当政策引领与转型压力交织,技术突破与体制变革并存,水务行业正站在历史转折的关键节点。8月28日,"水务百年会客厅"对话在"2025上海水业热点论坛"上如期举行。做客嘉宾各自分享了溢流污染治理的经验和建议。
01 第一期"青绿书"出版的背景
本次对话中,上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司首席总工程师/全国工程勘察设计大师张辰首先正式发布了第一期"青绿书"。"青绿书"既是在E20二十年前开创的蓝皮书、绿皮书基础上的延续,也是蓝、绿交融的论道,更是"绿水青山就是金山银山"理念的深化。
张辰
2024年5月,中央第一生态环境保护督察组督察上海市发现,上海市部分区域污水管网建设不完善,管网混接、雨污合流,造成雨天大量污水溢流外排。2023年全市有3500余万吨污水直排长江,其中经白龙港污水处理厂溢流口外排的就超过2500万吨。
这也引起了行业对"城市雨污溢流污染"的讨论。前不久首期"水务百年会客厅"就以此为主题,在具有百年历史的上海东区污水厂举行,从不同视角探寻超大特大型城市建设背后的污水处理机制设计、雨污混接与处理滞后等热点问题,并将首期详细深入的内容与观点汇编整理进"青绿书"。
本次对话是首期"水务百年会客厅"的延续,旨在更深入地探讨溢流污染话题。
02 "溢流污染控制之道"对话
围绕"溢流污染控制之道"话题,张辰大师与同济大学教授、城市污染控制国家工程研究中心主任戴晓虎,E20环境平台首席合伙人、研究院院长傅涛,苏州市水务局原副局长夏坚,浙江省勘察设计大师、浙江省城乡规划设计研究院首席总工程师赵萍以及南京水务集团有限公司副总经理周克梅展开对话。
对话伊始,张辰首先介绍了"青绿书"归纳总结的"六要六不要"。
1、要重视溢流与混接改造,不要一味推行"合改分"(合流制改分流制)。排水体制需在规划前提下确定,应"一张蓝图绘到底",不可反复变动;合流制与分流制的优劣在国内外均有讨论,体制存在即有合理性,无需过度强调"合改分"。
2、要多目标协同,不要单目标苛求。溢流处理要达到一级A标准不现实,降雨时需兼顾安全目标,秉持"人民为中心"理念,优先保障安全(命比天大)。
3、要一以贯之,不要粗放式建设被动应对。树立精细化思维,主动开展管理,避免因粗放式建设陷入被动管理。
4、要因地制宜制定溢流标准,不要"一刀切"。制定溢流标准十分迫切,且需因地制宜,标准与监测方式应简洁化;行业层面不可"一刀切",需结合区域实际制定适配标准。
5、要多管齐下治理溢流污染,不要盲目追求单一模式。聚焦并加快解决突出问题,不盲目追求单一模式。正如去年中央生态环境会议上总书记所提,需优先解决主要矛盾与矛盾的主要方面,而非面面俱到。
6、溢流污染治理是长期任务,要久久为功,不要追求即刻根治:要认识到溢流污染治理是长期任务,需凝聚社会共识、推行科学管理,不追求即刻根治;工作中既要雷厉风行,也要久久为功。
针对溢流污染问题,对话嘉宾也各自分享了自身的实践和经验。
1 戴晓虎:无需刻意区分排水体制,污水厂设计要考虑冗余
作为"千人计划"的引进人才,戴晓虎在德国有着二十余年的工作、生活及学习经历,接触并学习到了多个国家的相关经验。他介绍了国外在溢流污染控制上值得我们借鉴的做法和经验。
戴晓虎
在经济高速发展阶段,国内在污水收集处理环节取得了很大的进步,但也遗留下来一些问题,包括雨水溢流问题、管网混接、污泥问题等。
总体来讲,国内外在溢流污染治理上存在以下差异:
第一,国内较强调区分分流制与合流制,而国外以河道水环境质量为首要目标,再因地制宜选择排水方式。国外多数国家较少讨论合流或分流,更多关注污水厂规模与污水处理标准,且污水标准由河道生态容量决定。
