排水系統提質增效工作思路探討

盛 荻

(上海市寶山區水務局羅涇水務管理所，上海 201999)

我國快速城市化進程中“重地上輕地下”的理念導致排水管道建設滯后，排水管網建設存在嚴重短板。近年為改善我國城市水環境狀況，國家逐步加大了排水管網建設投資，2014年我國排水管網建設長度為51.1萬km，至2019年我國城市排水管道長度約為73.4萬km，排水系統管網建設得到快速發展，但排水管道建設施工監管不夠、維護管理缺失，導致排水管網系統整體效能低下。根據全國19個省市127座污水處理廠調研分析，50%污水廠進水COD<195 mg/L,BOD5<72.1 mg/L，80%污水廠進水COD<282 mg/L,BOD5<105 mg/L，污水廠進水COD及BOD5普遍較低[1]。

2019年4月，住房和城鄉建設部、生態環境部、發展改革委印發《城鎮污水處理提質增效三年行動方案(2019—2021年)》。加快補齊城鎮污水收集和處理設施短板，盡快實現污水管網全覆蓋、全收集、全處理。

1 排水系統提質增效要求

我國城市化建設過程中，對排水系統建設重要性及系統性認識不足，提質增效就是以問題為導向系統識別問題，推進排水管網系統建設及改造，提高排水系統運行效能。

經過3年努力，地級及以上城市建成區基本無生活污水直排口，基本消除城中村、老舊城區和城鄉結合部生活污水收集處理設施空白區，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 排水系統現狀問題分析

我國排水系統目前主要為雨污分流制、雨污合流制和混流制，部分老城區現狀為合流制逐步改造為截流式合流制。但排水管網建設過程存在雨污混接、管道淤積、管道滲漏等各類問題，且排水管道建設基礎信息資料缺失，管網運行狀況難以掌握，導致排水系統運行效能低下。

2.1 污水進水濃度低

根據全國19個省市127座污水廠進水資料統計分析，污水廠平均進水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%污水廠進水COD<195 mg/L,BOD5<72.1 mg/L，80%污水廠進水COD<282 mg/L、BOD5<105 mg/L，污水廠進水污染物濃度普遍較低[1]。究其原因主要為污水收集管網存在雨污混接、管道入滲、污水截流設置不當等原因，導致外水進入污水收集系統，污水管道收集系統效能低下，污水收集濃度逐步降低。

2.2 排水管網存在雨污混接

排水管道系統雨污混接導致污水直排河道，雨季雨水混入污水處理廠，導致污水處理廠進水濃度低下，是影響城市水環境的突出問題。系統的梳理排水系統雨污混接情況，才能從根本上提高排水系統運行效能。2015年，上海市全面啟動建成區分流制地區雨污混接調查和改造工作，歷時三年全市共調查雨污水管道19 000 km，發現混接點約為20 290個，其中沿街商戶和企事業單位雨污混接占比約為70%。

2.3 管道施工質量把控不嚴

隨著城市化進程的快速發展，排水設計建設步伐日益加快，排水管道施工質量的控制關系到排水系統收集運行效能。排水管道管材質量選取不達標，施工過程中管道接口及橡膠圈安裝不到位、管道基礎及回填壓實度不夠，導致管道在后期使用過程中出現管道破損滲水、漏水等情況。特別是南方地區地下水位較高，管道施工質量差導致地下水從管道接口及破損處滲入，排水管道系統常年處于高水位運行，排水管道收集效能低下。

2.4 排水管網運行養護缺失

城市排水管網養護運行主要包括日常養護、排水設施巡查及排水設施修復改造，通過排水設施日常養護可以達到排水管網通水流暢穩定運行。我國城市排水管網運行養護技術不足設備落后，對管道進行淤泥掏挖及疏通作業仍以人工為主。且養護運行管理體制不健全，排水管網檢測力度不夠，無法掌握排水管道實際運行情況，導致排水管道年久失修，存在較多結構性及功能性缺陷。

3 排水系統提質增效工作思路

我國排水管道系統目前大多處于低濃度、高水位的運行狀態，不僅導致排水系統收集與處理效能低下，更是城市黑臭水體及水環境問題的重要原因。排水系統提質增效是一項系統工程，應以問題為導向分析排水系統效能低下原因，加快補齊城鎮污水收集與處理短板，系統性構建完善的排水系統，提高排水系統運行效能，消除城市黑臭水體實現城市水環境長治久清[2]。

3.1 細致排查現狀問題

由于排水系統建設管理的復雜性，需系統性的針對排水系統管網進行排查。從污水廠—管網—用戶逐級排查，重點排查污水廠、泵站、排口及地下暗涵等排水設施，且應分清層次以現狀問題為突破，重點篩查污水廠進水濃度低、管道建設年代久的片區，逐步全面鋪開系統解決排水系統低效能問題。

