排水系统提质增效工作思路探讨

盛 荻

(上海市宝山区水务局罗泾水务管理所，上海 201999)

我国快速城市化进程中“重地上轻地下”的理念导致排水管道建设滞后，排水管网建设存在严重短板。近年为改善我国城市水环境状况，国家逐步加大了排水管网建设投资，2014年我国排水管网建设长度为51.1万km，至2019年我国城市排水管道长度约为73.4万km，排水系统管网建设得到快速发展，但排水管道建设施工监管不够、维护管理缺失，导致排水管网系统整体效能低下。根据全国19个省市127座污水处理厂调研分析，50%污水厂进水COD<195 mg/L,BOD5<72.1 mg/L，80%污水厂进水COD<282 mg/L,BOD5<105 mg/L，污水厂进水COD及BOD5普遍较低[1]。

2019年4月，住房和城乡建设部、生态环境部、发展改革委印发《城镇污水处理提质增效三年行动方案(2019—2021年)》。加快补齐城镇污水收集和处理设施短板，尽快实现污水管网全覆盖、全收集、全处理。

1 排水系统提质增效要求

我国城市化建设过程中，对排水系统建设重要性及系统性认识不足，提质增效就是以问题为导向系统识别问题，推进排水管网系统建设及改造，提高排水系统运行效能。

经过3年努力，地级及以上城市建成区基本无生活污水直排口，基本消除城中村、老旧城区和城乡结合部生活污水收集处理设施空白区，基本消除黑臭水体，城市生活污水集中收集效能显著提高。

2 排水系统现状问题分析

我国排水系统目前主要为雨污分流制、雨污合流制和混流制，部分老城区现状为合流制逐步改造为截流式合流制。但排水管网建设过程存在雨污混接、管道淤积、管道渗漏等各类问题，且排水管道建设基础信息资料缺失，管网运行状况难以掌握，导致排水系统运行效能低下。

2.1 污水进水浓度低

根据全国19个省市127座污水厂进水资料统计分析，污水厂平均进水COD为219.97 mg/L，BOD5为81.64 mg/L，SS为148.54 mg/L，TN为30.36 mg/L，NH3-N为22.83 mg/L，TP为3.7 mg/L。50%污水厂进水COD<195 mg/L,BOD5<72.1 mg/L，80%污水厂进水COD<282 mg/L、BOD5<105 mg/L，污水厂进水污染物浓度普遍较低[1]。究其原因主要为污水收集管网存在雨污混接、管道入渗、污水截流设置不当等原因，导致外水进入污水收集系统，污水管道收集系统效能低下，污水收集浓度逐步降低。

2.2 排水管网存在雨污混接

排水管道系统雨污混接导致污水直排河道，雨季雨水混入污水处理厂，导致污水处理厂进水浓度低下，是影响城市水环境的突出问题。系统的梳理排水系统雨污混接情况，才能从根本上提高排水系统运行效能。2015年，上海市全面启动建成区分流制地区雨污混接调查和改造工作，历时三年全市共调查雨污水管道19 000 km，发现混接点约为20 290个，其中沿街商户和企事业单位雨污混接占比约为70%。

2.3 管道施工质量把控不严

随着城市化进程的快速发展，排水设计建设步伐日益加快，排水管道施工质量的控制关系到排水系统收集运行效能。排水管道管材质量选取不达标，施工过程中管道接口及橡胶圈安装不到位、管道基础及回填压实度不够，导致管道在后期使用过程中出现管道破损渗水、漏水等情况。特别是南方地区地下水位较高，管道施工质量差导致地下水从管道接口及破损处渗入，排水管道系统常年处于高水位运行，排水管道收集效能低下。

2.4 排水管网运行养护缺失

城市排水管网养护运行主要包括日常养护、排水设施巡查及排水设施修复改造，通过排水设施日常养护可以达到排水管网通水流畅稳定运行。我国城市排水管网运行养护技术不足设备落后，对管道进行淤泥掏挖及疏通作业仍以人工为主。且养护运行管理体制不健全，排水管网检测力度不够，无法掌握排水管道实际运行情况，导致排水管道年久失修，存在较多结构性及功能性缺陷。

3 排水系统提质增效工作思路

我国排水管道系统目前大多处于低浓度、高水位的运行状态，不仅导致排水系统收集与处理效能低下，更是城市黑臭水体及水环境问题的重要原因。排水系统提质增效是一项系统工程，应以问题为导向分析排水系统效能低下原因，加快补齐城镇污水收集与处理短板，系统性构建完善的排水系统，提高排水系统运行效能，消除城市黑臭水体实现城市水环境长治久清[2]。

3.1 细致排查现状问题

由于排水系统建设管理的复杂性，需系统性的针对排水系统管网进行排查。从污水厂—管网—用户逐级排查，重点排查污水厂、泵站、排口及地下暗涵等排水设施，且应分清层次以现状问题为突破，重点筛查污水厂进水浓度低、管道建设年代久的片区，逐步全面铺开系统解决排水系统低效能问题。

