淺談中國(guó)廣州市污水處理提質(zhì)增效的若干啟示

柏楊 張芳枝 吳怡 雷鋼

廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院市政工程系，中國(guó)·廣東 廣州 510635

當(dāng)前污水處理已經(jīng)成為制約中國(guó)廣州市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的瓶頸，為此國(guó)家層面及廣東省、廣州市先后出臺(tái)了多項(xiàng)文件，旨在提高污水的收集率及處理效率。廣州市污水處理提質(zhì)增效存在一些顯著問題，亟需解決如污水直排、雨污合流、管道淤塞等問題。因此，未來城市污水處理提標(biāo)改造的關(guān)鍵要聚焦污水排口治理、雨污分流改造、管網(wǎng)巡查與運(yùn)維、海綿措施補(bǔ)充等舉措。在執(zhí)行技術(shù)措施的同時(shí)，需要政府部門強(qiáng)化監(jiān)督、協(xié)同管理，才能有效實(shí)現(xiàn)污水治理的效益最大化。

污水處理；提質(zhì)增效；管網(wǎng)運(yùn)維

1 引言

近年來，隨著中國(guó)廣州市經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，伴隨著一些城市環(huán)境問題的出現(xiàn)。其中，城鎮(zhèn)污水問題已經(jīng)成為制約廣州市經(jīng)濟(jì)社會(huì)良性發(fā)展的重要因素。據(jù)報(bào)道，廣州市2018年的污水排放總量為23.17億t[1]。同期，廣州市共建成污水處理廠約51座，設(shè)計(jì)處理能力共19.47億t，目前建成的污水處理設(shè)施并不足以解決城鎮(zhèn)污水量大、水質(zhì)污染復(fù)雜等問題。

在這一背景下，2019年4月29日，國(guó)家住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部、生態(tài)環(huán)境部、發(fā)展改革委印發(fā)《城鎮(zhèn)污水處理提質(zhì)增效三年行動(dòng)方案（2019-2021年）》，要求解決突出生態(tài)問題作為民生優(yōu)先區(qū)域，例如，生活污水直排等熱點(diǎn)社會(huì)問題，全面實(shí)施污水提質(zhì)增效創(chuàng)新，強(qiáng)化相關(guān)部門組織領(lǐng)導(dǎo)、督促指導(dǎo)，健全排水管理的長(zhǎng)效機(jī)制。同年9月，廣州市政府審議并通過了《廣州市城鎮(zhèn)污水處理提質(zhì)增效三年行動(dòng)方案（2019-2021年）》，提出到2021年底，廣州力爭(zhēng)基本消除污水收集處理設(shè)施空白區(qū)。孫永利等人指出“實(shí)施污水處理提標(biāo)增效的重點(diǎn)，在于增加生活污水的收集率”[2]。為提升廣州市污水處理水平，促進(jìn)廣州市城市建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展，論文結(jié)合廣州市生活污水提標(biāo)增效處理遇到的問題，提出廣州市污水處理提質(zhì)增效工作的相關(guān)思考與建議，以期能為廣州市城市水環(huán)境質(zhì)量提升做出貢獻(xiàn)。

2 廣州市污水處理提標(biāo)增效存在的問題

2.1 生活污水直排

城市高速發(fā)展過程中，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)往往不能跟上城市發(fā)展速度，生活污水直排是城市污水處理中的常見問題。目前，廣州市內(nèi)還存在一部分城中村，雖然這些區(qū)域被列入重點(diǎn)整治名單，但是其治理結(jié)果并不如人意[3]。其原因是城中村的居民樓及商鋪等為了生活方便，存在一系列“明里暗地”的污水直排口，這會(huì)使直排污水的情況非常普遍，這樣直接影響著地表水水質(zhì)。例如，新聞報(bào)道的廣州市天河區(qū)車陂涌是廣州市首批整治的黑臭水體之一。在其流域范圍內(nèi)，居民建筑、商鋪較多，導(dǎo)致大量生活污水未經(jīng)任何處理直排河涌，使河涌常年處于黑臭狀態(tài)，往往是治理完畢后出現(xiàn)反復(fù)黑臭的現(xiàn)象。歸根結(jié)底，還是生活污水直排口未能受到嚴(yán)格的管理和限制所致，城市污水管網(wǎng)的不健全是造成污水直排的主要原因之一[4]。

