排水系統(tǒng)提質(zhì)增效工作思路探討

盛 荻

(上海市寶山區(qū)水務(wù)局羅涇水務(wù)管理所，上海 201999)

我國快速城市化進(jìn)程中“重地上輕地下”的理念導(dǎo)致排水管道建設(shè)滯后，排水管網(wǎng)建設(shè)存在嚴(yán)重短板。近年為改善我國城市水環(huán)境狀況，國家逐步加大了排水管網(wǎng)建設(shè)投資，2014年我國排水管網(wǎng)建設(shè)長度為51.1萬km，至2019年我國城市排水管道長度約為73.4萬km，排水系統(tǒng)管網(wǎng)建設(shè)得到快速發(fā)展，但排水管道建設(shè)施工監(jiān)管不夠、維護(hù)管理缺失，導(dǎo)致排水管網(wǎng)系統(tǒng)整體效能低下。根據(jù)全國19個省市127座污水處理廠調(diào)研分析，50%污水廠進(jìn)水COD<195 mg/L,BOD5<72.1 mg/L，80%污水廠進(jìn)水COD<282 mg/L,BOD5<105 mg/L，污水廠進(jìn)水COD及BOD5普遍較低[1]。

2019年4月，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、生態(tài)環(huán)境部、發(fā)展改革委印發(fā)《城鎮(zhèn)污水處理提質(zhì)增效三年行動方案(2019—2021年)》。加快補(bǔ)齊城鎮(zhèn)污水收集和處理設(shè)施短板，盡快實(shí)現(xiàn)污水管網(wǎng)全覆蓋、全收集、全處理。

1 排水系統(tǒng)提質(zhì)增效要求

我國城市化建設(shè)過程中，對排水系統(tǒng)建設(shè)重要性及系統(tǒng)性認(rèn)識不足，提質(zhì)增效就是以問題為導(dǎo)向系統(tǒng)識別問題，推進(jìn)排水管網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)及改造，提高排水系統(tǒng)運(yùn)行效能。

經(jīng)過3年努力，地級及以上城市建成區(qū)基本無生活污水直排口，基本消除城中村、老舊城區(qū)和城鄉(xiāng)結(jié)合部生活污水收集處理設(shè)施空白區(qū)，基本消除黑臭水體，城市生活污水集中收集效能顯著提高。

2 排水系統(tǒng)現(xiàn)狀問題分析

我國排水系統(tǒng)目前主要為雨污分流制、雨污合流制和混流制，部分老城區(qū)現(xiàn)狀為合流制逐步改造為截流式合流制。但排水管網(wǎng)建設(shè)過程存在雨污混接、管道淤積、管道滲漏等各類問題，且排水管道建設(shè)基礎(chǔ)信息資料缺失，管網(wǎng)運(yùn)行狀況難以掌握，導(dǎo)致排水系統(tǒng)運(yùn)行效能低下。

2.1 污水進(jìn)水濃度低

根據(jù)全國19個省市127座污水廠進(jìn)水資料統(tǒng)計(jì)分析，污水廠平均進(jìn)水COD為219.97 mg/L，BOD5為81.64 mg/L，SS為148.54 mg/L，TN為30.36 mg/L，NH3-N為22.83 mg/L，TP為3.7 mg/L。50%污水廠進(jìn)水COD<195 mg/L,BOD5<72.1 mg/L，80%污水廠進(jìn)水COD<282 mg/L、BOD5<105 mg/L，污水廠進(jìn)水污染物濃度普遍較低[1]。究其原因主要為污水收集管網(wǎng)存在雨污混接、管道入滲、污水截流設(shè)置不當(dāng)?shù)仍?，?dǎo)致外水進(jìn)入污水收集系統(tǒng)，污水管道收集系統(tǒng)效能低下，污水收集濃度逐步降低。

