排水管網(wǎng)完善與修復(fù)是城市黑臭水體治理的重中之重

為落實(shí)國(guó)務(wù)院《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》中提出的城市黑臭水整治目標(biāo)和要求，2015年9月，住房建設(shè)部和生態(tài)環(huán)境部共同制定了《城市黑臭水整治指導(dǎo)意見》。美國(guó)水整治局明確表示：“到2020年底，地級(jí)及以上城市建成區(qū)的黑臭水體控制在10%以內(nèi);到2030年，城市建成區(qū)的黑臭水體控制在10%以內(nèi)，整個(gè)城市建成區(qū)的黑臭水體全部消除。2018年5月，習(xí)近平總書記在全國(guó)生態(tài)環(huán)境保護(hù)會(huì)議上強(qiáng)調(diào)，“要深入實(shí)施水污染防治行動(dòng)計(jì)劃，基本消除城市黑臭水體，讓老百姓看到清潔的水、綠色的河岸和淺層的B。釣魚的腳印”。2018年6月，發(fā)布了《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于全面加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)和打污染防治強(qiáng)仗的意見》，要求“大力打清潔水保護(hù)戰(zhàn)，加強(qiáng)水污染防治工作，加強(qiáng)水污染防治工作”。2018年9月，為保障城市飲用水安全，基本消除城市黑臭水體，住房和建設(shè)部與生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合發(fā)布了《城市黑臭水處理實(shí)施方案》，明確要求“到2018年底，全市黑臭水處理水平達(dá)到80%以上。直轄市建成區(qū)、省會(huì)城市和計(jì)劃單列市的黑臭水治理比例達(dá)到90%以上，基本實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)期、長(zhǎng)期的清潔。到2019年底，其他地級(jí)城市建成區(qū)的黑水、臭水去除率顯著提高，到2020年底達(dá)到90%以上。

城市水路污染的成因及治理黑臭水的關(guān)鍵

1.1河流水污染的主要原因

大量污染物排入河流，導(dǎo)致水質(zhì)惡化。污染物進(jìn)入河流的耗氧率高于河流的復(fù)氧率。在嚴(yán)重情況下，河流由好氧環(huán)境向厭氧環(huán)境轉(zhuǎn)變，有機(jī)污染物經(jīng)厭氧分解產(chǎn)生硫化氫和硫醇，水中的鐵、錳等重金屬還原為硫化亞鐵，造成水體黑度。惡臭。

1.2處理黑臭水體的核心問題

黑臭河被稱為患癌癥的河流。 2015年2月，中央政治局中央政治局常委審議通過了“水十條”，要求加快城市黑水和氣味水的治理。截至2016年，75%的地級(jí)以上城市河流有黑色氣味，64%分布在東南沿海河網(wǎng)。

黑臭水體治理的核心應(yīng)從兩個(gè)方面入手。一是減少排放側(cè)。有效的方法包括減少污水的直接排放和控制雨天溢流的污染。徐教授指出，為了保證水質(zhì)的持續(xù)穩(wěn)定改善，必須注意雨天的溢流問題。另一方面，增加供水側(cè)，有效的方法是提高水體流速，使河網(wǎng)流量提高水質(zhì)。水中溶解氧含量高，可提高水的自凈能力。

近年來，我國(guó)對(duì)黑臭河流的治理取得了初步成效。主要任務(wù)包括拆除違章建筑、清理垃圾、疏浚底泥、建設(shè)生態(tài)斜坡保護(hù)、建設(shè)濱水景觀等。然而，重復(fù)管理和重復(fù)管理也存在問題。已成為我國(guó)黑臭河治理的頑疾。

黑色和氣味水處理的挑戰(zhàn)

我國(guó)城市建成區(qū)管網(wǎng)密度由1981年的3.17公里/公里增加到2016年的10.61公里/公里。2016年，我國(guó)城市平均污水處理率達(dá)到90%，東南沿海城市集中污水處理率達(dá)到94%以上，達(dá)到世界領(lǐng)先水平。

根據(jù)環(huán)境公報(bào)，在過去的20年中，我國(guó)的污水處理率高達(dá)95，管網(wǎng)覆蓋率高達(dá)90。然而，河道中的黑色和氣味問題越來越普遍。原因是混合排水系統(tǒng)的廣泛存在�；旌吓潘�系統(tǒng)是指污水管道與雨水系統(tǒng)相連，或雨水管道與污水系統(tǒng)相連，混合排水系統(tǒng)對(duì)城市水環(huán)境造成較大污染。

混流排水系統(tǒng)造成了三種城市河流的污染問題，即管網(wǎng)高覆蓋條件下城市水體的黑色氣味，高水平條件下城市水體的黑色氣味污水處理率，城市下雨管網(wǎng)溢出。水中黑色體臭的問題。這三種水體的黑臭問題不僅存在于中國(guó)，也存在于其他發(fā)展中國(guó)家。

