檢查井在直線管段的最大間距也可適當(dāng)增大,如表1所示。位于干道上的大直徑直線管段,可根據(jù)養(yǎng)護(hù)機(jī)械的要求確定檢查井最大間距。而針對無法實(shí)施機(jī)械養(yǎng)護(hù)的區(qū)域,檢查井的最大間距應(yīng)按照人工養(yǎng)護(hù)的要求確定,一般不宜大于40 m。
表1 檢查井在直線段的最大間距
結(jié)合近些年來各地綜合管廊的設(shè)計(jì)、建設(shè)及運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)等,對綜合管廊內(nèi)排水管道的標(biāo)識、管材、連接和檢修等做了相關(guān)的規(guī)定。
1.8 新增泵站和污水廠的海綿城市建設(shè)要求
泵站和污水廠內(nèi)應(yīng)充分體現(xiàn)海綿城市建設(shè)理念,利用綠色屋頂、透水鋪裝、生物滯留設(shè)施等進(jìn)行源頭減排,結(jié)合地形情況,合理布置雨水口和管道,條件許可時,可采用植草溝或道路邊溝收集散排雨水。
1.9 新增污水廠雨季設(shè)計(jì)流量下的達(dá)標(biāo)排放要求
污水廠作為污水系統(tǒng)的一部分,應(yīng)確定雨季設(shè)計(jì)流量,污水廠應(yīng)通過擴(kuò)容或增加調(diào)蓄設(shè)施,保證雨季設(shè)計(jì)流量下的達(dá)標(biāo)排放。當(dāng)采用雨水調(diào)蓄時,污水廠的雨季設(shè)計(jì)流量可根據(jù)調(diào)蓄規(guī)模相應(yīng)降低。
同時,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了提升泵站、格柵、沉砂池、初次沉淀池、二級處理系統(tǒng)等污水處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)流量要求。提升泵站、格柵、沉砂池,應(yīng)按雨季設(shè)計(jì)流量計(jì)算;初次沉淀池,在按旱季設(shè)計(jì)流量設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,需用雨季設(shè)計(jì)流量進(jìn)行校核,雨季流量下沉淀時間不宜小于30 min;二級處理系統(tǒng),應(yīng)按旱季設(shè)計(jì)流量設(shè)計(jì),雨季設(shè)計(jì)流量校核,當(dāng)二級處理構(gòu)筑物用雨季流量校核無法滿足出水水質(zhì)要求時,應(yīng)調(diào)整設(shè)計(jì)流量,保障出水水質(zhì);管渠應(yīng)按雨季設(shè)計(jì)流量計(jì)算。
1.10 新增地下或半地下污水廠設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)定
地下或半地下污水廠由于節(jié)約用地,環(huán)境友好等特點(diǎn),近年來數(shù)量逐漸增加,結(jié)合目前國內(nèi)地下或半地下污水廠的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),提出地下或半地下污水廠設(shè)計(jì)的相關(guān)要求,包括必要性和可行性論證、上部空間、進(jìn)出通道、消防、除臭通風(fēng)、凈空要求等。
1.11 新增周進(jìn)周出二沉池、高效沉淀池的設(shè)計(jì)要求
周進(jìn)周出二沉池的表面負(fù)荷較高,固體負(fù)荷、出水堰負(fù)荷等超出了現(xiàn)規(guī)范的要求,因此增加了周進(jìn)周出二沉池的設(shè)計(jì)參數(shù)和要求。
近些年來,高效沉淀池在實(shí)際工程中運(yùn)用的越來越多,不僅大量應(yīng)用于深度處理工藝中,還可作為一級強(qiáng)化處理工藝。根據(jù)國內(nèi)外的實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),標(biāo)準(zhǔn)增加了高效沉淀池的設(shè)計(jì)參數(shù),包括表面負(fù)荷,混合、絮凝時間以及污泥回流量。
1.12 新增膜生物反應(yīng)器(MBR)、移動床生物膜反應(yīng)器(MBBR)的設(shè)計(jì)要求