2.2 排水管網(wǎng)存在雨污混接

排水管道系統(tǒng)雨污混接導(dǎo)致污水直排河道，雨季雨水混入污水處理廠，導(dǎo)致污水處理廠進(jìn)水濃度低下，是影響城市水環(huán)境的突出問題。系統(tǒng)的梳理排水系統(tǒng)雨污混接情況，才能從根本上提高排水系統(tǒng)運(yùn)行效能。2015年，上海市全面啟動建成區(qū)分流制地區(qū)雨污混接調(diào)查和改造工作，歷時三年全市共調(diào)查雨污水管道19 000 km，發(fā)現(xiàn)混接點(diǎn)約為20 290個，其中沿街商戶和企事業(yè)單位雨污混接占比約為70%。

2.3 管道施工質(zhì)量把控不嚴(yán)

隨著城市化進(jìn)程的快速發(fā)展，排水設(shè)計(jì)建設(shè)步伐日益加快，排水管道施工質(zhì)量的控制關(guān)系到排水系統(tǒng)收集運(yùn)行效能。排水管道管材質(zhì)量選取不達(dá)標(biāo)，施工過程中管道接口及橡膠圈安裝不到位、管道基礎(chǔ)及回填壓實(shí)度不夠，導(dǎo)致管道在后期使用過程中出現(xiàn)管道破損滲水、漏水等情況。特別是南方地區(qū)地下水位較高，管道施工質(zhì)量差導(dǎo)致地下水從管道接口及破損處滲入，排水管道系統(tǒng)常年處于高水位運(yùn)行，排水管道收集效能低下。

2.4 排水管網(wǎng)運(yùn)行養(yǎng)護(hù)缺失

城市排水管網(wǎng)養(yǎng)護(hù)運(yùn)行主要包括日常養(yǎng)護(hù)、排水設(shè)施巡查及排水設(shè)施修復(fù)改造，通過排水設(shè)施日常養(yǎng)護(hù)可以達(dá)到排水管網(wǎng)通水流暢穩(wěn)定運(yùn)行。我國城市排水管網(wǎng)運(yùn)行養(yǎng)護(hù)技術(shù)不足設(shè)備落后，對管道進(jìn)行淤泥掏挖及疏通作業(yè)仍以人工為主。且養(yǎng)護(hù)運(yùn)行管理體制不健全，排水管網(wǎng)檢測力度不夠，無法掌握排水管道實(shí)際運(yùn)行情況，導(dǎo)致排水管道年久失修，存在較多結(jié)構(gòu)性及功能性缺陷。

3 排水系統(tǒng)提質(zhì)增效工作思路

我國排水管道系統(tǒng)目前大多處于低濃度、高水位的運(yùn)行狀態(tài)，不僅導(dǎo)致排水系統(tǒng)收集與處理效能低下，更是城市黑臭水體及水環(huán)境問題的重要原因。排水系統(tǒng)提質(zhì)增效是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，應(yīng)以問題為導(dǎo)向分析排水系統(tǒng)效能低下原因，加快補(bǔ)齊城鎮(zhèn)污水收集與處理短板，系統(tǒng)性構(gòu)建完善的排水系統(tǒng)，提高排水系統(tǒng)運(yùn)行效能，消除城市黑臭水體實(shí)現(xiàn)城市水環(huán)境長治久清[2]。

3.1 細(xì)致排查現(xiàn)狀問題

由于排水系統(tǒng)建設(shè)管理的復(fù)雜性，需系統(tǒng)性的針對排水系統(tǒng)管網(wǎng)進(jìn)行排查。從污水廠—管網(wǎng)—用戶逐級排查，重點(diǎn)排查污水廠、泵站、排口及地下暗涵等排水設(shè)施，且應(yīng)分清層次以現(xiàn)狀問題為突破，重點(diǎn)篩查污水廠進(jìn)水濃度低、管道建設(shè)年代久的片區(qū)，逐步全面鋪開系統(tǒng)解決排水系統(tǒng)低效能問題。

