老城区污水处理提质增效的难点与策略研究

南京溧水秦源环境科技发展有限公司 张逸

我国当前城市化进程不断推进，市场化、工业化、人口城镇化随之发展，截至2021年，我国的城镇化率已达64.72%，人口净增长48万人，人口福利、工业水平以及城镇现代化为拉动我国内需、两个市场提供了强大的动力。而另一方面，城市水体却在质量和总量上不断恶化，污水污染物类别及有害化学成分日益复杂，排水区域与功能规划趋向脱节，污水处理总量大幅上升。由于历史、经济及技术等因素的制约，国内大多数城市老城区仍采用合流制排水系统[1]。

为此，坚守新发展的绿色理念、开辟新时代的老城区污水治理发展格局刻不容缓，细化污水排查检测，找准排水片区重点问题，针对问题和体系分阶段逐步推进，同时加强阶段施工的工程质量监督，最终打造生态友好型的“源厂网河一体化”管理机制。

一、污水处理提质增效发展要求

（一）国家政策要求

从总体上来看，我国的生态环境保卫战是需要长期坚守、久久为功的艰巨任务，回顾历年各地政府工作报告，各大工作部门回首往年实践奋斗，均提出了“打好蓝天碧水净土保卫战”的口号，倡导把新时代下的绿色发展理念放在城市经济发展的全局去展望、设计、落实，积极推进污染监管体系改革。同时，据2021年6月发布的《“十四五”城镇污水处理及资源化利用发展规划》，城镇污水处理设施的进一步建设与加强、全国总体污水处理率进一步提高已然成为白纸黑字的要求，在统筹城乡污水处理规划和布局的关键问题上，老城区污水处理设施必然将向“提质增效”转化，转变原有只看数量规模、不看效率质量的模式；重点必然向“泥水并重”转化，转变过去看水、不看泥的单一处理方式；老城区污水处理理念必然向“循环再生”转化，转变以往只重视处理结果、不看重处理理念的思想，以此来对老城区在新理念下的提质增效发展提出新的时代要求。此外，据2021年1月发布的《关于推进污水资源化利用的指导意见》，到2025年，全国污水收集及处理效率需显著提升，并对水资源再生率提出25%以上、发达地区需35%以上的行业标准。

（二）水环境提升需求

目前我国国内的污水处理多采用传统的活性污泥法，缺少后续末端处理体系，导致处理后的化学残留物直接排出，特别是新型污染物，对水体环境造成了另一端的污染，提高城市污水处理率及排放标准是解决问题的关键[2]。为响应当前环境友好、资源节约、绿色发展的号召，提升水体环境质量，改善处理工艺体系、妥善处置城市污泥刻不容缓。

二、老城区污水系统现状及问题

（一）老城区污水收集系统现状、特征及问题

从污水处理基础设施建设上来看，老城区具有明显的管网及设备老旧、功能与规划脱节以及缺少“点线面体”的系统结构等特点，管网建设作为污水处理的根本基础和核心，在老城区传统规划中是城市建设的首要环节，建设时间与整体城市年龄持平，年代久远，常有设备磨损消耗跟不上现实需求的问题，既存在设备老化、污水收集不集中等问题，又存在技术传统、污水净化率不高的问题，同时，区域排水规划在老城区刚刚建立时，与第一代城区功能相匹配，随着时间的推移，城市功能区不断更新，转变位置，但管网规划位置固定，性差移动，不能形成与当前城市相匹配的由点到线连接而成的自然系统，严重影响居民生活质量与生态系统，不符合新发展要求。

从老城区的内部管网系统来看，老城区主要存在两大问题，一是由于管网规划与功能建设错位而导致的城区截流系统反噬。目前我国国内大部分老城区采取的多是沿着河流两侧河道建设合流制排水系统，在早年环境污染严重的情况下，合流排口纳管确实在一定程度上改善了老城区河道水质，但是截流设计未考虑季节降水差异大的问题，旱季农业用水重大而土地保水力不足，农用水、地下水等涌入，同时雨季处理能力不足，导致截污溢流、反噬环境。另一方面，老城区管网系统对于地块雨污分流不到位，市政管道雨污混接严重，与截流系统配合失灵，截流倍数过大或偏小，雨水无法进入污水管，形成对内河的二次污染，成为老城区常见并难以根治的重点问题。

