基于污水系統(tǒng)提質(zhì)增效的老舊城區(qū)黑臭水體整治

01 老舊城區(qū)黑臭水體問題

老舊城區(qū)建設(shè)年代久遠(yuǎn)，早期排水系統(tǒng)建設(shè)缺乏規(guī)劃及管理，管材質(zhì)量、施工質(zhì)量均較差，管線混亂，局部區(qū)域甚至無管網(wǎng)或者管網(wǎng)沒有出路。部分管道由于超出服務(wù)年限或長(zhǎng)期缺乏維護(hù)管養(yǎng)，管道老化、腐蝕、破損、淤積、沉降、變形等問題十分嚴(yán)重。城區(qū)內(nèi)合流制直排、分流制混接、分流制污水直排、合流制溢流等問題突出，大量污染物直排河道，對(duì)河道水質(zhì)造成極大影響，是造成水體黑臭的主要原因。同時(shí)大量雨水、地下水、河水、山泉水、施工降水等通過污水管道或合流制管道進(jìn)入污水處理廠，嚴(yán)重影響污水處理廠效能。因此加快城市污水收集處理系統(tǒng)“提質(zhì)增效”，推動(dòng)城市建成區(qū)污水管網(wǎng)全覆蓋、全收集、全處理以及老舊污水管網(wǎng)改造和破損修復(fù)是解決老舊城區(qū)黑臭水體問題的關(guān)鍵。

02 基于提質(zhì)增效的黑臭水體治理思路

老舊城區(qū)黑臭水體治理應(yīng)立足于流域，整體統(tǒng)籌謀劃，構(gòu)建流域城市污水全收集、全截污、全處理的控源截污工程體系，針對(duì)污染成因合理規(guī)劃控源截污、內(nèi)源污染治理、生態(tài)修復(fù)、活水保質(zhì)、海綿城市建設(shè)等各項(xiàng)工程，實(shí)現(xiàn)水環(huán)境質(zhì)量的全面提升。具體的工程思路如下：

①梳理污水體系，確保截流污水得到有效處理。為了確保截流后的污水能夠得到有效處理，必須確保下游污水處理廠能力滿足要求，因此首先對(duì)污水廠處理能力進(jìn)行梳理，綜合考慮近期控源截污新增污水量和遠(yuǎn)期隨人口等增加的污水量，以及污水系統(tǒng)提質(zhì)增效的影響，對(duì)污水廠、泵站和干線能力進(jìn)行復(fù)核分析，明確是否需要進(jìn)行擴(kuò)建。同時(shí)，完善區(qū)域內(nèi)的污水管線系統(tǒng)，對(duì)淤積破損的管道進(jìn)行清淤修復(fù)，以確保截流污水能夠輸送至污水處理廠。

②完善污水管網(wǎng)系統(tǒng)，提升污水廠處理效能。完善排水管網(wǎng)系統(tǒng)，“擠外水”、“收污水”，實(shí)現(xiàn)污水處理由“規(guī)模增長(zhǎng)”向“質(zhì)量提升”的轉(zhuǎn)變，有效減少進(jìn)廠水量、提高進(jìn)廠污水濃度。主要措施包括：系統(tǒng)開展污水管網(wǎng)排查和在線監(jiān)測(cè)；補(bǔ)齊生活污水收集處理設(shè)施短板；實(shí)施雨污分流改造、雨污混接改造及源頭地塊海綿改造；實(shí)施管網(wǎng)更新與破損修復(fù)；規(guī)范工業(yè)企業(yè)排水管理等。

③強(qiáng)化截污，確保旱天污水不入河。在截污過程中，為了提高效率，需要根據(jù)不同類型的排口，制定不同的治理措施，做到系統(tǒng)統(tǒng)籌和精準(zhǔn)截污，以實(shí)現(xiàn)旱天污水不入河、雨天污水少溢流。

