上海市排水设施运维机制探索

2019-02-13 07:30:44
城乡建设 2019年2期
关键词:排水管道泵站污泥

■ 刘 波 王 捷

一、上海排水设施基本情况

(一)上海雨水排水特点

上海作为我国南方平原河网地区的特大型城市,具有三高一低的区域特点。城市化水平高,城市化率89%,全国第一。降雨丰富,多年平均降雨量1100mm。地下水位高,地下水位距地面0.5~1.5m。土壤入渗率低,土壤入渗率小于 5×10-6mm/s。

上海雨水排水标准要求90%左右的排水系统采用1年一遇。本市外环线以内以强排模式为主:一般地区暴雨重现期采用1~2年频率,小时降雨强度为36~44.3mm;重要地区暴雨重现期采用3~5年频率,小时降雨强度为49.6~56.3mm。其他地区以自排模式为主:采用1963年型相当于二十年一遇的最大24小时面雨量为200mm。

(二)上海污水处理体系

1.集中处理与分散处理相结合

上海市规划包含中心城区、新城、新市镇和中心村四级体系,污水处理系统分六大区域覆盖全市。

2.排水设施基本情况

截至2017年底,上海公共排水管道24885.83km,其中,雨水管道10234.56km,连管3674.65km,雨水口43.39万座,检查井31.44万座;污水管道8241.27km,支管776.69km,检查井28.30万座;合流管1289.85km,连管66.88km,雨水口6.56万座,检查井7.10万座。排水泵站1196座,其中,雨水泵站280座,下立交泵站184座;污水泵站652座;合流泵站80座;城镇污水处理厂51座,处理能力为825.70万m3/d。

3.排水设施运维管理体制

城市排水泵站、污水输送干线、污水处理厂由市负责管理和养护;其余的雨、污水管网的管理和养护,全部由所在地的区政府负责。自管排水设施(主要为开发区、工业区等自行投资建设并自行管理的设施)。居民小区内部设施主要为物业管理。

二、排水管道运维工作开展情况

历年管道疏通率对照图

2008年起,上海市开始对排水管道设施运维工作进行考核评价,主要核心指标为管道疏通率、单位长度管道产泥量、管道抽检合格率、养护经费投入、机械化疏通率等。2017年度,区管排水管道设施近11000公里,疏通排水管道18673.8km,管道疏通率181.27%,养护检查井、进水口238.69万座(次),清捞污泥14.51万m3,单位长度管道产泥量7.79m3/km,经费投入35963万元,机械化率93.93%。

历年管道疏通率和年定额疏通率对照图

历年管道清捞污泥量与单位产泥量对照图

历年管道养护经费投入对照图

历年管道机械化疏通率对照图

2017年全市共抽查排水管道主管1568条,支管5665条;主管平均合格率96.94%,比2008年(66.98%)提高29.96个百分点;支管平均合格率88.63%,比2008年(69.71%)提高18.92个百分点。

三、排水管道运维管理主要措施

排水管道运维管理是保障排水设施充分发挥效用,设施安全稳定运行的关键工作,以下主要从定额与技术指导、养护作业市场化改革、监管机制的建立三个方面总结上海的运维管理经验。

(一)抓定额与技术指导

1.修编技术规程

为规范城镇排水管渠与泵站的运行和维护,统一技术标准,保证设施完好和安全稳定运行,充分发挥设施的功能,2016年编制完成了《城镇排水管渠与泵站运行、维护及安全技术规程》(CJJ68)。该规程对排水管渠、排水泵站、调蓄池、排水设施运行调度、排水防涝和档案与信息化管理相关工作的开展分别做出了规定。

2.编制养护年度经费定额和预算定额

为了推进管道设施维护市场化、规范化、科学化,同时在编制排水设施养护维修年度经费计划、经济核算及招投标时提供造价依据,组织编制了养护预算定额和年度经费定额。

3.编制年度现行价单位估价表

为配合《上海市排水管道设施养护维修定额》及《上海市排水管道设施养护维修年度定额》的执行,并根据“定额”量价分离的原则,确定了工程等消耗量,每年上海市水务工程定额管理站都会根据人工、材料等价格编制“年度现行价单位估价表”,达到科学化管理的目的。