（二）老城区污水系统运行特征

从老城区污水处理的总体运行情况来看，一方面，污水收集管网存在设备老旧、功能损耗的问题。由于老城区建成早，污水处理厂工艺及相匹配的基础设备较为传统，无法应对新环境下的新问题，常有外水进入污水系统，导致污水处理厂在标准电耗为0.15-0.28kw·h3/m以及1000-2000元/吨水的投资成本下[5]仍需超负荷、低浓度地进行污水处理，总体处理成本过高、能耗过大，无法与当前城市人均生产总值形成良好的循环。

另一方面，污水主干管运行水位高，远超处理厂标准许可范围，不仅存在一定的安全隐患，同时主干管长期满管运行，在雨天甚至导致漫溢。老城区常有污水处理厂集中规划的特点，因而在进行分流制收集污水时，需要经过合流泵站之后才能截流入厂，但在降雨量过大或雨期过长的情况下，污水处理厂干管常处于运行水位过高的状态，通常伴有未处理或未完全处理的废水漫溢入河，导致周边范围及所属河道水体污染，既无法保全经济效益，又对环境造成极大的破坏。

（三）污水系统管理现状及问题

在对生活和工业废水的处理上，新发展理念要求老城区在污水处理系统上做到管治结合，但从污水系统管理现状来看，老城区存在“多头”和“真空”两大严重问题。

从管理体系来看，污水处理发展历史短，目前我国城市规划通常采用市、区两级管理制度，下分至各个区域又设多个平台管理，存在权责分离、城乡分离、厂网分离、建管分离、多头管理等问题，从当前社会市政污水管网改造施工开展的实际情况来看，整体管理目标难以落实到具体工作中的现象时常发生[3]。

同时，老城区对排水户以及污水管道的管理存在“真空”。污水网络管道的建设属于地下工程，在老城区的总体权属化管制下，分属市政管理部门、污水处理厂、街道等部门管理，由于老城区原有城市人口趋向老龄化，同时其他人口不断涌入，人口在构成上不断更新，但各级部门对排水户的排水许可的覆盖率未能紧跟变化，存在经年遗漏的许可证明与错接漏接的问题。由于城市排水管网系统建设的长期性、城市道路现代化建设的同步性，不同施工团队通力合作的阶段性等特征，因为管理层改革与调任，责任分属划分变更以及单位附属变化，部分管道在建成后未及时移交给对应的主管部门，导致长期无人管养，影响系统的正常运行。

（四）老城区污水处理提质增效的难点

污水处理的提质增效是对老城区基础建设转型优化的关键一步，是及时响应国家规划号召的重要环节，但目前在其提质增效的过程中仍面临着结构转型的阵痛和新旧更替的难点。

就老城区的基本特点来说，污水处理提质增效的难点首先在于区域建成度高、城区传统化强。在顶层新老污水处理政策的推行上，当地居民配合度较低，参与城市更新积极性弱，同时在施工改造的过程中，因城市体系较为完整，原有建筑拆卸难度大，管网地下施工限制条件多，给污水处理提质增效在设计和建设上带来了问题。

其次，由于老城区污水收集管网内部排水能力不足、设备老旧，或因污水处理厂效能不足等问题，城市存在排水区域与功能不相匹配的现象。污水处理厂一方面缺少资金改造整个设备体系，固守低效率、低产出局面不放，另一方面，又紧盯经济效益的最大化，不愿提升出水标准，成为污水处理提质增效的一大阻碍。

最后，在城市规划的老小区、城中村等地带，原有设施老旧易坏，管网改造、调整难度大，牵一发动全身，因而后期方案多为亡羊补牢式的完善，导致地下管网错综复杂、相互混接，导致雨污分流的改造方案实施困难，难以推动老城区内部污水处理提质增效。

三、老城区污水处理提质增效的策略

（一）细化排查检测

面对老城区现存的管网设备老旧、功能与规划脱节、缺少“点线面体”的系统结构等问题，对污水管网进行细致排查并采用相关技术进行检测成为提质增效的先决环节，在查清矛盾关键、溯源核心问题后，才能进一步落实方案。

（1）管网连接摸排。在老城区管网相对复杂的情况下，首先需要对区域内排水干管进行实地物探排查，落实干管与干管间接入以及干管与支线间接入的核查，摸清雨污水、干流管线混接点情况，核查管道类别并进行有效统计和数据分类，把DN1000、DN800等不同规格的管网进行单个以及区域的划分和整理，对混接以及错接问题进行区分，做好管网摸排数据备份。

