抚仙湖雨污分流截污成效影响因素及对策建议

邱荟圆，侯长定

（玉溪市生态环境科学研究所，云南 玉溪 653100）

0 引言

近二十多年来，抚仙湖保护治理不断推进，但城镇和农村生活点源多年存在雨（清）污混流问题一直是截污治污中面临的主要难题。一般来说，通过工程措施将污水和雨水分开的雨污分流改造，可使污水集中至污水处理厂（站）处理，雨水单独排放或利用，达到从源头对污水的精准收集和治理，是有效改善人居环境，解决水污染和水生态恶化等问题的重要措施[1-7]。雨污分流同时减少了由于雨（清）污混合产生的污水量，减轻了末端处理的压力，提高了污水浓度和可生化性，有利于污水处理设施的稳定运行和处理效益的提高[8-14]。

2022年以来，抚仙湖在已有截污治污工作基础上，实施了全域截污治污及健康水循环等项目。主要完成的内容包括：一是对截污管网进行了完善，其中污水主管由130 km增加至186 km，支管由1106 km增加至1418 km；二是对全部365个村民小组和城市老旧小区实施了进家入户雨污分流改造，污水处理设施服务人口由10.75万人增加至15.87万人。截至2022年5月底，抚仙湖完成全域截污治污全覆盖，但与上年同期相比，位于抚仙湖北岸的澄江市第一污水处理厂（以下简称“污水处理厂”）进水主要污染物（COD、BOD5）浓度降低，说明实施雨污分流改造的截污效果与预期存在差距。

为了查找原因，提升截污成效，本文根据污水处理厂日常运行监测结果，在对比分析2021年与2022年城市污水处理厂进水水质的COD、BOD5、TN、NH3-N浓度变化基础上，结合现场排查、跟踪监测情况，探究了抚仙湖雨污分流截污成效影响因素，并为下一步工作提出了相应的对策建议。

1 污水处理厂进水指标对比

澄江市污水处理厂位于抚仙湖北岸，服务范围覆盖澄江市中心城区和龙街街道、右所镇两个农村地区，共22个社区123035人，其配套污水主管网布局见图1。该厂采用ICEAS工艺处理污水，于2000年5月竣工并投入使用，2010年9月改扩建，处理规模1.5万m³/d，出水执行GB 18918-2002一级标准的A标准。

图1 澄江市污水处理厂配套主管网布局示意图

1.1 化学需氧量（COD）

污水处理厂2022年1—10月进水COD平均浓度187.5 mg/L，低于典型生活生活污水COD的下限值250 mg/L，与2021年同期平均值251.2 mg/L相比，减少63.7 mg/L，降幅25.4%。两年同期逐月对比情况见图2。

图2 污水处理厂进水COD对比

1.2 五日生化需氧量（BOD5）

污水处理厂2022年1—10月BOD5平均浓度75.2 mg/L，与2021年同期平均值103.3 mg/L相比，减少28.07 mg/L，降幅27.2%。两年同期逐月对比情况见图3。根据国家“十四五”城镇污水处理及资源化利用发展规划，城市污水处理厂进水生化需氧量（BOD5）浓度低于100 mg/L的，要围绕服务片区管网，系统排查进水浓度偏低的原因，科学确定水质提升目标，制定并实施“一厂一策”系统化整治方案，稳步提升污水收集处理设施效能。

图3 污水处理厂进水BOD5对比

1.3 氨氮（NH3-N）

污水处理厂2022年1—10月进水NH3-N平均浓度32.52 mg/L，与2021年同期平均值26.30 mg/L相比，增加6.22 mg/L，增幅23.7%。两年同期逐月对比情况见图4。抚仙湖截污工程新建化粪池4418座，化粪池水力停留时间长有利于微生物对氮素的氨化作用[15-16]，使其出水NH3-N浓度高于进水[17]，这是污水处理厂进水NH3-N增高的主要原因。

图4 污水处理厂进水NH3-N对比

1.4 总氮（TN）

污水处理厂2022年1—10月进水TN平均浓度35.93 mg/L，与2021年同期平均值33.77 mg/L相比，增加2.16 mg/L，增幅6.0%。两年同期逐月对比情况见图5。进水中NH3-N在TN中的占比高达90.5%，因此，NH3-N增高是TN出现增幅的直接原因。