④控制合流制溢流污染和面源污染，減少雨天河道污染負(fù)荷。對(duì)于合流制溢流排口，優(yōu)先對(duì)源頭地塊進(jìn)行海綿化改造，減少徑流水量，其次加大截污管管徑，提高截流倍數(shù)，并增加防倒灌設(shè)施。對(duì)于部分合流制排口，需在末端新建調(diào)蓄池，控制溢流頻次。對(duì)于城市面源污染，優(yōu)先對(duì)具備改造條件的工業(yè)廠區(qū)、住宅小區(qū)、公共建筑、公園綠地、市政道路類地塊進(jìn)行源頭海綿改造，控制徑流污染，其次在部分無法源頭改造的地塊內(nèi)設(shè)置環(huán)保雨水口或者在排口末端設(shè)置凈化設(shè)施，進(jìn)一步削減雨水徑流沖刷產(chǎn)生的面源污染。對(duì)于農(nóng)業(yè)面源污染，可通過建設(shè)生態(tài)截留溝、陂塘系統(tǒng)、河口濕地等，對(duì)農(nóng)田徑流污水進(jìn)行生態(tài)攔截和凈化，削減入河污染負(fù)荷。

⑤河道清淤疏浚，有效削減內(nèi)源污染。通過清淤削減河道內(nèi)源污染，并對(duì)淤泥進(jìn)行妥善處置；清理沿河垃圾堆放點(diǎn)，在周邊村莊建設(shè)垃圾收集點(diǎn)并規(guī)范垃圾收集轉(zhuǎn)運(yùn)工作，確保垃圾不入河并有出路。

⑥生態(tài)修復(fù)，提升河道自凈能力。對(duì)具備條件的河段進(jìn)行生態(tài)岸線改造，在此基礎(chǔ)上通過人工水草、推流曝氣、生態(tài)浮島、浮動(dòng)濕地等河道凈化措施凈化河道水質(zhì)，修復(fù)河道生態(tài)系統(tǒng)，同時(shí)在河道兩側(cè)建設(shè)濕地、濱湖緩沖帶、生態(tài)截流溝等，綜合提高河道自凈能力。

⑦活水提質(zhì)，補(bǔ)充河道生態(tài)基流。河道生態(tài)修復(fù)后，利用再生水或水庫水源等對(duì)河道進(jìn)行生態(tài)基流的補(bǔ)充，起到活水保質(zhì)的作用，提升流域水環(huán)境容量。

03 長(zhǎng)效機(jī)制建立

黑臭水體治理是一項(xiàng)長(zhǎng)期工作，既要集中攻堅(jiān)也要久久為功，采用工程措施消除黑臭后，還需建立科學(xué)有效的長(zhǎng)效機(jī)制，使水質(zhì)保持穩(wěn)定并逐步提升，避免黑臭反彈，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)制久清。

首先，政府部門要高度重視，將黑臭水體整治納入河長(zhǎng)制工作統(tǒng)籌推進(jìn)，由政府主要領(lǐng)導(dǎo)牽頭，統(tǒng)籌發(fā)改、財(cái)政、規(guī)劃、建設(shè)、環(huán)保、水利、水務(wù)、城管等多個(gè)部門，形成合力，建立聯(lián)合執(zhí)法機(jī)制，全面推進(jìn)黑臭水體整治工作；其次，嚴(yán)格實(shí)施排水許可、排污許可管理，工業(yè)污水不得違規(guī)進(jìn)入城鎮(zhèn)污水處理廠或通過雨水管網(wǎng)偷排，對(duì)沿街經(jīng)營(yíng)性單位、個(gè)體工商戶及小、散、亂排污戶污水亂排直排問題進(jìn)行整頓，建立嚴(yán)格的執(zhí)法監(jiān)督機(jī)制，避免污水直排入河；再次，要定期開展城市排水管網(wǎng)普查工作，建立完善的排水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)，并對(duì)老舊污水管網(wǎng)進(jìn)行改造和破損修復(fù)；最后，要實(shí)行岸上保潔和河道保潔一體化統(tǒng)籌運(yùn)作，建立污水處理廠、市政污水管網(wǎng)與河湖水體聯(lián)動(dòng)“廠-網(wǎng)-河（湖）”一體化、專業(yè)化運(yùn)行維護(hù)機(jī)制，并定期開展黑臭水體監(jiān)測(cè)評(píng)估，將監(jiān)測(cè)信息公開，建立公眾舉報(bào)及反饋機(jī)制，保證公眾的知情權(quán)，引導(dǎo)群眾共同參與生態(tài)環(huán)境保護(hù)。