(二)抓养护市场化

编制了《上海市水务养护作业市场化改革工作指导手册》,制定完善配套的标准和管理办法,养护招标文件和合同文本范本等。推进各区排水管道设施养护工作实现管养分开、政企分离,通过市场化竞争确定养护作业企业。制定监督考核奖惩机制,加强对企业养护质量的监管。

(三)建立养护监管机制

1.构建考核检查体系

制定了《上海市公共排水管道设施维护管理工作考核办法》和《上海市公共排水管道设施维护检查办法》;实现了对各区排水管道维护管理工作的绩效考核,形成月度评分、年中推进、年底考核的排水管道绩效考核机制。

2.市区两级监管体制

2013年,全市排水行业各部门各单位贯彻上海市水务局沪水务[2013]158号文精神,实现本市排水管道养护管理工作向各区下沉养护监管工作向街镇管理、公路管理和自建排水设施覆盖,养护指导工作向小区的延伸,各区也相继出台相关考核办法。

3.泵站监督管理考核体系

出台公共排水泵站运行维护监督管理相关文件,对泵站运行维护月报填报工作、年度泵站运行方案上报工作、泵站专项检查工作和泵站运行实效等工作进行监督管理。

四、新形势下的挑战与对策

(一)挑战1:排水防涝标准低

中心城区排水标准占比示意图

目前上海90%左右的排水系统采用1年一遇标准,与国家新要求和国际发达城市相比,标准明显偏低。

排水“十三五”规划要求,全市城镇建成区不低于1年一遇标准,中心城建成区20%强排系统不低于5年一遇标准(预期性)。新建改建28个排水系统,实现中心城建成区排水系统全覆盖;着力推进苏州河深层雨水调蓄隧道工程,实现沿线25个系统提标到5年一遇;开展已建系统完善和提标改造,已实施7个排水系统;持续加强积水点改造,进一步提高设施排水能力。

(二)挑战2:排水管道设施老化、损坏严重

管道老化、流沙地区管道、施工工艺落后的管道容易引起结构损坏, 影响排水系统的正常运行, 甚至有可能发生“沉管”。

对策:加强排水管道设施维修力度。开展排水管道预防性修复。

截至2016年,市城维资金内立项实施的排水管道预防修复项目总投资12368.9万元,共修复排水管道49120.9米,确保62296.9米的排水管道设施运行畅通;各区也开展了排水管道预防性修复工程,如浦东新区共实施了25个项目排水管道预防性修复项目,总投资达8256万元。

实施目标:加固现有排水管道,延长管道使用寿命,减少“沉管”现象发生几率;通过非开挖施工方式,在不对周边居民生活和交通造成巨大影响的前提下,对工程中涉及到的损坏的排水管道进行修复,确保其正常运行安全。

技术支撑 :2013年,上海市水务局发布非开挖修复实施指南;2014年,出台了相关定额及验收标准 ;2018年出台上海市非开挖修复技术规程。

(三)挑战3:老式雨水口过水能力低

雨水口功能功能单一,无污物拦截功能,无防臭功能,无防盗功能;泄水能力不足,无法满足规范要求;工程建设制作材料不统一,建设标准不统一,建设质量较难控制;管理运行雨水口易堵塞,影响排水效率。

对策:加快推进雨水口更新改造。

按《室外排水设计规范》2014年版与上海市排水规划要求,设计标准如下:①路雨水口:按P=5a重现期设计。②高架雨水口:按P=10a重现期设计。③下穿式地道、隧道:按P=30a重现期设计。

(四)挑战4:分流制地区雨污水混接现象突出

分流制地区(包括强排地区和自排地区)的雨污混接会造成系统管网内水位高,影响管道输送能力,冒溢现象时常发生,同时,地下水渗入雨水和污水管道,也会影响排水系统正常运行,这些都会给防汛带来风险。系统内的高水位运行,也是造成降雨积水的原因之一。

对策:加快推进分流制地区雨污水混接调查改造。

1.混接类型

雨污混接按混接主体可分为:市政混接、住宅小区混接、企事业单位混接、沿街商户混接及其他混接。

市政混接有支管错接,雨、污水(合流)管道连通,地下水渗入等;住宅小区混接有小区内部道路下管道未分流或连通,阳台污水接入雨水管道,出门管错接等;企事业单位混接有内部道路下排水管道未分流或连通,出门管错接等;沿街商户混接有沿街商铺私接、错接;其他混接有露天洗车、临时大排档违法倾倒等。

