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排水管網(wǎng)系統(tǒng)中六個重要方面

河海大學(xué)環(huán)境學(xué)院 李一平教授

關(guān)鍵字：城市地下管網(wǎng)、污水管網(wǎng)、雨水管網(wǎng)、工業(yè)排水管網(wǎng)

     河海大學(xué)環(huán)境學(xué)院的李一平教授從環(huán)保督察公布案例中突出的溢流污染、管網(wǎng)問題出發(fā)，指出形勢的復(fù)雜與嚴(yán)峻。從排水管網(wǎng)系統(tǒng)中的六個重要方面（收集、輸送、提升、處理、回用、管理），進行系統(tǒng)問題識別，總結(jié)為“六重六輕”，體現(xiàn)為重污水截污率、輕實際截污效果，重管網(wǎng)覆蓋率、輕實際運輸能力，重泵站規(guī)模、輕泵網(wǎng)聯(lián)調(diào)，重尾水達標(biāo)、輕回用效益，重工程建設(shè)、輕長效管理等。而造成這一局面的原因分布在規(guī)劃設(shè)計、施工建設(shè)、運行維護、管理調(diào)控等多個環(huán)節(jié)。

管網(wǎng)是核心 問題很突出

      目前環(huán)保督察公布的案例中，溢流污染、管網(wǎng)問題突出。包括：雨污分流整治不到位，雨天污水溢流漫流；管網(wǎng)改造進度滯后，城區(qū)污水直排、溢流問題多發(fā)等。

      為什么說“核心在管網(wǎng)”？因為城市排水管網(wǎng)建設(shè)和運行的缺陷與不足，會引發(fā)一系列問題，比如城市內(nèi)澇積水、污水直排、雨污混排、溢流污染、地面坍塌、地下水和土壤污染等問題，還有危害氣體爆炸或中毒的風(fēng)險。

      近年來，國家高度重視雨污管網(wǎng)建設(shè)，陸續(xù)出臺一系列政策措施，開展城市內(nèi)澇、污水處理提質(zhì)增效、打好城市黑臭水體治理攻堅戰(zhàn)、提升環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平等行動。

      特別是23年7月25號發(fā)布的《環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平提升行動（2023-2025年）》，專門對新增污水處理能力以及污水收集管網(wǎng)新建和改造長度提出具體要求（新增處理能力1200萬噸/日，管網(wǎng)4.5萬公里）；提出6方面重點任務(wù)，在第一項重點任務(wù)中就提到了關(guān)于管網(wǎng)建設(shè)相關(guān)的多個重點內(nèi)容，包括填補污水收集管網(wǎng)空白，提升收集效能，補齊污水處理缺口等。

管網(wǎng)問題識別：六重六輕

      我們的排水系統(tǒng)生病了，病在哪里？我認(rèn)為主要體現(xiàn)在整個排水系統(tǒng)的六大方面：即污水收集、輸送、提升、處理、回用及管理這六個主要系統(tǒng)，體現(xiàn)為：

      污水收集系統(tǒng)：重污水截污率，輕實際截污效果。

      管網(wǎng)輸送系統(tǒng)：重管網(wǎng)覆蓋率，輕實際運輸能力。

      泵站提升系統(tǒng)：重泵站規(guī)模擴大，輕泵網(wǎng)聯(lián)調(diào)提升。

      污水處理系統(tǒng)：重廠站規(guī)模擴容，輕污水處理效率。

      尾水回用系統(tǒng)：重尾水達標(biāo)率，輕中水回用效益。

      排水管理體制：重工程建設(shè)，輕工程長效管理。

      收集系統(tǒng)

      我國城鎮(zhèn)污水處理率高達98.1%，但生活污水集中收集率不到70%；城鎮(zhèn)農(nóng)村則更低，平均治理率不到30%。主要存在3個問題：

      一是“沒有”。污水管網(wǎng)空白區(qū)多，全國建成區(qū)約有50%的城市缺污水管網(wǎng)、生活污水集中率大于70%的縣級城市僅52個；管網(wǎng)覆蓋不足，建成區(qū)管網(wǎng)覆蓋率為27%~83%，城市之間差異較大，污水管網(wǎng)占供水管網(wǎng)長度大于90%的城市僅有5個；源頭缺失嚴(yán)重，全國平均污水管網(wǎng)缺失率約為50%左右，主要缺收集支管道和入戶收集管。

      二是“不夠”，管網(wǎng)密度不高。我國平均密度是12.15公里/平方公里（2021年），僅為發(fā)達國家的1/3--1/5；管網(wǎng)分布不均勻，污水管道密度低的只有3.37公里/平方公里，高的將近19公里/平方公里。