04 工程實(shí)踐

4.1 項(xiàng)目概況

某南方濱海城市內(nèi)河是國(guó)家部委掛牌督辦的黑臭水體，全長(zhǎng)約4.3 km，寬20～80 m，流域匯水面積33km2，南部為山體，北部為建成區(qū)，開發(fā)強(qiáng)度高，工業(yè)企業(yè)和城中村密集�，F(xiàn)狀建設(shè)用地以工業(yè)用地和城中村為主，其中工業(yè)用地占建設(shè)用地的47.5%；城中村占建設(shè)用地的12.8%。

4.2 問題識(shí)別及成因分析

流域內(nèi)城中村較多，村莊雨污水系統(tǒng)不完善，存在嚴(yán)重的城中村污水直排、合流制污水溢流問題，同時(shí)，由于管理體制不健全，分流制雨污水混接問題同樣突出，再加上硬化面積較大及城中村生活垃圾隨意丟棄引起的面源污染和淤積底泥造成的內(nèi)源污染，使該河道污染負(fù)荷遠(yuǎn)超過河道水環(huán)境容量并不斷增長(zhǎng)，且河道缺乏上游生態(tài)補(bǔ)水水源，水體自凈能力差，導(dǎo)致河道水環(huán)境不斷惡化。

經(jīng)測(cè)算，河道現(xiàn)狀主要污染源為合流制污水直排、面源污染和分流制混接，其污染負(fù)荷占比分別為34.35%、31.49%和31.27%。另外，合流制溢流污染負(fù)荷占2.79%；內(nèi)源污染負(fù)荷占0.10%。

4.3 治理方案

4.3.1 污水系統(tǒng)提質(zhì)增效

重點(diǎn)突出污水系統(tǒng)的提質(zhì)增效，從根源減少污染物入河量。在流域內(nèi)開展污水處理廠布局優(yōu)化、新建泵站及污水管網(wǎng)、管網(wǎng)排查與檢測(cè)、管網(wǎng)修復(fù)、管網(wǎng)清淤疏浚、源頭混錯(cuò)接改造等工作，提升污水處理系統(tǒng)效能。提質(zhì)增效項(xiàng)目分布見圖1。

①優(yōu)化污水處理廠布局

考慮到遠(yuǎn)期隨著區(qū)域開發(fā)，流域內(nèi)人口會(huì)大幅增加，現(xiàn)狀污水處理廠無法滿足遠(yuǎn)期污水處理要求，因此在流域內(nèi)新建1座再生水廠，一期規(guī)模5×10⁴m³/d，二期規(guī)模13.7×10⁴m³/d，采用“A2/O+二沉池+高效沉淀池+反硝化深床濾池+超濾膜”主體工藝，出水水質(zhì)執(zhí)行類IV類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。再生水廠主要收集片區(qū)內(nèi)的生活污水，尾水經(jīng)凈化后排入河道補(bǔ)水。同時(shí)對(duì)流域內(nèi)3座泵站進(jìn)行擴(kuò)建，改造后新增污水處理規(guī)模10.8×10⁴m³/d。

②消除管網(wǎng)空白區(qū)

流域內(nèi)部分片區(qū)污水無出路，直排河道，為完善該片區(qū)污水系統(tǒng)，減少污水直排進(jìn)入自然水體，同時(shí)提高污水收集率與處理率，在片區(qū)內(nèi)新建1座污水泵站并鋪設(shè)進(jìn)、出水管道，將該片區(qū)污水接入下一級(jí)泵站，最終進(jìn)入污水處理廠。新建泵站一期規(guī)模5.61×104m3/d，二期規(guī)模10×104m3/d。

③管網(wǎng)檢測(cè)與修復(fù)

采取人工排查與工業(yè)機(jī)器人溯源相結(jié)合的方式，對(duì)流域范圍內(nèi)70多公里管網(wǎng)、4000多個(gè)檢查井進(jìn)行精細(xì)化、全覆蓋的摸排，對(duì)管網(wǎng)腐蝕、破損、變形、沉降、滲漏等問題進(jìn)行修復(fù)。

④管網(wǎng)清淤疏浚

通過開展管網(wǎng)摸排檢查，制定疏浚方案，采取吸泥、高壓清洗、人工清淤、清運(yùn)等措施對(duì)管道內(nèi)部徹底清理。規(guī)劃對(duì)2條暗涵及6個(gè)村莊污水管線進(jìn)行清淤，總長(zhǎng)31.1km。