第二,国外污水处理厂开始就是按晴天流量的两倍设计的,水力负荷考虑雨天情况(无论分流或合流,雨天污水量都会增加),这与国内不同——国内基本按晴天流量设计。
当水力负荷达标后,便涉及排放标准问题:国外雨天会放宽排放标准,以此解决雨天(尤其初期雨水)的排放问题。
此外,德国设有诸多调蓄池,调蓄池根据河道环境容量反推设计,用于调蓄初期雨水。初期雨水调蓄后,晴天时会将雨天储存的水量送回污水厂。原本雨天污水厂处理量已是晴天的两倍,雨后数小时内调蓄池的水再排入,可大幅降低雨水对河道的冲击。
2 夏坚:坚持规划引领,因地制宜提"合改分"
苏州作为典型的平原河网地区,在多年水务治理实践下实现了水清岸绿、鱼翔浅底的成效,其在水体治理及溢流控制方面的经验值得借鉴。夏坚从三个方面分享了苏州的水环境治理经验:
夏坚
第一,由于没有较大的受纳水体,苏州决定推行雨污分流体制。苏州古城有2500年历史,控制性保护建筑众多。2002年,苏州在城市环境治理中,就"采用分流制还是合流制"争议很大。市委市政府综合权衡,尤其考虑到苏州没有大的受纳水体,最终决定推行分流制排水体制。
这一坚持就是20多年,历经4轮集中治理,才有了如今的水环境质量,过程中起起伏伏,也遇到不少困难。
第二,苏州仍存在少量合流情况,主要分两类:
一类是控制性保护建筑院落内部,因铺管会破坏文物,实在无法施工。还有待拆迁城中村,违章建筑密集,管道没有地方铺设。
另一类是混接错接严重的区域,我们采取临时过渡性末端截流,形成合流。
这两类情况给整个排水及污水收集处理系统带来不少困扰。尽管苏州分流制区域占比非常高,核心城区达99%以上,但无组织溢流对环境的影响客观存在。
我们做了压力测试,雨季污水厂水量达平时的150%以上,且未达上限——因当初泵站按正常水量设计,客水大量涌入时,泵站与管道能力不足,实际最大水量仍是未知数。
第三,针对溢流污染,苏州市采取了两项措施:
一是分散调蓄:系统梳理所有提升泵站及主管网途经地块,排查可设置旁路调蓄系统的区域;
二是终端超量处理试验:压力测试显示,污水处理厂超量处理能力已较强;若后续开展针对性研究,这一能力还能提升。
通过这两项措施,可缓解溢流污染,确保降雨与非降雨时段,环境质量不出现大波动。
3 赵萍:截流倍数需依降雨量制定,调蓄池溢流控制效果显著
赵萍大师在给排水建设领域深耕多年,形成了兼具规划高度与实践深度的宝贵经验。她主要从规划理念与区域实践两大维度展开介绍。
赵萍
"聚焦合流制溢流污染这一话题,意义重大。现在国内的生态环境越来越好,到了精细化治理阶段,目前还有一些短板需要补足。"赵萍指出,下雨时污水能不能溢流,能溢流多少,以及排水体制该选合流制还是分流制,非常值得研究。
第一,合流制和分流制各有优点。国外不少发达国家城市的合流制占比很高。刚才戴晓虎教授谈到,德国的做法是把污水处理厂的规模放大,是污水量的两倍,雨天把溢流的污水收集起来,晴天再进行处理,保证了污染物的削减,这样就不用去推行完全的雨污分流了。
"同时我也非常认可张辰大师提到的"慎重提合改分"观点,尤其在老城区建筑密度高的地方,合改分很难,而且也改不彻底,最后会形成混流制。因此,这类区域是否一定要改分流制,值得商榷。"赵萍认为,应该因地制宜,新区应采用雨污分流,但建筑密度高的老城区,改分流不仅难度大,也难达预期效果。
第二,截流倍数取值与降雨量密切相关。西北部分地区年降雨量仅几百毫米,而浙江省年降雨量达1500~2000毫米、年降雨超100场,不同地区应取不同截流倍数。我们对浙江省内很多城市进行了统计,大家常提"晴雨比",即雨天污水收集量约为晴天的1.3~1.6 倍(这个数据可能并不准确,下大雨时,部分泵站可能已应急排放)。