      三是“不優(yōu)”，錯接混接嚴(yán)重。源頭污水混接雨水，某城市30%地塊，小區(qū)出來的污水濃度就已經(jīng)變稀，不到260毫克/升（COD），再加上輸送過程中管網(wǎng)滲透稀釋，進廠濃度就更低；商戶和企事業(yè)單位混接量比較大，南方某城市普查數(shù)據(jù)顯示，混接占比超70%；規(guī)劃建設(shè)分流制的地區(qū)，雨污分流不徹底，形成了事實上的兩套“雨污合流系統(tǒng)”，帶來沖擊負荷大、沉積物占比高、存在管理空白等一系列問題。

      輸送系統(tǒng)

      我國污水管道普遍缺陷較多，基本上每100米就存在2~3個以上，導(dǎo)致外水入滲、高水位運行等問題。其中，管道結(jié)構(gòu)性缺陷占比高達68%，平均外水入滲達34%；管道功能性缺陷（主要為沉積淤積堵塞）占比32%，北方、南方某典型城市排水管道中分別有60%、75%管道存在沉積物，堵塞占比大概15%。

      泵站提升系統(tǒng)

      污水泵站收水能力與設(shè)計能力不匹配。泵站污水收集不足；上下游泵站之間、泵站和管網(wǎng)之間不匹配，經(jīng)常會導(dǎo)致泵站高水位滿負荷運行；缺乏聯(lián)排聯(lián)調(diào)，易導(dǎo)致污水外溢污染。

      雨天泵站溢流排放，入河污染負荷高。其中合流制管網(wǎng)滯留大量雨污水，泵站旱天高水位運行、雨天無緩沖能力，導(dǎo)致溢流污染。

      污水處理系統(tǒng)

      我國城鎮(zhèn)污水處理廠進水濃度較低的原因，和源頭和管網(wǎng)關(guān)系密切。我們課題組對西南某城市不同區(qū)域300多個地塊的長期監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，源頭地塊出水濃度低已經(jīng)成為普遍現(xiàn)象，很多小區(qū)出來的污水濃度就已經(jīng)低于260毫克/升（提質(zhì)增效要求），污水接入市政管網(wǎng)前已經(jīng)出現(xiàn)碳氮比偏低的現(xiàn)象；很多小區(qū)仍保留化糞池，其對有機物處理效果明顯，加劇排水低碳性；管道內(nèi)部，污染還在進一步消減，特別是COD消減得很快，基本上每公里要降低幾十毫克/升，這也是污水濃度進一步降低的原因。

      排水管理體制

      首先，數(shù)據(jù)感知不全面，融合度不高。體現(xiàn)為感知設(shè)備齊全性、準(zhǔn)確性、可靠性較低，數(shù)據(jù)融合方面存在數(shù)據(jù)共享難、數(shù)據(jù)孤島等問題，功能集成度、系統(tǒng)性較低。其次，管理決策智慧化、聯(lián)調(diào)性不足，智慧決策、部門聯(lián)動和長效管理方面存在顯著缺陷、不足。

原因剖析：多個環(huán)節(jié)都有不足

      之所以存在“六重六輕”的問題，和規(guī)劃設(shè)計、施工建設(shè)、運行維護、管理調(diào)控都有關(guān)系。具體表現(xiàn)為：

      規(guī)劃不協(xié)調(diào)：各部門、單位遵循獨立的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)劃導(dǎo)則、實施方案；部分規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)存在空白、不合理等現(xiàn)象；

      建設(shè)不配套：施工建設(shè)制度、規(guī)范不完善；施工質(zhì)量良莠不齊；大范圍分散式的建設(shè)運維，效率低下；

      維護不到位：缺乏高效精 準(zhǔn)的診斷技術(shù)、綠色成熟的養(yǎng)護修復(fù)技術(shù)、長效系統(tǒng)的運維管理機制；

      管理不統(tǒng)一：基于排水系統(tǒng)全過程智慧仿真模擬技術(shù)的智慧管控尚不成熟……

      其中，對于運維環(huán)節(jié)，主要的瓶頸問題體現(xiàn)為：前期預(yù)判的針對性、靶向性不足，缺陷診斷時精度不高，預(yù)判預(yù)警能力不足；行業(yè)現(xiàn)有的缺陷診斷檢測方法多元性不足，缺陷識別和定位精度不高，響應(yīng)機制不明確；養(yǎng)護上，傳統(tǒng)修復(fù)技術(shù)效率不高，綠色修復(fù)篩選方法不足，現(xiàn)有技術(shù)集成不完整。

小結(jié)

      針對上述“六重六輕”的現(xiàn)狀和瓶頸，應(yīng)對的策略就是要實現(xiàn)“六大轉(zhuǎn)變”，即排水系統(tǒng)向努力向“雨污分流、量質(zhì)并重、泵網(wǎng)聯(lián)調(diào)、提質(zhì)增效、再生利用、長效管理”的轉(zhuǎn)變。