图5 污水处理厂进水TN对比

1.5 污水处理量

污水处理厂2022年1—10月的污水处理总量为448.57万m³，与2021年同期处理总量434.71万m³相比，增加13.86万m³，增幅3.1%，差异不大。

2 影响因素及原因分析

2.1 雨污分流改造不彻底影响

2022年以来，抚仙湖截污工程通过查缺补漏，虽然已对2.6万个问题进行了整改，但在抽查中发现仍然存在雨污分流不彻底问题。如：龙街社区毛家营的153栋建筑中，有31栋存在雨污混流问题，占20%；广龙社区辣子庄的80栋建筑中，有33栋存在雨污混流问题，占42%；左所社区下左所九组的80栋建筑中，有17栋存在雨污混流问题，占21%。雨污分流不彻底问题主要表现在以下六个方面：一是村落民房存在卫生间污水、厨房污水、洗衣污水、清洁和洗浴污水（以下简称“四水”）与雨水混合收集或排放现象。传统老民房“四水”主要集中在天井产生，常与屋顶和天井雨水混合排放；新建民房存在屋顶、天台（露台）改建成厨房、洗衣间或卫生间，污水混入雨落管随雨水排放。二是部分老村和老旧小区因巷道狭窄等，无法实施雨污分流工程，或户内完成雨污分流后无法接入污水管，造成散排污染。三是部分污水检查井施工细节处理不当，井盖和井圈低于周边路面或位于低洼处，雨水可经检查井排气孔及井盖周边缝隙进入污水管道。四是部分乡村街巷和城中村地势低洼，无雨水排放通道，致雨水混入污水管道排放。五是已经完成雨污分流的民房在改建中新增错接、混接、漏接的问题尚未能得到及时整改。六是工程质量监管和验收把关不严，日常维护不到位，导致已完成工程建设的村组依然存在雨污分流不彻底的问题。

2.2 城乡一体化污水收集模式影响

2022年以前，污水处理厂主要收集处理澄江市中心城区、龙街集镇区、右所集镇区的生活污水。2022年实施全域截污治污项目后，收集范围增加了龙街街道42个村民小组、右所镇22村民小组的生活污水，以此形成了抚仙湖北岸城乡一体化的污水收集模式。为查明集污管网不同覆盖区域的截污成效，2022年9月分别在中心城市片区、右所镇片区、龙街街道片区设置了18个集污管网水质调查点进行跟踪监测。结果表明（表1），中心城市片区污水主管5号线和6号线的2个调查点COD浓度平均值294.0 mg/L，雨污分流效果好；右所镇片区9个调查点（矣旧村、洋潦营、右所镇生活区、三元宫村、鲁溪营、上秧朗村、下秧朗村、小街村、跨马村）COD浓度平均值123.6 mg/L；龙街街道片区7个调查点（广龙小镇东、广龙小镇南、拖柏上村、双树村、拖柏下村、大前所村、黄家营村）COD浓度平均值144.0 mg/L。由此看出，中心城市片区雨污分流成效明显，而农村地区截污成效不高，雨污合流问题突出，局部甚至有清水混入。抚仙湖目前城乡一体化的污水收集模式，使城市与农村不同浓度的污水产生了混合稀释作用，这是进水浓度同比降低的主要原因之一。

表1 抚仙湖截污成效跟踪监测情况

2.3 截污工程施工期间降雨影响

统计分析表明，污水处理厂2022年1—10月进水COD浓度与当月降雨量关系密切（图6），负相关性显著（相关系数-0.7），降雨对其浓度降低影响较大。2022年雨季，抚仙湖截污工程正在全面推进，污水收集系统尚未闭环运行，部分雨水混入污水管网导致进水浓度降低，以变幅最大的月份看，2022年5月降雨量117.5 mm，与2021年同期相比增加93.5 mm（增幅389.58%），污水处理厂进水COD浓度降低了107.22 mg/L（降幅37.9%）。从前后两年雨季（5—10月）对比看，污水处理厂2022年雨季进水COD平均浓度由240.4 mg/L下降至159.8 mg/L，下降80.6 mg/L，降幅33.5%。

图6 2022年进水COD浓度与当月降雨量关系

2.4 截污范围扩大和截污设施增加的影响

抚仙湖截污工程的建设，使集污管网覆盖范围、覆盖人口大幅增加（其中管网覆盖村小组由203个增加至269个，服务人口由10.75万人增加至15.87万人），众多新增的入户管、村组支管、截污主管等设施存在的（清）污分流不彻底带来的外水混入问题，从点到面、从源头到末端逐级累积，使污水在输送过程中的浓度不断被稀释降低。此外，新增的化粪池、集污主管和支管等截污设施也对污水处理厂的进水浓度产生影响，其中以颗粒态存在的COD在管道中受沉降影响[18]，以溶解态形式存在的氮组分污染物在运输过程中受硝化作用、反硝化作用影响[19]等都会降低污水浓度。相关研究表明，经化粪池沉淀截留的污染物在进行厌氧消化分解后，能去除近20%的BOD5[20]，污水在管网中流动会发生一系列的生化降解反应，当输送距离达到5 km以上时，污染物降解百分比一般达到10%以上[21]。可见，截污设施大规模的建设，增加了污水在收集过程中的停留时间，通过输送过程中的拦污、沉淀、生化作用等降低了污水浓度。