⑤源頭混錯(cuò)接改造

流域內(nèi)共有44家工廠存在雨污混接情況，均為生活污水混流進(jìn)入雨水管網(wǎng)，由環(huán)保部門牽頭督促流域內(nèi)相關(guān)工業(yè)企業(yè)進(jìn)行整改，改造雨污水管線混接點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)雨污徹底分流。

4.3.2 控源截污–內(nèi)源治理–生態(tài)修復(fù)–活水提質(zhì)

在污水系統(tǒng)基本完善的基礎(chǔ)上，構(gòu)建黑臭水體治理的“控源截污–內(nèi)源治理–生態(tài)修復(fù)–活水提質(zhì)”工程體系。河道整治項(xiàng)目分布見圖2。

①控源截污

開展河道沿線污水截流，共改造問題排口16個(gè)，新建截污管線305m，截流污水量約2.6萬噸/天。對(duì)105個(gè)地塊進(jìn)行源頭海綿化改造，地塊類型包括建筑小區(qū)、公建、工業(yè)企業(yè)、道路、公園綠地等。新建兩座CSO調(diào)蓄池，規(guī)模分別為6000m3和8000m3。

②內(nèi)源治理

對(duì)河道全線進(jìn)行清淤，清淤深度0.68～1.55m，清淤量25.9×104m³。在城中村新增多處垃圾收集和轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)施，完善村莊垃圾收集設(shè)施和衛(wèi)生清理制度。

③生態(tài)修復(fù)

沿河岸新建雨水臺(tái)地16000㎡，生態(tài)綠島3300㎡，設(shè)置163臺(tái)曝氣機(jī)進(jìn)行河道曝氣。

④活水提質(zhì)

河道單日生態(tài)需水量為11300m³/d，遠(yuǎn)期利用新建再生水廠出水進(jìn)行補(bǔ)給，近期旱天通過自身水體循環(huán)補(bǔ)水，雨天將CSO調(diào)蓄池存蓄的水量經(jīng)一體化設(shè)備和雨水臺(tái)地凈化后補(bǔ)充河道，從而保障生態(tài)基流。

4.4 建立長(zhǎng)效機(jī)制

為保證河道水質(zhì)穩(wěn)定維持并逐步提升，區(qū)政府建立了一系列長(zhǎng)效機(jī)制。

①政府部門高度重視。成立了流域綜合治理和海綿城市建設(shè)工作領(lǐng)導(dǎo)小組，區(qū)委、區(qū)政府主要領(lǐng)導(dǎo)擔(dān)任組長(zhǎng)親自抓。將黑臭水體治理工作納入政府對(duì)部門及對(duì)各區(qū)人民政府的考核體系，每年進(jìn)行考核。強(qiáng)化日常巡查機(jī)制，加大水體周邊環(huán)境整治及執(zhí)法管理，落實(shí)河長(zhǎng)巡河制度，每月定期巡河，河道專管員每天按要求全面巡河，通過巡查和檢查發(fā)現(xiàn)各類問題，建立巡查臺(tái)賬和問題整改臺(tái)賬，落實(shí)整改責(zé)任，限定整改期限，對(duì)逾期未能達(dá)標(biāo)的進(jìn)行嚴(yán)肅執(zhí)法和制止。

②提高綜合管理力度。由區(qū)主要領(lǐng)導(dǎo)牽頭，統(tǒng)籌多個(gè)部門建立一套高效有力的非法排污處置流程，嚴(yán)格執(zhí)行“街道巡河發(fā)現(xiàn)問題—市政中心排查源頭—城管或環(huán)保部門取證調(diào)查制止—嚴(yán)肅執(zhí)法查處”的非法排污處置工作流程，實(shí)現(xiàn)城管、環(huán)保、建設(shè)、水利、水質(zhì)檢測(cè)聯(lián)動(dòng)執(zhí)法。同時(shí)嚴(yán)格實(shí)施排水許可、排污許可管理，杜絕污水直排、偷排、漏排。定期對(duì)排水管網(wǎng)進(jìn)行全面排查，并構(gòu)建片區(qū)排水設(shè)施智慧調(diào)度系統(tǒng)，集成現(xiàn)有各類排水設(shè)施的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，由水務(wù)部門統(tǒng)一對(duì)污水處理廠、泵站、調(diào)蓄池、管網(wǎng)以及排口進(jìn)行調(diào)度與管理，實(shí)現(xiàn)排水設(shè)施智能化運(yùn)行。