標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)充了近些年來應(yīng)用較多的MBR工藝,規(guī)定了污泥負(fù)荷、污泥齡等主要設(shè)計(jì)參數(shù),增加了膜通量的選取、膜清洗及廢液處理等設(shè)計(jì)要求。
此外,標(biāo)準(zhǔn)增加了MBBR工藝的設(shè)計(jì)要求,包括表面負(fù)荷、懸浮填料以及池型等。
1.13 深度和再生水處理新增氣浮池、濾池和臭氧氧化技術(shù)的設(shè)計(jì)要求
隨著污水廠出水標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高,氣浮池在市政污水處理中的應(yīng)用也越來越多。標(biāo)準(zhǔn)增加了溶氣氣浮池和高效淺層氣浮池的設(shè)計(jì)參數(shù),同時,補(bǔ)充了V型濾池、無煙煤和石英砂雙層濾料濾池、單層細(xì)砂濾料濾池和轉(zhuǎn)盤濾池等過濾工藝的設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)參數(shù)。
臭氧氧化技術(shù)對污水色度、嗅味和有毒有害及難降解有機(jī)物等去除效果較好,近些年來在深度處理和再生水處理工藝中也有了不少的工程應(yīng)用。標(biāo)準(zhǔn)增加了臭氧氧化技術(shù)的設(shè)計(jì)參數(shù),同時,臭氧系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《室外給水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50013)的有關(guān)規(guī)定。
1.14 自然處理刪除土地處理的相關(guān)規(guī)定,細(xì)化人工濕地工藝的設(shè)計(jì)要求
土地處理由于占地面積較大,存在污染土壤和地下水等隱患,實(shí)際運(yùn)用越來越少,因此,標(biāo)準(zhǔn)刪除了土地處理工藝的相關(guān)條款。污水的自然處理包括人工濕地和穩(wěn)定塘。同時,標(biāo)準(zhǔn)細(xì)化了人工濕地的設(shè)計(jì)要求,包括設(shè)計(jì)參數(shù)、尺寸、配水、填料、植物防滲、防凍、防堵塞等。
1.15 新增次氯酸鈉消毒的設(shè)計(jì)要求
由于次氯酸鈉消毒具有系統(tǒng)簡單、副作用小、使用方便、安全隱患小等優(yōu)勢,近年來得到了越來越多的應(yīng)用,標(biāo)準(zhǔn)增加了次氯酸鈉消毒的設(shè)計(jì)參數(shù)以及溶液儲存等要求。
1.16 新增污泥處理處置規(guī)模和設(shè)計(jì)能力的規(guī)定
污泥處理處置設(shè)施的規(guī)模應(yīng)以污泥產(chǎn)量為依據(jù),并應(yīng)綜合考慮排水體制、污水處理水量、水質(zhì)和工藝、季節(jié)變化對污泥產(chǎn)量的影響后合理確定。當(dāng)污水廠需同時處理截流雨水時其污泥量可在對應(yīng)的旱流污水污泥量的基礎(chǔ)上增加20%,以此來確定污泥處理處置設(shè)施的規(guī)模污泥處理處置設(shè)施的設(shè)計(jì)能力應(yīng)滿足設(shè)施檢修維護(hù)時的污泥處理處置要求,考慮到不同的污泥處理處置設(shè)施有不同的運(yùn)行和維護(hù)保養(yǎng)周期,須通過放大設(shè)計(jì)能力以保證設(shè)施檢修維護(hù)時的污泥處理處置要求。當(dāng)設(shè)施檢修時,應(yīng)仍能全量處理處置產(chǎn)生的污泥。
1.17 修改補(bǔ)充污泥厭氧消化的設(shè)計(jì)要求
結(jié)合國內(nèi)目前正常運(yùn)行的污泥厭氧消化工程案例,對原設(shè)計(jì)條文進(jìn)行修改完善,同時補(bǔ)充高含固濃度厭氧消化池和以熱水解(水熱)作為消化預(yù)處理的設(shè)計(jì)參數(shù)。
1.18 新增污泥好氧發(fā)酵、污泥石灰穩(wěn)定的設(shè)計(jì)要求
污泥好氧發(fā)酵工藝已經(jīng)在國內(nèi)有較多的工程案例,技術(shù)也比較成熟,標(biāo)準(zhǔn)增加了污泥好氧發(fā)酵系統(tǒng)包括混料、發(fā)酵、供氧等設(shè)施的設(shè)計(jì)要求和參數(shù)。