2.1管網(wǎng)高覆蓋黑臭城市水

我國(guó)城市排水網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍已達(dá)90多個(gè)，與歐美國(guó)家和日本相當(dāng)，但城市排水網(wǎng)絡(luò)密度遠(yuǎn)低于日本和美國(guó)。2016年中國(guó)城市排水網(wǎng)絡(luò)平均密度為10.6公里/公里，2004年日本高密度地區(qū)城市排水網(wǎng)絡(luò)密度達(dá)到50公里/公里，2002年美國(guó)城市排水網(wǎng)絡(luò)平均密度為20-30公里/公里。

在中國(guó)城市排水管網(wǎng)建設(shè)過程中，強(qiáng)調(diào)了主管和主管的建設(shè)，忽略了管網(wǎng)的建設(shè)。這導(dǎo)致許多污水無法進(jìn)入污水管網(wǎng)，只能直接排出河道，導(dǎo)致排水管網(wǎng)覆蓋率高。城市河流黑而臭。

2.2污水處理率高的黑臭城市污水

中國(guó)城市的污水收集率與歐洲和美國(guó)相似。然而，城市水質(zhì)卻大不相同。大量地下水和雨水被排放到污水處理廠，這實(shí)際上是城市污水處理率的增加。在高處理率數(shù)字的背后，未處理的污水直接排放的真相是隱藏的。

華南污水管道地下水滲透率可高達(dá)28-40%，地下水滲透量可達(dá)3800-6300m3 /(km2·d)，而德國(guó)則為1296m3 /(km2·d)，這在德國(guó)約為3。 -5次。在晴天，地下水滲透顯著降低了污水處理廠的進(jìn)水濃度。生活污水處理廠設(shè)計(jì)的生活污水處理廠COD為350mg / L，4000多個(gè)污水處理廠約1000個(gè)進(jìn)水COD低于150mg / L.這個(gè)問題在中國(guó)南方城市更為明顯。

大量雨水非法進(jìn)入城市污水處理廠。大型污水處理廠雨天平均進(jìn)水量超過晴天平均進(jìn)水量16-35%，最大進(jìn)水量為同期晴天進(jìn)水量的1.7-2.2倍。中小城市雨水管道接入污水處理廠的問題較為嚴(yán)重。污水處理廠雨天進(jìn)水量是晴天進(jìn)水量的兩倍以上。

2.3雨天水管網(wǎng)絡(luò)溢流時(shí)城市水體的黑色氣味

在雨天處理黑色和氣味是最困難的，并且與城市管網(wǎng)中的各種問題密切相關(guān)。在長(zhǎng)距離污水輸送過程中，近一半的污染物沉積在管道底部，雨水排放“零儲(chǔ)存和清除”，河道受到?jīng)_擊污染。在中國(guó)南部，當(dāng)匯雨系統(tǒng)在雨天排水時(shí)，COD高達(dá)1200 mg / L，平均值高達(dá)540 mg / L.匯流系統(tǒng)污水流速緩慢，污染沉積，雨水排放，泥沙紊亂，雨水溢流嚴(yán)重污染。

我國(guó)城市污水管網(wǎng)建設(shè)落后于城市發(fā)展20多年。為解決這些地區(qū)的污水排放問題，采取了雨污混排等臨時(shí)措施。到目前為止，還沒有進(jìn)行任何改造。引水系統(tǒng)雨污混合嚴(yán)重，基本上沒有完整的引水系統(tǒng)。對(duì)23個(gè)生活配水系統(tǒng)的分析結(jié)果表明，混合水與污水的比例平均為26.2%，最高為70%。初期雨水污染主要來源于混合污水的累積。

2.4城市黑臭河管理措施

排水網(wǎng)絡(luò)混亂，攔截效率低，雨天嚴(yán)重污染等排水問題是我國(guó)河流污染的慢性病。相應(yīng)的措施包括修復(fù)受損的管網(wǎng)，提高污水處理廠的效率;改善收集管網(wǎng)，徹底消除直線污染源;組合管網(wǎng)沉積的預(yù)防和控制，溢流污染的調(diào)節(jié);雨水和污水混合改造，終端干流攔截和雨水快速初始處理。

水流不暢也是城市河流產(chǎn)生黑臭的重要原因。平原感潮河網(wǎng)，上游接受排放污染，下游支持，水流不暢，污染回波疊加，河流自凈能力低，利用感潮河網(wǎng)大氣復(fù)氧速率和水動(dòng)力耦合控制技術(shù)進(jìn)行控制。

黑色臭水處理的技術(shù)要求

城市排水系統(tǒng)的問題是中國(guó)城市用水水質(zhì)無法繞過。遲早，必須面對(duì)城市排水管網(wǎng)的改善和修復(fù)。在未來8到10年內(nèi)，它將迎來數(shù)萬億元的資金。投資。

由于人口密集、交通繁忙、高層建筑層出不窮，我國(guó)城市管網(wǎng)問題的解決十分困難。地下勘察、地下維修、地下施工技術(shù)要求巨大。在高密度城市地區(qū)，舊管網(wǎng)的修復(fù)要比新管網(wǎng)困難得多。