因此我们院在做某些城市排水规划时提出:污水处理厂规模应至少为所需污水量的1.3倍;若达不到,可建规模为30%的调蓄池,雨天蓄水,等到晴天再进一步处理。而且建调蓄池效果显著,比如嘉兴市(第一批海绵城市试点)老城区,约2.4平方公里被护城河围合、建筑密度高,当初做海绵城市方案时规划了3座总容积2.6万方的调蓄池。此前与嘉兴水务交流,得知这些调蓄池投用后效果很好,调蓄池与污水处理厂(污水处理厂也有一定的冗余)联合调度,基本能做到老城区30毫米以下降雨不溢流。
30毫米降雨是什么概念?2015年我们编海绵城市规划设计导则时,收集了此前45年的日降雨量数据。嘉兴市2015年共下雨152场,30毫米以上的降雨13场,30毫米控制住的话,可以控制91%场次的降雨,2015年全年降雨量1618mm,可以控制1457mm降雨,相当于控制90%的降雨量,同时污染物可削减65%。所以建调蓄池对控制小雨及小雨带来的污染很有帮助,不过调蓄池规模也需结合河道环境容量确定。
第三,溢流标准的制定很关键。我们做海绵城市规划时会提"年径流总量控制率",这是场次控制率,浙江省要求不低于75%,即控制75%的降雨场次;但国外更侧重控制降雨量。若能结合不同地区的河道环境容量,将降雨场次与雨量量控制标准通过水力模型计算给予明确,效果会更好。同时,应允许大雨时可以有一定程度的溢流,允许超标降雨排放。目前在修编《城市排水规划规范》时,我们已加入"超过污水处理能力的雨污混合水,可采取快速净化方式处理后排放"的内容——比如嘉兴,2015年13场超30毫米降雨超出调蓄能力,通过一级强化处理后,就应允许排放。
第四,减少合流制溢流污染,需重视厂网河系统化治理。今天会议也多次提到厂网河一体化治理运维,浙江温州的实践效果就很好。温州是平原河网地区,软土地基导致管网沉降较多。多次环保督察后,温州痛下决心推进厂网河一体化系统化治理,其中一点很有借鉴意义:目前许多企业采购了感知设备,但不少设备用三年就坏了,且因缺乏运维,数据不可用;而温州采用"三年监测点数据"打包投标的方式,由设备厂家负责运维,保障了数据有效性。通过系统化治理,温州污水BOD 浓度从之前难超90mg/L,稳定提升到100mg/L以上。由此可见,厂网河的系统化、智慧化治理,是我们今后工作的重要方向。
4 周克梅:"三管齐下"共同应对溢流污染
南京市在溢流污染控制上也做了很多工作。周克梅介绍,南京市水务集团主要通过源头削减、过程控制、末端治理这三方面来共同应对溢流污染。
周克梅
南京水务集团负责南京中心城区七大污水收集系统的建设运营和管理,污水处理能力212万吨,市政污水管网1700公里,污水泵站47座。南京较早从规划层面确定雨污分流的城市,这些年持续进行雨污分流改造。除了目前不具备改造条件的70公里沿河截流管沟,以及局部地区混流之外,其他地区基本上全部实现雨污分流。
在溢流污染控制方面,南京水务集团主要从源头削减,过程控制以及末端治理这三方面展开。
在源头削减方面,基本做到了能分尽分。
首先,全面开展污水收集管网提质增效工作。2017年之前,南京在污水管网运营上存在多个建设和运营主体,2018年,为了提高污水管网的运营效率,所有的地下污水设施全部移交给水务集团来进行运营管理。
南京水务集团接收之后,开展了全面的污水管网排查整治,形成了问题清单。从2019年,开始滚动地生成工程项目,对这些问题进行整改。首先选择了两个典型的试点片区,邀请6家设计单位的技术总工,一起研究制定了统一的修复标准和非开挖技术导则,为后面的全面推广奠定了基础。标准定好后,分期滚动生成了32个工程项目,累计投资30多亿,有效提升了整个管网的输送效能。
污水厂进水浓度一直在提升,今年BOD浓度平均已经达到了130~140mg/L,比排查检测之前翻了一番,成效非常显著,南京市对我们的工作也比较满意。