（2）管网问题检测。老城区前期管网建设基本完成，但各级施工队伍及管理人员较为零散，水平参差不齐，其管网的定期维护以及老化情况的后续统计未能落到实处，整体管网的后期养护和维护时效性、突击性强出现问题，则进行应急抢修，没有问题，则万事大吉，因此，在老城区除了对管网进行整理统一建设以外，也要对老旧管网进行定期养护，依据我国珠江口东岸的成功实践，可通过管道内窥镜、CCTV等先进技术对污水管道破裂、脱节、渗漏等功能性、结构性问题进行排查评估，对管道进行分类分级，精准养护与维修。

（二）找准重点问题

针对老旧城市现存的排水区域与功能脱节的问题，在进行污水处理提质增效的过程中，应当结合排水片区的功能划分，在权衡生态效益与经济效益的情况下，逐步打破原有城市设施集中分布的格局，同时根据管网连接摸排情况、管网问题检测情况排查的结果，实事求是地进行片区问题修复工作，针对每个片区的重点问题提出不同的解决方案。如在管网混接片区，可施行污水纳管与雨污分流，在管道渗漏、破损处进行非开挖修复，在塌陷、脱节处进行原位管道置换。针对沿河截污管，可根据河道的实际情况，因地制宜在截污管旁增设调蓄池、溢流、限流等设施，对具备条件的沿河污水管网进行上岸改造。

（三）分阶段实施

在把握管网实时情况、片区重点问题后，需要细化提质增效方案，结合区域特征及改造难点，分片区、分阶段实施，切实把握每一步与整体系统的关联性。

第一阶段，实现“河-水”的分离，有序解决河水倒灌问题，特别是倒虹吸过河管，因老城区片区污水管网高水位运行和末端污水处理厂水质水量波动均与外水入侵有关，因此“河—水”分离成为该阶段的关键一步。

第二阶段，对污水系统查漏补缺，需要在系统摸排、问题诊断、方案设计、修复验收等各环节前后紧密衔接[4]，实现市政污水管网错混接改造以及管网缺陷修复、改造，形成密闭的市政污水收集系统。在施工过程中，对于错接入片区干支管的雨水管进行溯源，按照近期施工方案和远景规划对管道进行拆建，其他管道则以修复结构性缺陷为主，对严重缺陷段管道，诸如严重脱节、错口的管道进行翻建处理，做到具体问题具体分析，落实修复与改造任务。

第三阶段，在企事业单位、学校、老旧小区、城中村等较大规模的独立区域，对具备条件的地块实施雨污分流整改，尤其是阳台污水接入，对暂不具备改造条件的地区，因地制宜实施源头雨水减排、溢流口和截流井改造，合理设置截流倍数，建设调蓄设施，分散污水处理设施以降低雨天溢流污染。。

第四阶段，加强“小散乱”排水户整治。沿街，排查城市农贸市场、小餐饮、理发店、洗浴、洗车场等“小散乱”排水户和建设工地的排水情况，建立问题和任务清单，预处理后接入管网，严进倾倒或散排。

（四）加强工程质量监督

管网建设、养护皆属于地下工程，加强工程质量监督成为老城区提质增效步步落实的必要辅助，各建设、养护单位应当形成计划、审核、施工、复查等环节一张图，加强举牌验收制度，严格秉持“独立、规范、公正、公开”的原则进行各环节的有效施工，质监机构同时也应当不断提升监督意识，同时发挥群众监督、媒体监督的作用，共同参与工程监督。

（五）建立“源厂网河一体化”管理机制

在推进水环境综合治理的过程中，应当逐步落实“源厂网河一体化”管控机制，从源头管控，到厂网协调管理，最后到河道末端治理。通过建设相应的管理平台，构建数据完备的老城区排水设施资产管理系统，形成全城排水一条线的体系，同时注重物联网技术，完善问题预警系统，切实对截流溢渗、污水乱排等形成监控和预警，保证科技与实际结合的线上线下一体化发展，此外，GIS、CCTV检测等技术为问题排查提供了有效的技术保证，为管网排查中的非开挖修复、问题维修等环节提供可视化辅助，采取现代化科技手段推动“源厂网河一体化”管理机制逐步建立。最后，利用城市生活污水经处理后的再生水，应用于园林绿化、景观补水、公厕冲洗、道路降尘喷洒等不同场景，不仅能够满足不同用水功能需要，还能有效减少污水和污染物的排放，提高水资源重复利用率。

四、结语

老城区污水系统问题作为关乎民生的根本问题之一，管网老旧、错接混接、外水入管、污水下河等一直是老城区面临的棘手问题。本文提出“细化排查检测、片区重点把握、关联阶段推进、源厂网河一体”路线，为解决老城区污水系统治理难、管网杂等问题提出了提质增效的方案，为老城区在新发展阶段的优化转型出谋划策。