排放口調(diào)查：應(yīng)系統(tǒng)調(diào)研沿河排口，理清現(xiàn)狀排口種類，重點(diǎn)排查旱季出流排口，監(jiān)控雨季溢流排口水質(zhì)。主要調(diào)查內(nèi)容為是否有旱季污水出流、強(qiáng)排系統(tǒng)排放口是否有河水倒灌。

混接點(diǎn)調(diào)查：1)根據(jù)旱天雨水管道能有水流動、雨水排口有旱流污水、雨水管道下游COD濃度明顯高于上游；2)雨天時污水管道流量明顯增大、污水井水位明顯增高，且下游污水管道COD濃度顯著低于上游，可初步預(yù)判該區(qū)域有雨污混接現(xiàn)象。

排水管調(diào)查：根據(jù)管道材質(zhì)、管道建設(shè)年限及排水體制等因素，結(jié)合管道CCTV檢測及污水濃度檢測等方法重點(diǎn)篩查排水管道缺陷、雨污混接及清污不分等各類問題。

3.2 關(guān)鍵做好清污分流

隨著城市化的快速發(fā)展，自然水系被城市建設(shè)擠壓，不得已進(jìn)行河道改道、河道填埋，有分河道被改為暗涵，破壞原有河道水系溝通。導(dǎo)致大量山水、地下水及污水混流。雨季大量合流污水進(jìn)入河道影響城市水環(huán)境，旱季大量山水及地下水隨污水進(jìn)入污水收集系統(tǒng)，導(dǎo)致污水濃度降低。排水系統(tǒng)提質(zhì)增效應(yīng)結(jié)合城市發(fā)展理清城市水系轉(zhuǎn)變脈絡(luò)，明確現(xiàn)狀河道承擔(dān)功能恢復(fù)箱涵排洪功能，將山水、河水及地下水與污水進(jìn)行分流，提高污水系統(tǒng)收集效能，改善城市河道水環(huán)境。

3.3 以污水濃度為核心

在我國水資源短缺及水污染加劇的背景下，國家日益重視環(huán)保問題，通過一系列政策，驅(qū)動排水行業(yè)快速發(fā)展。2014年我國排水管網(wǎng)建設(shè)長度為51.1萬km，至2019年我國城市排水管道長度約為73.4萬km；2018年城市污水處理廠數(shù)量為2 321座，較2017年增加112座，2018年中國城市污水處理廠處理能力為1.69億m3/d，至2019年達(dá)到1.77億m3/d(見圖1)。

全國排水系統(tǒng)管網(wǎng)建設(shè)得到快速發(fā)展，在排水管道處于存量時代的情況下，污水系統(tǒng)收集濃度比污水系統(tǒng)收集量更重要，污水處理廠進(jìn)水濃度才能真正反映排水系統(tǒng)真實(shí)運(yùn)行效能。要結(jié)合污水廠進(jìn)水濃度確認(rèn)污水廠的實(shí)際收集率，而不是根據(jù)污水進(jìn)水總量計(jì)算的污水名義收集率。根據(jù)《“十三五”全國城鎮(zhèn)污水處理及再生利用設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》，到2020年年底實(shí)現(xiàn)城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施全覆蓋，城市污水處理率要達(dá)到95%[3]，根據(jù)我國127座污水廠調(diào)研資料50%污水廠進(jìn)水COD<195 mg/L,BOD5<72.1 mg/L，由于污水廠進(jìn)水濃度低我國部分城市污水實(shí)際收集處理效率低于50%。針對進(jìn)水濃度BOD5<100 mg/L的污水廠，應(yīng)結(jié)合污水廠服務(wù)范圍對雨污混接改造、污水管網(wǎng)摸排更新及用戶接入監(jiān)管制定“一廠一策”系統(tǒng)化解決方案。