以长宁区为例,8个分流制排水系统共查出582个混接点,混接水量共13825.14m3/d;市政管道混接点41个,混接水量572.47m3/d,个数占比7.04%,水量占比4.14%;门面商铺餐饮等混接点254个,混接水量1481.45m3/d,个数占比43.64%,水量占比10.72%;小区混接点273个,混接水量11365.94m3/d,个数占比46.91%,水量占比82.21%;其他混接点14个,混接水量400.28m3/d,个数占比2.41%,水量占比2.90%。

全市雨污混接各类型占比图

2.市政混接改造

(1)成因分析

雨污水系统不完善、排水设施维护不到位造成市政混接。主要是指部分地区排水系统尚不完善或维护不到位,造成雨、污水排放没有出路或出路不畅,将污水接入雨水、雨水接入污水或人为连通雨污水管道等,以及因管道破损造成地下水渗入等。

(2)改造措施

①改造错接支管,封堵雨、污水(合流)连通管。存在雨、污水支连管错接的,应对原支管进行改排,接入相应管道,并废除原错接管道;雨、污水(合流)管道连通的,应立即封堵连通口;因出路问题引起支管错接或连通的,应同步采取措施解决雨、污水出路问题。②完善污水系统管网。由于污水系统不完善或管道结构性缺陷等造成排水出路不畅引起雨污混接的,应加快实施新、改、扩建污水管道,对损坏管道进行修复,恢复管道使用功能,以满足污水排放需求。

3.住宅小区改造

(1)成因分析

建设标准滞后、居民生活习惯、养护管理不到位造成的小区混接严重。1997年本市出台《上海市排水管理条例》,明确新建地区实行雨污水分流,部分1997年以前建设的小区未分流或分流不彻底,造成混接。2014年本市出台《上海市住宅设计标准》,明确阳台雨水应排入污水系统,2014年之前建设的小区原阳台排水进入雨水系统,部分居民生活习惯将洗衣机放置阳台,洗衣废水随阳台立管排入雨水管道。小区内排水设施维护管理不到位,导致排水不畅,人为将雨污水管道连通等。

(2)改造措施

结合住宅小区排水出口混接调查成果,开展混接小区内部混接调查,重点调查小区内部雨、污水管道敷设及混接情况,阳台排水等情况。围绕“创新社会治理,加强基层建设”,结合老旧小区改造计划制定专项雨污混接整治计划,通过完善小区内部雨污水管网,加强管道维护,封堵混接点,增设雨水立管等措施消除小区混接。对部分住宅小区内部无法实行雨污分流的,可经区水行政主管部门批准后,采取外部截流等临时措施进行整治。

4.企事业单位和沿街商户改造

(1)成因分析

企事业单位和沿街商户内部设施未分流或污水出口私接、错接入雨水口或雨水管道。

(2)改造措施

结合排水出口混接调查结果,指导督促企事业单位和沿街商户产权单位负责对内部混接及私接、错接等进行整改。沿街商户污废水应改接入地块内,单独敷设污水管道,并设置隔油池等设施,处理达标后,通过统一出口接入污水管道。对部分企事业单位及沿街商户暂无法实施改造的,可经区水务主管部门批准后,临时采取外部截流等方式进行整治。

5.其他改造措施

(1)强化综合监管和执法

应采取专业执法与部门联动执法相结合,综合运用执法手段和法律资源,完善联合执法、信息互通、案件移送等工作机制,形成联合执法、协同执法的工作局面。

(2)完善长效管理机制

① 健全许可管理。按 《城镇污水处理和排水条例》 和《上海市排水管理条例》要求,加强排水许可审批管理。②加强维护管理和监督检查。进一步明确相关管理标准,足额落实经费,完善工作机制,细化工作措施,提高养护水平;在日常巡视和养护中,加强对雨污混接问题的检查监督,及时发现、 及时制止。开展管道周期性结构检测与预防性修复。

(3)推进档案管理和管理平台应用

雨污混接综合整治过程中要建立完整、齐全的档案,根据不同的混接类型和改造措施整理成册为后期的长效管理提供基础。各区政府应加强雨污混接综合整治专项数据录入和管理平台的应用,为此项工作的过程管理和事后监管提供指导。对整治过程中的临时性措施进行登记管理,条件成熟后逐步取消。