早期的市政規(guī)劃中，由于未能完全考慮到城市未來的發(fā)展規(guī)模與形式，在城市發(fā)展的過程中，相應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施并未得到合理的規(guī)劃與建設(shè)，如排水管網(wǎng)的構(gòu)建。一方面，城中村常充斥著排水管網(wǎng)的缺乏，或者管道錯(cuò)接漏接的現(xiàn)象，導(dǎo)致大量生活污水未經(jīng)處理直排入河道。另一方面，截污設(shè)施沒有配套，讓河流中的氮磷等富營(yíng)養(yǎng)化等元素急速增加，極易產(chǎn)生富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象。生活污水直排問題是影響廣州市實(shí)施污水處理提標(biāo)增效的典型因素之一。

2.2 雨污合流

廣州處于珠三角流域，常年受到亞熱帶季風(fēng)的影響，年均降雨量約為1900mm[5]。作為一個(gè)雨水資源豐富的城市，廣州也面臨著雨污合流的問題。雨污分流率低一直是水務(wù)管理部門急需解決的問題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2016年廣州中心城區(qū)的雨污分流率約為28%，2018年則提高到42%。盡管與過去相比取得了一定進(jìn)步，但要實(shí)施污水處理的提標(biāo)增效，必須要更加重視這一問題。下雨天，雨水大量進(jìn)入污水管道，這會(huì)降低水體中的C/N 比例，既影響了微生物的處理效果，也提升了污水廠的整體負(fù)荷，加大了處理成本。很多國(guó)家對(duì)此實(shí)施的是“清污分流”，由于雨水成分并不及污水成分復(fù)雜，在雨水管入河口對(duì)雨水實(shí)施較為簡(jiǎn)單的凈化即可保證排放水平。這樣一方面減緩了滿管流的壓力，降低了運(yùn)行成本；另一方面也降低了污水廠負(fù)荷，提升了污水處理效率。有效的雨污分流能從源頭上控制雨水對(duì)污水管的溢流影響。此外，考慮到降雨能較為快速的使河湖水位發(fā)生變化，一旦雨污管道處于合流狀態(tài)，河湖水位上漲導(dǎo)致河湖水體可通過排水口進(jìn)入到污水管道，從而出現(xiàn)污水管高位運(yùn)行，污水處理廠進(jìn)水C/N 比低的現(xiàn)象。因此，要使用合適的手段開展雨污分流工作，這也是提升污水搜集率的關(guān)鍵所在。

2.3 排水管網(wǎng)淤塞

《城鎮(zhèn)污水處理提質(zhì)增效三年行動(dòng)方案（2019-2021年）》首次提出了“生活污水集中搜集率”的概念，它是將污水處理設(shè)施搜集污染物的量和居民排放污染物的量進(jìn)行對(duì)比，以此來確定管網(wǎng)運(yùn)維能力。因此，要完全實(shí)施污水處理提質(zhì)增效，關(guān)鍵在于提升管網(wǎng)的運(yùn)維水平，廣州于2016年開展過“3-4-5”治水路線，不僅針對(duì)污染源進(jìn)行控制，同時(shí)開展了管網(wǎng)摸查，對(duì)管網(wǎng)、檢查井等進(jìn)行巡檢修復(fù)。排水管網(wǎng)是一個(gè)城市污水運(yùn)行的核心，在流量恒定的情況下，管網(wǎng)淤塞會(huì)導(dǎo)致污水管的實(shí)際流速小于設(shè)計(jì)流速。此外，由于管道內(nèi)存在泥沙及有機(jī)物堆積，使污水處理量大，但污水的搜集率低下[6]。

《三年行動(dòng)方案》中強(qiáng)調(diào)，進(jìn)水碳源濃度過低的污水廠是未來污水處理行業(yè)提質(zhì)增效的關(guān)鍵點(diǎn)，例如，廣州市的獵德污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)COD 提升至100mg/L后，其處理效率得到了大幅改善。雖然，擴(kuò)建污水處理設(shè)施能在一定程度上緩解污水處理緊張的現(xiàn)狀，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，管網(wǎng)的合理運(yùn)維、降低管網(wǎng)水位、提升管道流量，從而增大污水搜集率，或許是有效解決污水廠提質(zhì)增效的關(guān)鍵所在。