排放口调查：应系统调研沿河排口，理清现状排口种类，重点排查旱季出流排口，监控雨季溢流排口水质。主要调查内容为是否有旱季污水出流、强排系统排放口是否有河水倒灌。

混接点调查：1)根据旱天雨水管道能有水流动、雨水排口有旱流污水、雨水管道下游COD浓度明显高于上游；2)雨天时污水管道流量明显增大、污水井水位明显增高，且下游污水管道COD浓度显著低于上游，可初步预判该区域有雨污混接现象。

排水管调查：根据管道材质、管道建设年限及排水体制等因素，结合管道CCTV检测及污水浓度检测等方法重点筛查排水管道缺陷、雨污混接及清污不分等各类问题。

3.2 关键做好清污分流

随着城市化的快速发展，自然水系被城市建设挤压，不得已进行河道改道、河道填埋，有分河道被改为暗涵，破坏原有河道水系沟通。导致大量山水、地下水及污水混流。雨季大量合流污水进入河道影响城市水环境，旱季大量山水及地下水随污水进入污水收集系统，导致污水浓度降低。排水系统提质增效应结合城市发展理清城市水系转变脉络，明确现状河道承担功能恢复箱涵排洪功能，将山水、河水及地下水与污水进行分流，提高污水系统收集效能，改善城市河道水环境。

3.3 以污水浓度为核心

在我国水资源短缺及水污染加剧的背景下，国家日益重视环保问题，通过一系列政策，驱动排水行业快速发展。2014年我国排水管网建设长度为51.1万km，至2019年我国城市排水管道长度约为73.4万km；2018年城市污水处理厂数量为2 321座，较2017年增加112座，2018年中国城市污水处理厂处理能力为1.69亿m3/d，至2019年达到1.77亿m3/d(见图1)。

全国排水系统管网建设得到快速发展，在排水管道处于存量时代的情况下，污水系统收集浓度比污水系统收集量更重要，污水处理厂进水浓度才能真正反映排水系统真实运行效能。要结合污水厂进水浓度确认污水厂的实际收集率，而不是根据污水进水总量计算的污水名义收集率。根据《“十三五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》，到2020年年底实现城镇污水处理设施全覆盖，城市污水处理率要达到95%[3]，根据我国127座污水厂调研资料50%污水厂进水COD<195 mg/L,BOD5<72.1 mg/L，由于污水厂进水浓度低我国部分城市污水实际收集处理效率低于50%。针对进水浓度BOD5<100 mg/L的污水厂，应结合污水厂服务范围对雨污混接改造、污水管网摸排更新及用户接入监管制定“一厂一策”系统化解决方案。

3.4 以单元达标为抓手

排水系统建设及运营养护一般“重市政轻小区”，老旧小区及企事业单位普遍存在雨污混接、管道破裂等问题，小区污水管道出口浓度普遍较低，而雨水管道中存在旱季污水。根据上海市雨污混接情况调研，企事业单位及沿街商铺混接点占比超过70%，其次是居民小区混接点占比16.2%[4](见图2)，雨污混接严重影响城市水环境状况，且在雨污混接改造过程中应注重企事业单位及沿街商铺混接改造。

雨污混接改造过程中应按照区域排水体制，管道状况，混接情况等分类确定改造措施；改造核心为“收污水”，兼顾雨水排放；新建污水系统的分流制区域，废除化粪池，提高污水浓度；研究细节，明确管材、接口做法、橡胶圈、接户管连接方式。

3.5 提高排水管道施工质量

排水管道施工质量的控制关系到排水系统收集运行效能，施工过程中管道接口及橡胶圈安装不到位、管道基础及回填压实度不够，导致管道在后期使用过程中出现管道破损渗水、漏水等情况。应强化施工单位工程质量管理制度，加强工程质量意识，落实质量责任及问责机制。对市政工程项目建设进行科学化、规范化、法制化的管理，切实确保工程质量及安全等目标的实现。

3.6 系统考虑管网运维

排水管道的管理和运行维护水平关系着排水系统运行效能，应结合排水管道CCTV检测及GIS信息化等技术手段，全面掌握排水系统运行情况，并通过设置检测仪表构建排水系统流量、水位、水质及厂站运行状态等主要数据，合理调度排水系统运行状况，提高排水系统运行安全。通过智慧水务系统建设，构建排水系统安全预警平台、排水系统水力及水质模型，全面评估排水系统运行情况，解决排水系统提质增效薄弱点。智慧排水管理系统减轻、减少管线灾害事故发生的经济损失。提高城市排水管网信息现代化管理水平，保障城市智慧排水管理系统高效率，高质量的运转。

4 结语

我国已经历了排水系统大建设时期，排水管道及污水处理厂已基本覆盖城市建成区，排水设施已从大建设期逐步转变为存量阶段。但由于排水设施运行管理复杂，老城区排水管道维护更新困难，导致我国排水系统实际运行效率低下，污水处理厂进水浓度低。排水系统提质增效迫在眉睫，而提质增效是一个系统工程，应充分调研系统识别排水系统存在问题，以问题为导向，“查排口、修管道、提浓度”提高排水系统运行效能。