③優(yōu)化日常管養(yǎng)模式。推行“一把掃帚掃到底”的城鄉(xiāng)環(huán)衛(wèi)一體化、岸上岸下一體化的管理新模式，實(shí)行岸上保潔和河道保潔一體化統(tǒng)籌運(yùn)作。將村莊、河道、道路的環(huán)衛(wèi)保潔、垃圾清運(yùn)、公廁管理和綠化養(yǎng)護(hù)全部委托同一部門負(fù)責(zé)，從村莊、河岸、水面等多方面進(jìn)行全面養(yǎng)護(hù)，保證垃圾不入河。

④發(fā)動(dòng)群眾共建共享。通過主流媒體報(bào)道、組織公開講座、張貼發(fā)放宣傳單等多種渠道傳播區(qū)委、區(qū)政府治水理念、決心、舉措和成效，爭(zhēng)取群眾支持；充分發(fā)動(dòng)周邊群眾從源頭減排、垃圾分類等方面共同參與，減輕河道污染；區(qū)分管領(lǐng)導(dǎo)親自向河道沿線村民授課宣貫黑臭水體整治工作理念及意義，并多次組織企業(yè)和村民現(xiàn)場(chǎng)參觀黑臭水體治理情況；組織河流文化節(jié)、千人健步行活動(dòng)、河道整治效果攝影比賽等活動(dòng)，讓大家親身感受河道治理后取得的顯著成效，近距離體驗(yàn)“水清、岸綠、魚游”的美景，切實(shí)提升群眾滿意度及獲得感，發(fā)動(dòng)群眾共同參與水環(huán)境保護(hù)，維護(hù)黑臭整治成果。

4.5 治理效果

截至2019年12月，流域內(nèi)除再生水廠擴(kuò)建和3座泵站擴(kuò)建工程仍處于在建狀態(tài)外，其他項(xiàng)目均已完工。經(jīng)系統(tǒng)整治后，該河道于2017年12月順利完成消除黑臭水體的目標(biāo)任務(wù)，且至2019年12月各項(xiàng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)均合格。2018年5月—2019年2月該河道開展了水生生物多樣性調(diào)查，共檢出浮游植物6門31屬，平均豐度9.43×105～2.89×107個(gè)/L；檢出浮游動(dòng)物4門22屬，平均豐度1.70×103～2.43×105個(gè)/L；檢出大型底棲動(dòng)物3門5屬，平均生物量131～522g/m2；大型水生植物有空心蓮子草、狗牙根等。另外，河道內(nèi)還有魚、蝦、蟹、蛇、烏龜、白鷺等動(dòng)物棲息，說明河道生態(tài)系統(tǒng)建立并逐漸成熟，生物多樣性增強(qiáng)，水生態(tài)、水景觀得到有效提升。

2017年4月—2018年12月該河道透明度、溶解氧、氧化還原電位、氨氮四項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)變化情況如圖3～6所示。可以看出，自2017年12月起四項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到消除黑臭的標(biāo)準(zhǔn)，河道水質(zhì)持續(xù)改善。河道整治前后效果見圖7、8。

05 結(jié)語

老舊城區(qū)受固有基礎(chǔ)設(shè)施和用地條件限制，其黑臭水體治理局限性較大，應(yīng)因勢(shì)利導(dǎo)，從源頭著手，理順排水體系，重點(diǎn)開展污水系統(tǒng)提質(zhì)增效，補(bǔ)齊排水管網(wǎng)設(shè)施短板，提升污水收集與處理效率，減少污水直排和合流制溢流，削減入河污染負(fù)荷。同時(shí)針對(duì)性采取“控源截污–內(nèi)源治理–生態(tài)修復(fù)–活水提質(zhì)”治理措施，綜合實(shí)現(xiàn)黑臭水體治理。水體消除黑臭后，還需從加強(qiáng)政府部門重視程度、提高綜合管理力度、優(yōu)化日常管養(yǎng)模式、發(fā)動(dòng)群眾共建共享等方面制定一系列綜合措施和長(zhǎng)效機(jī)制，使水質(zhì)保持穩(wěn)定并逐步提升，防止黑臭反彈，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)制久清。