3.4 以單元達(dá)標(biāo)為抓手

排水系統(tǒng)建設(shè)及運(yùn)營養(yǎng)護(hù)一般“重市政輕小區(qū)”，老舊小區(qū)及企事業(yè)單位普遍存在雨污混接、管道破裂等問題，小區(qū)污水管道出口濃度普遍較低，而雨水管道中存在旱季污水。根據(jù)上海市雨污混接情況調(diào)研，企事業(yè)單位及沿街商鋪混接點(diǎn)占比超過70%，其次是居民小區(qū)混接點(diǎn)占比16.2%[4](見圖2)，雨污混接嚴(yán)重影響城市水環(huán)境狀況，且在雨污混接改造過程中應(yīng)注重企事業(yè)單位及沿街商鋪混接改造。

雨污混接改造過程中應(yīng)按照區(qū)域排水體制，管道狀況，混接情況等分類確定改造措施；改造核心為“收污水”，兼顧雨水排放；新建污水系統(tǒng)的分流制區(qū)域，廢除化糞池，提高污水濃度；研究細(xì)節(jié)，明確管材、接口做法、橡膠圈、接戶管連接方式。

3.5 提高排水管道施工質(zhì)量

排水管道施工質(zhì)量的控制關(guān)系到排水系統(tǒng)收集運(yùn)行效能，施工過程中管道接口及橡膠圈安裝不到位、管道基礎(chǔ)及回填壓實(shí)度不夠，導(dǎo)致管道在后期使用過程中出現(xiàn)管道破損滲水、漏水等情況。應(yīng)強(qiáng)化施工單位工程質(zhì)量管理制度，加強(qiáng)工程質(zhì)量意識，落實(shí)質(zhì)量責(zé)任及問責(zé)機(jī)制。對市政工程項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)行科學(xué)化、規(guī)范化、法制化的管理，切實(shí)確保工程質(zhì)量及安全等目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

3.6 系統(tǒng)考慮管網(wǎng)運(yùn)維

排水管道的管理和運(yùn)行維護(hù)水平關(guān)系著排水系統(tǒng)運(yùn)行效能，應(yīng)結(jié)合排水管道CCTV檢測及GIS信息化等技術(shù)手段，全面掌握排水系統(tǒng)運(yùn)行情況，并通過設(shè)置檢測儀表構(gòu)建排水系統(tǒng)流量、水位、水質(zhì)及廠站運(yùn)行狀態(tài)等主要數(shù)據(jù)，合理調(diào)度排水系統(tǒng)運(yùn)行狀況，提高排水系統(tǒng)運(yùn)行安全。通過智慧水務(wù)系統(tǒng)建設(shè)，構(gòu)建排水系統(tǒng)安全預(yù)警平臺、排水系統(tǒng)水力及水質(zhì)模型，全面評估排水系統(tǒng)運(yùn)行情況，解決排水系統(tǒng)提質(zhì)增效薄弱點(diǎn)。智慧排水管理系統(tǒng)減輕、減少管線災(zāi)害事故發(fā)生的經(jīng)濟(jì)損失。提高城市排水管網(wǎng)信息現(xiàn)代化管理水平，保障城市智慧排水管理系統(tǒng)高效率，高質(zhì)量的運(yùn)轉(zhuǎn)。

4 結(jié)語

我國已經(jīng)歷了排水系統(tǒng)大建設(shè)時期，排水管道及污水處理廠已基本覆蓋城市建成區(qū)，排水設(shè)施已從大建設(shè)期逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榇媪侩A段。但由于排水設(shè)施運(yùn)行管理復(fù)雜，老城區(qū)排水管道維護(hù)更新困難，導(dǎo)致我國排水系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行效率低下，污水處理廠進(jìn)水濃度低。排水系統(tǒng)提質(zhì)增效迫在眉睫，而提質(zhì)增效是一個系統(tǒng)工程，應(yīng)充分調(diào)研系統(tǒng)識別排水系統(tǒng)存在問題，以問題為導(dǎo)向，“查排口、修管道、提濃度”提高排水系統(tǒng)運(yùn)行效能。