第二,在截流管沟建设智能截流泵站。截流沟是产生溢流污染最厉害的地段之一,针对刚才提到的没办法改造的截流管沟,我们新建了一批智能截流泵站和智能截流井,雨水排口也由原来的粗放直排改为智能精准控制,减少了溢流污染。
第三,规范排水户排水行为,加强排水户的长效管理。定期对于在建工地,特别是基坑排水,开展专项检查,规范排水户的排水行为。
第二方面,在过程控制中,开展了调蓄池的建设工作。
首先,去年南京市根据水环境治理规划,制定了全市的调蓄池建设规划,编制了初雨调蓄池的建设规划。
主要分两个阶段来进行推进:第一个阶段,在溢流污染最严重的截流管沟沿线建设调蓄设施;第二个阶段,截流管沟全部改造完成之后,再来解决初雨的调蓄问题,调蓄设施的建设标准是截流10~16毫米的雨水,今年我们已经开始在做截流设施的建设了。
第二,构建了厂与厂之间的连通工程。我们有6大污水处理厂,每个厂的运营负荷差距比较大,通过联通泵站建立了互联互通,这样既能优化污水处理厂的产能,而且也为污水厂的停产检修创造了条件。
第三,加强雨前的调度工作。我们密切关注天气预报,在雨前的一两天,厂网河一起联动,降低污水系统和河道的运行水位,释放污水系统的收集的空间,而且也防止河水高水位,通过混接点进入污水系统,挤占雨天的受水空间,这样的效果管理措施非常有效。
最后,在末端治理阶段,污水处理厂的提标扩容无疑是溢流污染的是最后一道防线。南京水务集团在2018年全面接管污水处理厂以后,污水处理能力增加了48万吨/日,有效削减了溢流污染。
在污水厂的运营策略方面,实行一厂一策,制定了不同工况(旱天,雨天、雨中以及雨后)之下的不同运营策略以及工艺调控方案,这样就能够最大程度地发挥雨天污水处理厂的效能。
5 傅涛:"青绿书"的初心与愿景
傅涛
作为"水务会客厅"的发起人之一,傅涛介绍了青绿书的初心与愿景。
中国改革开放市场化20余年,E20环境平台也已走过二十五年。在清华大学期间,我们创办了战略沙龙与技术沙龙,分别对应政策研究(发布政策蓝皮书)与技术领域(对应绿皮书),累计近70期,为中国水务改革、市场化产业化贡献了力量。
选择在上海做青绿书,一是因"绿水青山"对应"青绿";二是"蓝"与"绿"相合为"青"。改革开放进入深水区,过往政策多出自各部门,如今常出现国办、国务院乃至党中央层面的政策。系统推进过程中,部门政策间开始出现不一致,如环保、住建部、发改委、财政等部门政策,在厂网分离、溢流问题上取向不同,有人重安全,有人重经济(如担心超规模建设推高水价)。深化改革需突破体制机制新制约,这并非单一政策或技术能解决,因此有了"青绿书"。
"青绿书"的初心是服务水务行业深化改革,定位为"水务行业高质量发展的策略空间"。不叫"战略"而称"策略",是因为它需上接战略、下接落地,构建中观体系。同时,希望依托上海百年东区污水厂的积淀,探索中国水务深化改革的路径并寻求突破。
"青绿书"关注三大话题:一是行业争议话题,如排水分流制与合流制,需澄清其优劣区别;二是政策对抗问题,需第三方理性发声;三是持续呼吁解决行业深化改革难题。
此外,还涉及排水体制机制话题。机制属"软"性,易改动;体制是"硬件",难调整。排水体制一旦形成,便应坚持,不可轻易变动,这如同大坝建成后不宜随意拆除,否则会破坏生态。
我们计划每2-3个月开展一次会客厅,聚焦行业难点热点问题,下次拟围绕价费机制讨论。相信"青绿书"会随着深化改革走得更远,也期待大家积极参与。
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编辑:赵凡
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