張建文
(梅州市城市供排水中心,廣東 梅州 514021)
2019年4月,住建部、生態環境部、發展改革委聯合印發了《城鎮污水處理提質增效三年行動方案(2019—2021年)》,明確提出“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”。梅州城區在提質增效工作中取得一定成效,其工作經驗可供交流。
城區現狀排水體制為合流制與分流制并存,老城區以截流式合流制為主,新建區和工業園區采用分流制。建成區現有市政排水管網約720km,其中雨水管道占比23%,污水管道占比17%,合流管道占比60%,排水管網密度為12km/km2。
城區現有生活污水處理廠5座,設計總處理規模30萬m3/d,污水處理能力滿足現狀需求(根據供水量計算,綜合生活污水排放量約20.15萬m3/d),但存在污水集中收集率和污水進廠濃度偏低的情況。2018年,污水處理廠平均進廠BOD5濃度為29.56mg/L,污水集中收集率為18.64%。如何有效收集污水、提高污水進廠濃度和集中收集率,是城區污水處理提質增效需重點解決的問題。
隨著社會經濟發展,人民的生活水平逐步提高,人均用水量普遍提高,尤其是城區部分用水戶采用自備水源,用水更加沒有節約,造成源頭生活污水濃度偏低。《江南水質凈化一廠“一廠一策”系統化整治方案》顯示,其納污范圍內BOD5背景值平均濃度僅為90.65mg/L。
在污水管網遠未完全覆蓋供水管網范圍的情況下,進廠污水濃度和污水集中收集率偏低,城區污水排水量與污水處理量基本一致,說明有大量的山水、農田灌溉水、外江水、地下水、政策性外水等濃度較低的外水進入污水系統,在導致污水處理廠負荷增大的同時,大幅降低了進廠污染物濃度。
1)地下水滲入 城區水系發達,地下水水位普遍較高,根據周邊項目地質勘察報告,梅州城區地下水位基本處于地下0.9~2.4m,尤其是江南片區,部分區域施工開挖0.5m可見地下水。而城區大部分排水管網建設年代較早,存在管網老化情況,且磚砌、石砌的合流制渠箱占比極高,地下水滲入管網情況較為嚴重。根據排水管網普查情況,梅州城區渠箱長度占比達52.6%,污水COD濃度普遍處于40~90mg/L。
2)山水灌溉水匯入 老城區排水體制主要為合流制,現狀污水收集主干系統基本以舊河涌為主,隨著城市的發展,舊河涌被加蓋處理,變為污水主干渠,尤其是江北區域,上游多與山水或灌溉水渠等水系連通,大量清水匯入污水系統。
3)外江水倒灌 梅江橫穿梅州城區,受下游西陽水電站回水影響,日常水位較高,許多自排口處于淹沒出流狀態,河水易通過合流管道或雨水管道中的錯混接點倒灌進入污水系統。各污水提升泵站閘門也常年處于水浸狀態,部分閘門和前池老化、滲漏,也易造成河水倒灌。
4)供水管網漏水 城區歷史悠久,供水管網建設年限較早,老化銹蝕漏損現象較為嚴重,許多管段因超負荷運行,爆管現象頻頻發生。供水漏損率過高,大量漏損的凈水進入排水管道。
5)政策性外水 隨著城區建設不斷擴展,大量開發建設項目紛紛落地,許多施工基坑降水和酒店自備水直接排入排水管道。
城區排水管網基本采用截留式合流制,大部分區域排水管網按照降雨工況設計,對于旱季純污水量而言,管渠規格偏大,水流流速較慢。長距離轉輸時,污水中的無機物和有機物(含COD或BOD5)在管道沿途逐漸沉積消解,是城區污水處理率較高、但污水集中收集率偏低的主要原因。
對城區排水設施進行系統排查,全面掌握排水管網脈絡,系統識別影響污水收集設施效能發揮的主要矛盾和關鍵問題,確定污水收集處理設施的能力是否匹配、功能是否發揮,及時對排查發現的各類缺陷問題進行治理(見圖1)。

圖1 主城區污水濃度及外水情況分析