(五)挑战5:通沟污泥处置困难

1.处理处置方式

中心城区通过船运方式外运填埋处置;郊区污泥就近进原生垃圾填埋场,部分随渣土或城市垃圾外运。

2.存在的问题

(1)污泥外运出路面临严重威胁

船运码头逐步被拆除,驳船运输受限;简易填埋环境问题突出。

(2)采集处理难度高

通沟污泥的产生具有点多、面广、分散、不定时及量小的特点,且含水率较高(平均约85%),在污泥沉降、干化时,需要安排场地,易对周边环境造成影响。

对策:通沟污泥规范化处置。

开展通沟污泥处理处置技术研究;编制发布了《上海市城镇排水污泥处理处置规划》;修编《城镇排水管渠与泵站运行、维护及安全技术规程》;开展通沟污泥处理厂的试点建设;组织编制相关技术规程;启动运维指导价格编制;出台配套管理措施。

出台通沟污泥处理站建设和运维的定额;指导各区编制通沟污泥专项规划;进一步强化统计监管,利用信息化手段建立从污泥采集、运输、处置的全过程监管;建立健全考核补贴机制;推动“十三五”通沟污泥处理站建设。

(六)挑战6:泵站放江污染问题突出(合流制地区溢流污染严重)

1.提高管道养护频率和抽检合格标准

进一步提高管道疏通频率,尤其是特大型雨水(合流)管道要做到一年至少疏通一次;提高排水管道积泥抽检标准,由原来管径1/5为合格,提高到1/10为合格;加大对油污垃圾清理力度;加大泵站清淤力度,全面清除集水井、泵房和进出水管一年不少于两次,集水井最大积泥高度不超过进水管管底50厘米;提高特大型管道积泥抽检的频次;要求第三方检测单位对管道内水面情况进行拍照,查看水面油污及漂浮物情况;提高特大型管道积泥抽检的频次;要求第三方检测单位对管道内水面情况进行拍照,查看水面油污及漂浮物情况。

2.加强泵站放江管控

做到防汛泵站杜绝旱天放江、试车放江、检修放江,严格规范预抽空放江、配合放江,力争雨天多截流、少放江,减少防汛泵站放江对河道水环境的负面影响,整体提高全行业防汛泵站设施管理水平。

根据《关于进一步加强排水设施管理工作的通知》(沪水务[2016]1742号)相关要求,防汛泵站应全面设置截污设施,新建防汛泵站同步设置旱流截污设施,雨水泵站污水截流量不少于泵站服务范围内旱流污水量的20%。

加快推进系统水位监测建设;实时采集检查井内水位信息,通过控制点检查井水位和泵站集水井水位协同控制防汛泵站运行;指导各区开展水位监测建设。

利用降雨、道路积水监测、泵站运行水位、泵站排水能力等实际数据,通过排水模型,研究分析不同工况组合下的最优运行模式及主要参数,优化泵站运行水位设定及运行方式,兼顾水安全与水环境,形成“一站一方案”。

五、总结与思考

(一)精细化管理

1.文明与安全作业

要进行错时错峰养护作业;及时清理,保证污泥不落地;着重加强现场安全管理 和潜水作业安全管理。

2.加大科技研发力度

加强高水位养护、通沟污泥处置、雨污混接综合整治效益评估等方面的科研开发力度。

3.完善行业标准

努力完善行业标准。目前列入计划内的行业标准有: 《上海市住宅小区雨污混接改造技术导则》(在编)、《上海市雨水口更新改造工程验收标准》(拟编)、《上海市排水管道非开挖修复设计导则》(拟编)、《上海市排水管道设施运行维护技术标准》(拟编)。

4.环排联手、泵管联动

不断拓展“办司处”机制的深度和广度,实现运行调度、指挥会商、应急处置更加合理高效。进一步深化行业间的协同作业,加强环排联手、协同作业工作机制,加强信息沟通,及时共享道路积水信息;加强泵、管、闸联动,及时消除泵站放江影响。

(二)全过程管理

排水设施高效运营要通过全过程管理来实现。关注源头管理、河道水环境改善。排水管道运行维护作业也要严格执行全方位的管理计划,实现不断循环的全过程管理。

(三)智能化管理

智能化管理针对性强、前瞻性好、辅助决策能力强,在防汛排水应急领域实现完善预警和科学指挥;在污水处理领域实现厂站网协调和智能调度,是排水行业发展的大势所趋。

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