排放口調查：應系統調研沿河排口，理清現狀排口種類，重點排查旱季出流排口，監控雨季溢流排口水質。主要調查內容為是否有旱季污水出流、強排系統排放口是否有河水倒灌。

混接點調查：1)根據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，可初步預判該區域有雨污混接現象。

排水管調查：根據管道材質、管道建設年限及排水體制等因素，結合管道CCTV檢測及污水濃度檢測等方法重點篩查排水管道缺陷、雨污混接及清污不分等各類問題。

3.2 關鍵做好清污分流

隨著城市化的快速發展，自然水系被城市建設擠壓，不得已進行河道改道、河道填埋，有分河道被改為暗涵，破壞原有河道水系溝通。導致大量山水、地下水及污水混流。雨季大量合流污水進入河道影響城市水環境，旱季大量山水及地下水隨污水進入污水收集系統，導致污水濃度降低。排水系統提質增效應結合城市發展理清城市水系轉變脈絡，明確現狀河道承擔功能恢復箱涵排洪功能，將山水、河水及地下水與污水進行分流，提高污水系統收集效能，改善城市河道水環境。

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，國家日益重視環保問題，通過一系列政策，驅動排水行業快速發展。2014年我國排水管網建設長度為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年達到1.77億m3/d(見圖1)。

全國排水系統管網建設得到快速發展，在排水管道處于存量時代的情況下，污水系統收集濃度比污水系統收集量更重要，污水處理廠進水濃度才能真正反映排水系統真實運行效能。要結合污水廠進水濃度確認污水廠的實際收集率，而不是根據污水進水總量計算的污水名義收集率。根據《“十三五”全國城鎮污水處理及再生利用設施建設規劃》，到2020年年底實現城鎮污水處理設施全覆蓋，城市污水處理率要達到95%[3]，根據我國127座污水廠調研資料50%污水廠進水COD<195 mg/L,BOD5<72.1 mg/L，由于污水廠進水濃度低我國部分城市污水實際收集處理效率低于50%。針對進水濃度BOD5<100 mg/L的污水廠，應結合污水廠服務范圍對雨污混接改造、污水管網摸排更新及用戶接入監管制定“一廠一策”系統化解決方案。

3.4 以單元達標為抓手

排水系統建設及運營養護一般“重市政輕小區”，老舊小區及企事業單位普遍存在雨污混接、管道破裂等問題，小區污水管道出口濃度普遍較低，而雨水管道中存在旱季污水。根據上海市雨污混接情況調研，企事業單位及沿街商鋪混接點占比超過70%，其次是居民小區混接點占比16.2%[4](見圖2)，雨污混接嚴重影響城市水環境狀況，且在雨污混接改造過程中應注重企事業單位及沿街商鋪混接改造。

雨污混接改造過程中應按照區域排水體制，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；新建污水系統的分流制區域，廢除化糞池，提高污水濃度；研究細節，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量

排水管道施工質量的控制關系到排水系統收集運行效能，施工過程中管道接口及橡膠圈安裝不到位、管道基礎及回填壓實度不夠，導致管道在后期使用過程中出現管道破損滲水、漏水等情況。應強化施工單位工程質量管理制度，加強工程質量意識，落實質量責任及問責機制。對市政工程項目建設進行科學化、規范化、法制化的管理，切實確保工程質量及安全等目標的實現。

3.6 系統考慮管網運維

排水管道的管理和運行維護水平關系著排水系統運行效能，應結合排水管道CCTV檢測及GIS信息化等技術手段，全面掌握排水系統運行情況，并通過設置檢測儀表構建排水系統流量、水位、水質及廠站運行狀態等主要數據，合理調度排水系統運行狀況，提高排水系統運行安全。通過智慧水務系統建設，構建排水系統安全預警平臺、排水系統水力及水質模型，全面評估排水系統運行情況，解決排水系統提質增效薄弱點。智慧排水管理系統減輕、減少管線災害事故發生的經濟損失。提高城市排水管網信息現代化管理水平，保障城市智慧排水管理系統高效率，高質量的運轉。

4 結語

我國已經歷了排水系統大建設時期，排水管道及污水處理廠已基本覆蓋城市建成區，排水設施已從大建設期逐步轉變為存量階段。但由于排水設施運行管理復雜，老城區排水管道維護更新困難，導致我國排水系統實際運行效率低下，污水處理廠進水濃度低。排水系統提質增效迫在眉睫，而提質增效是一個系統工程，應充分調研系統識別排水系統存在問題，以問題為導向，“查排口、修管道、提濃度”提高排水系統運行效能。