1)梳理問題,及時整治 城區通過開展排水設施專項普查,形成排水管網“一張圖”,在此基礎上結合水質水量專項排查及溯源調查等行動,梳理出排水設施問題清單,通過專項改造、管養修復、強化監督等手段,及時對排查發現的各類問題進行處理。
2)污水閘門檢修 梅州市城市供排水中心通過日常巡檢與專項排查,摸清各污水提升泵站閘門的健康情況,針對存在破損滲漏的閘門及時檢修,有效阻止了外江水通過閘門破損滲漏處倒灌進入污水系統。
3)供水漏控管理 近年來,梅州粵海水務有限公司通過加強供水管網分區計量監管,大力開展供水專項漏損排查治理,對老化銹蝕漏損嚴重和運行工況較差管段實施大量改造,管網漏損率降低了18%,大大減少了漏損凈水進入污水系統的情況。
城區污水管網普遍存在高水位運行、污水流速低、管網沉積嚴重情況。與分流制污水管道相比,合流制管道旱季高充滿度運行時的流速問題更加突出,污染物沉積消解問題更加嚴重。通過降低充滿度和運行水位,將管道實際流速恢復至不低于設計流速或最小沉降流速是解決旱季沉降問題的最有效措施,也是快速提升污水集中收集率指標的最佳途徑。
為有效提升管網運行效率,2019年以來,通過對南門、葉屋橋片區污水提升泵站的調控,降低南門、葉屋橋和下車壩等片區的污水管網運行水位,通過一段時間的運行監測,其污水COD濃度提升了約10mg/L,管網沉積明顯減少。
在2019年前,梅州城區日供水量約26萬m3/d,而污水處理能力僅有15萬m3/d,其中還夾雜了大量外水,大量生活污水得不到有效收集處理。尤其是黃塘河和周溪河片區,存在較多管網空白區,生活污水直排而導致河涌黑臭。梅州城區結合黑臭水體整治,建設黃塘、周溪水質凈化廠及配套管網,使城區污水處理能力大為提升,填補了管網空白區,提高了污水集中收集率。同時,黃塘、周溪水質凈化廠的建設,也優化了原城區污水處理系統布局,減少了長距離輸送污水而造成污染物沉積于管道的情況。
通過近2年的治理,城區污水集中收集率由18.64%提高至31.26%,污水進廠BOD5濃度由29.56mg/L提高至35.97mg/L(見圖2),污水處理提質增效工作初見成效。

圖2 進廠污水BOD5濃度與污水集中收集率情況
城區近期主要通過“擠外水”已初步實現省下達的提質增效目標,但要實現“城市建成區基本無生活污水直排口,基本消除城中村、老舊城區和城鄉接合部生活污水收集處理設施空白區,城市生活污水集中收集效能顯著提高”仍有一定差距。總結近期提質增效治理經驗,思考長效保障機制,形成以下工作思路。
1)加強節水宣傳,提高居民節水意識,取締地下水自備水源,減輕城區排水系統負荷,可防止地下水因過度開采造成的地面沉降等問題。
2)針對前期排查發現的排水設施結構、功能性缺陷問題(錯混接、淤積、破損等)清單,持續逐點整改,提升管網運行效能。
3)針對有山水、灌溉水匯入的黃塘、周溪、東橋、七孔閘片區,開展清污分流工作,將地表徑流從現狀排水系統中摘除。
4)加強建設截污排口的防倒灌措施,協調降低梅江水位,進一步減少江河水倒灌進入市政污水管網的情況。
5)強化污水泵站運行監管,保證排水管網在非雨季時期低水位運行,有效控制污染物沉積。
6)實施城中村和城鄉接合部污水收集空白區管網建設,盡快完善市政管網配套支管建設。
7)在市政建設、舊城改造等項目中,逐步對老舊管網破損進行更迭。新建或成片改造區域實行管網雨污分流建設,加強新建污水管網建設、移交、監管和執法等管控。新建管網需通過CCTV檢測驗收,確保管網建設質量。
梅州城區通過補污水收集處理設施短板以及“擠外水”工作的有效開展,提質增效工作初見成效。下一步,將探索推進源頭治理,建立長效機制,優化污水收集處理系統,久久為功,持續推進城區污水處理提質增效。