同時,標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)充了石灰穩(wěn)定工藝的系統(tǒng)組成和設(shè)計(jì)要求。
1.19 修改補(bǔ)充污泥干化、污泥焚燒的設(shè)計(jì)要求
根據(jù)國內(nèi)外多年的污泥處理和處置實(shí)踐,污泥需進(jìn)一步減量化、無害化,在很多情況下都進(jìn)行干化處理。干化后的污泥可根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況,選擇協(xié)同焚燒或單獨(dú)焚燒。結(jié)合國內(nèi)的實(shí)際工程案例,在現(xiàn)有污泥干化和污泥焚燒條文的基礎(chǔ)上進(jìn)行修改和補(bǔ)充。
1.20 新增除臭的設(shè)計(jì)要求
泵站、調(diào)蓄池、污水處理和污泥處理處置中產(chǎn)生臭氣的場所,應(yīng)根據(jù)環(huán)評要求設(shè)置臭氣處理系統(tǒng)。除臭是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,涵蓋從源頭收集到末端排放的全過程控制,標(biāo)準(zhǔn)針對臭氣源頭控制、臭氣源封閉加罩或加蓋、臭氣收集、臭氣處理和處理后排放等部分分別進(jìn)行了規(guī)定。
1.21 新增信息化、智能化和智慧排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求
隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展和管理要求的提高,信息技術(shù)在污水處理廠越來越多的得到廣泛應(yīng)用,污水處理廠控制系統(tǒng)除滿足生產(chǎn)控制要求外,在決策管理,人力成本控制,節(jié)能降耗,人員安全保障等方面均發(fā)揮了相當(dāng)大的作用。污水處理廠除常規(guī)的自動化系統(tǒng)設(shè)計(jì)外,信息化、智能化技術(shù)也逐步得到應(yīng)用,以實(shí)現(xiàn)智慧控制的目的。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定排水工程運(yùn)行應(yīng)設(shè)置檢測系統(tǒng)、自動化系統(tǒng),宜設(shè)置信息化系統(tǒng)和智能化系統(tǒng)。城鎮(zhèn)或地區(qū)排水網(wǎng)絡(luò)宜建立智慧排水系統(tǒng)。
2 結(jié)語
本次《室外排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》全面修訂,在總結(jié)國內(nèi)近些年來的行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r基礎(chǔ)上,充分參考美國、日本、德國等發(fā)達(dá)國家建設(shè)經(jīng)驗(yàn),根據(jù)我國排水領(lǐng)域的實(shí)際發(fā)展需求,確定適合我國國情的排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)的全面修訂對于引領(lǐng)排水工程設(shè)計(jì)理念,加快排水行業(yè)發(fā)展,增強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)國際化水平將起到非常重要的作用。
作者:王錫清
上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院(集團(tuán))有限公司第四設(shè)計(jì)院副總工程師,正高級工程師。上海市注冊咨詢工程師、上海市評標(biāo)專家、注冊公用設(shè)備工程師、注冊環(huán)保工程師。中國標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會給排水委員會委員、上海理工大學(xué)碩士生導(dǎo)師、1989年和1995年分別赴丹麥和日本學(xué)習(xí)進(jìn)修。先后主持設(shè)計(jì)過數(shù)十座大中型污水處理廠,先后獲得過全國優(yōu)秀勘察設(shè)計(jì)金獎、銀獎、一等獎,并獲得上海市重大工程立功競賽優(yōu)秀建設(shè)者等光榮稱號,參與編制了室外排水標(biāo)準(zhǔn)、城鄉(xiāng)排水工程建設(shè)規(guī)范。