中國(guó)城市每平方公里排水網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)費(fèi)用約為720-1899萬元。我國(guó)城市污水收集網(wǎng)絡(luò)的缺口為三分之一以上，已建成管網(wǎng)的破壞率近30。目前，許多相關(guān)公司的管網(wǎng)性能良好。過去，未受重視的城市污水網(wǎng)絡(luò)逐漸迎來了工業(yè)風(fēng)。

3.1 雨污混接改造

有必要找出地下管網(wǎng)中雨水和污水的混合情況。因此，有必要建立混合污染源的溯源跟蹤技術(shù)和河網(wǎng)污染物排放清單分析技術(shù)，開發(fā)地下管網(wǎng)檢測(cè)診斷機(jī)器人。要在城市建成區(qū)實(shí)施地面開挖，進(jìn)行雨污混合改造，快速清理和攔截溢流污染端，自動(dòng)調(diào)度排水管網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)在線存儲(chǔ)的發(fā)展。和存儲(chǔ)。技術(shù)響應(yīng)分散的污染源。

3.2 破損管道修復(fù)

目前，我國(guó)采用的管道修復(fù)技術(shù)有原位固化法、不銹鋼套管法、管片襯里法、短管襯里法、膨脹法等，針對(duì)已損壞的管網(wǎng)，研制了檢測(cè)和診斷地下管網(wǎng)缺陷的儀器設(shè)備。非常緊急。迫切需要介紹非開挖管網(wǎng)的施工及水工修復(fù)技術(shù)。

3.3 沉積物清理

目前國(guó)內(nèi)的泥沙清理基本為人工疏浚，部分地區(qū)進(jìn)行機(jī)械疏浚。因此，液壓自動(dòng)洗滌技術(shù)、污泥處理技術(shù)、防止管道網(wǎng)絡(luò)沉積技術(shù)等都有很大的需求。

3.4 低影響開發(fā)

綠色基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)可以有效減少降雨徑流，從而減少管網(wǎng)的溢流污染。研究表明，綠色基礎(chǔ)設(shè)施可以有效地消除積水，減少溢流頻率，減緩泥沙侵蝕，不挖掘，增加經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。傳統(tǒng)灰色排水設(shè)施和綠色排水設(shè)施的耦合設(shè)計(jì)和優(yōu)化管理將成為主流技術(shù)。

3.5 智慧水務(wù)

基于數(shù)學(xué)模型的智能供水平臺(tái)在排水管網(wǎng)分析、傳輸仿真、優(yōu)化管理和傳感器實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸、河網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)推理和應(yīng)急處置等方面的發(fā)展具有很大的發(fā)展前景。

總結(jié)

龔道孝副院長(zhǎng)對(duì)報(bào)告會(huì)進(jìn)行了總結(jié)，他起首對(duì)徐祖信教授帶來的精美呈報(bào)暗示謝謝，徐教授對(duì)都會(huì)河流傳染成因及黑臭水體管理的關(guān)鍵、面臨的挑戰(zhàn)以及技術(shù)需求的介紹，讓我院廣大技術(shù)人員收益匪淺。他指出，我們應(yīng)該處理海綿城市的建設(shè)、黑臭水體的處理、城市排水和水澇以及污水系統(tǒng)的質(zhì)量和效率之間的關(guān)系，并提出要全面協(xié)調(diào)和協(xié)調(diào)推廣。海綿城市建設(shè)，黑臭水處理，城市排水防洪，提高污水系統(tǒng)質(zhì)量和效率，都是貫徹習(xí)近平生態(tài)文明理念的重要舉措。目標(biāo)是促進(jìn)城市高質(zhì)量發(fā)展，促進(jìn)城市質(zhì)量改善和生活環(huán)境。改進(jìn)，核心是從系統(tǒng)思想提出解決水問題的方法。這四項(xiàng)工作的區(qū)別在于海綿城市的建設(shè)是城市發(fā)展的理念和模式，黑臭水體的治理和城市排水、內(nèi)澇的防治是城市水的具體問題，提高污水的質(zhì)量和效率是解決問題的關(guān)鍵。管網(wǎng)覆蓋率低，收集率低，進(jìn)水濃度低。海綿城市的建設(shè)、黑臭水體的治理、城市排澇、污水系統(tǒng)的質(zhì)量和效率，都要從城市規(guī)劃和建設(shè)管理入手。實(shí)施目標(biāo)包括城市河湖水系、市政管網(wǎng)水廠和泵站、建設(shè)社區(qū)、道路廣場(chǎng)、園林綠地等。治理的技術(shù)路徑可以按照“源減排、過程控制、終端管理”的思想進(jìn)行。城市黑臭水處理是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。他指出，未來黑臭水處理的技術(shù)需求和市場(chǎng)前景主要體現(xiàn)在四個(gè)方面：系統(tǒng)規(guī)劃，技術(shù)集成，智能監(jiān)控和長(zhǎng)期機(jī)制建設(shè)。