3 廣州市污水處理提標(biāo)增效實(shí)施的相關(guān)思考

3.1 加強(qiáng)生活污水直排口治理

對(duì)于城市建設(shè)中的污水排口，應(yīng)該依法加強(qiáng)管理，避免生活污水直排入河。具體來說，首先，充分調(diào)研摸清重難點(diǎn)區(qū)域中的直排口，具體到單位、建筑，充分掌握其現(xiàn)存的直排口情況及分布；其次，從設(shè)計(jì)上要對(duì)這一區(qū)域的管網(wǎng)進(jìn)行充分改造；最后，考慮到廣州市整體的污水處理能力，不能完全放任污水直排口全部納入污水管網(wǎng)。此外，還需要對(duì)直排口進(jìn)行調(diào)研論證，將這一區(qū)域符合污水管網(wǎng)改造條件的直排口接入污水管網(wǎng)，同時(shí)要對(duì)暫時(shí)無法接入污水管網(wǎng)的要設(shè)立臨時(shí)處理設(shè)施。在如今現(xiàn)有污水廠處理超負(fù)荷的情況下，消除污水直排口能有效切斷污水源頭，從而提高污水收集率。

3.2 進(jìn)行雨污分流改造

市政施工過程中，污水管位置相較雨水管低，因此更多的狀況是雨水管錯(cuò)接到污水管線中。要保證污水管的進(jìn)水濃度，就應(yīng)該避免雨水管中的“清水”進(jìn)入污水管網(wǎng)，進(jìn)而流向污水處理廠[7]。以雨污管道分流作為技術(shù)目標(biāo)，在區(qū)域內(nèi)加快管網(wǎng)普查，再制定雨污管網(wǎng)改造計(jì)劃，從而實(shí)現(xiàn)雨污混接改造。此外，在城市建設(shè)中，由于基坑排水中含有大量泥沙，必要時(shí)要結(jié)合海綿城市項(xiàng)目開展改造。廣州處于華南地區(qū)，受臺(tái)風(fēng)、風(fēng)暴潮影響，還要警惕河湖水倒灌管網(wǎng)，對(duì)近河湖的污水口全面排查，根據(jù)汛期水文資料，分析河湖水體滲入污水管的可能性，有針對(duì)性的進(jìn)行改造。

3.3 定期巡檢，加強(qiáng)管網(wǎng)運(yùn)維

要實(shí)現(xiàn)污水處理的提質(zhì)增效，管網(wǎng)的日常運(yùn)維是關(guān)鍵。管網(wǎng)運(yùn)維包括對(duì)管道內(nèi)部的排查，對(duì)管網(wǎng)及附屬構(gòu)筑進(jìn)行定期檢查，全面掌握管網(wǎng)運(yùn)行狀況，對(duì)管井存在的沉積物定期清除，保證管道處于正常水位；對(duì)管道狀態(tài)運(yùn)行不正常，例如排水管道出現(xiàn)斷裂或塌陷等缺陷，需要制定對(duì)應(yīng)的排水管道修復(fù)方案[8]。

目前，廣州市2018年設(shè)立廣州排水公司來統(tǒng)籌主城區(qū)排水管網(wǎng)，然而廣州市下屬轄區(qū)并未面面俱到，因此可以考慮在各水務(wù)部門的配合下，在廣州市所轄區(qū)內(nèi)建立完備的管網(wǎng)一體化平臺(tái)系統(tǒng)，以便于實(shí)施管網(wǎng)定期巡檢。長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，要構(gòu)建廣州市“廠-網(wǎng)-湖-泵”一體化管理系統(tǒng)，精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)水質(zhì)及管網(wǎng)的實(shí)時(shí)管控，以完成《廣州市城鎮(zhèn)污水處理提質(zhì)增效三年行動(dòng)方案》的總體目標(biāo)。

4 結(jié)語

在中國(guó)污水提標(biāo)增效發(fā)展的新機(jī)遇下，只有因地制宜，實(shí)事求是的結(jié)合本地區(qū)污水處理中面臨的重點(diǎn)難點(diǎn)問題，才能更科學(xué)有效的實(shí)施污水提標(biāo)增效工作。相對(duì)于過去更看重建設(shè)和處理，未來將更注重管網(wǎng)的運(yùn)行管理，這一方面既需要政府部門強(qiáng)化監(jiān)督，也需要協(xié)同管理，這樣才能有效實(shí)現(xiàn)水環(huán)境治理的效益最大化。