2.5 地下水、农田泄水混入污水管网影响

抚仙湖湖盆区地下水位浅，通常＜2 m[22-23]，截污工程所建的不少集污管埋于地下水位之下，易受其渗透影响，且不少管网穿越农田分布区，部分埋深浅的污水管常被农耕机械损坏。除此之外，污水管、污水井等各类截污设施连接处受沉降和施工质量、材料质量影响出现渗水裂缝，以上种种原因导致地下水、农田泄水和部分雨水混入集污管网降低了污水浓度。

2.6 日常监管机制尚未健全，全民参与意识有待提高

截污工程点多面广，健全日常监管机制尤为重要。目前，在截污设施运行过程中，抚仙湖尚未建立起完善的管护队伍，一些管理不到位的问题包括：部分管道破损后未能及时发现并修复，雨水、地下水渗入污水管道造成污水浓度降低；部分餐饮店废水、洗车污水、农贸市场废水尚未收集进污水管道，散排流进附近雨水管渠形成污染；历史形成的排水系统大多为雨污混流，新旧管网和不同截污片区间管网的衔接存在错乱或漏接，由于深埋地下，雨污来源难以查清，造成雨污混接问题长期得不到根治等。

抚仙湖截污治污虽然实现了全覆盖，入户雨污分流收集系统已经基本建成，但群众良好的排水习惯却未形成，城乡不少居民仍在楼顶和房前屋后洗衣、洗碗，生活污水乱倒、乱排现象随处可见；部分餐饮店无泔水收集设施或者隔油池清掏周期长，板结问题严重，造成堵塞后形成溢流污染；广大农村地区的农户随意将农田泄水排至污水管道的问题突出。不难看出，没有全民参与，解决不了源头截污“最后一米”的问题，群众参与意识有待提高。

3 对策与建议

3.1 加强问题查排整改，强化工程验收管理

雨污分流存在的问题制约着水环境质量的改善，也带来污水处理厂进水浓度低问题，在一定程度上造成城市污水处理工程的投资浪费[24]。为解决这一难题，加强雨污分流的排查整改最为关键，需要在对照各级环保督察发现的溯源问题清单基础上，举一反三，精准排查，以尽快对污水排放、收集、处置过程中存在的问题立行立改，通过解决错接、混接、漏接、破损和堵塞问题，提升污水管网收集效率。此外，在下一步工程验收中，应严格按照建设质量验收与截污效果验收相结合的要求，做好进村入户、“四水”全收工作，确保源头污水应接尽接，过程跑冒滴漏全面整改，杜绝截污管网“接到村口不进村、接到门口不入户”情况发生，做一家成一家，做一村成一村。

3.2 探索信息化监管，健全运行管护机制

一是推行实施《澄江市城镇排水管理办法》，探索开发截污治污综合管理信息平台，将截污管网建设和运行等情况纳入数字化监管系统，提升截污治污针对性、精准性和有效性；二是健全“一水两污”（指建制镇供水、污水和生活垃圾处理设施建设）专管员制度，划清监管职责，开展常态化巡查排查，及时发现并处理管网运行问题；三是实施绩效管理，推行城市排水许可制度，通过建档立卡，压实责任，强化考核等，确保城乡污水收集处理设施安全有效运行；四是尽快启动城乡第三方管网运维管理，以市场化系统提升供水保障、排水运维、污水处理、节水利用的能力水平；五是积极探索供排一体化改革和农村污水处理收费机制，充分发挥资源价格的经济杠杆作用，解决城乡发展不协调问题，实现水源、供水、节水、排水、污水处理、中水回用的有机结合；六是建立资金保障机制，将运行维护管理经费列入年度预算，同时健全“政府主导、社会参与”的运行维护资金筹措机制，助推截污治污健康运行。

3.3 做好宣传教育，推进全民参与

截污工程涉及千家万户，提升全民环保意识至关重要。结合雨污分流截污工程治理环境污染、改善人居环境的意义，总结推广成功案例的经验做法，多渠道开展宣传教育，引导群众改变不良生活习惯。借助手机客户端、电视、广播等媒介，逐步规范生活用水排水行为，正确管理污水收集设施。开展水资源警示教育，提倡一水多用，逐渐养成节约用水的习惯。结合爱国卫生运动、七个专项行动等工作，加强群众教育，杜绝乱排乱倒现象，营造良好治污氛围。建立共谋、共建、共管、共享机制，提高群众参与感，推进抚仙湖环境管理科学决策和民主决策进程。