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排水管網提質增效的“武林秘籍”：收污水、趕外水！

2020-03-13

三部委《城鎮污水處理提質增效三年行動實施方案》發布后，各地積極響應，扎實推進。此次新型冠狀病毒肺炎讓全國人民都知道了排水管道暢通的重要性，這是用極其高昂的代價換來的共識。要保證排水管道暢通，首先需要一個有良好質量和功能健全的排水系統，更要做到污水全收集和全處理。為此，就需要我們高質量地建設排水系統和抓住關鍵推進排水管道提質增效，讓城鎮排水系統真正成為保證城市安全，整治黑臭水體和應對疫情的利器。

聯系黑臭水體整治、排水管道提質增效等工程實際，有些地方還沒有真正摸透排水管網真實的情況，也沒有弄清楚排水管網的病癥和問題原因，采取了一些不切實際的的措施，更不應該把污水處理廠擴建作為提質增效的關鍵手段、甚至是唯一手段。

希望通過“看圖說話”，讓我們在城市黑臭水體整治、城鎮排水管道提質增效的關鍵點上達成一致，牢記“收污水、趕外水”六字箴言，義無反顧地去——把沒有納入污水管道的污水有效果、有濃度地收進污水管道（含合流管道，下同）；把不是污水的外水趕出污水管道，把不是雨水的外水趕出雨水管道。

1 污水管運行狀態為什么會是滿流、壓力流

圖1是南方某鎮級城市污水井旱天開井探查的照片，照片呈現井內污水水位在管頂以上。探查發現：探查處污水管敷土深度較大，約在5m左右，旱天井中水位約在管頂1~3m以上。本身應該非滿流、重力流的污水管（稱其為合流管不夠格，僅是雨天共管而已）旱天就是滿流、壓力流。

圖1 某南方城鎮污水井旱天水位情況

對該城鎮污水系統初步調查，該城鎮尚未形成完整的排水系統，污水與雨水共管排放，末端簡易截流；污水更沒有做到全部納管收集，沿河截流導致河水倒灌（遺憾是污水處理廠進水濃度不詳，估計很低）。污水管道這種狀態，導致雨天污水冒溢、溢流水體就是常態；上游還有可能導致污水接不進來。

該城鎮30萬人口，建有一座10萬m3/d污水處理廠，已滿負荷運行。有一種觀點認為：是因末端污水處理廠處理能力不夠，導致污水不能夠全處理，所以管道水位被憋高了，故提出擴建污水處理廠至15萬m3/d。豈不知一個還沒有把污水都收進來的污水處理廠，滿負荷是問題導致的果，不是問題產生的因。無論水賬怎么算，10萬m3/d規模的污水處理廠都足以滿足這個城鎮的需要。倒灌、地下水入滲是“無底洞”，一味地擴建污水處理廠有意義嗎？

“收污水，趕外水”就是這個城市排水系統提質增效的關鍵措施。第一步：盡一切努力，首先把倒灌解決了，包括敢于降低河道水位，排水口露出水面是解決倒灌最有效的手段，這就是趕外水。降水位、趕外水是這個城鎮最簡單、最有效解決冒溢、污水處理廠超負荷的措施。第二步：在進一步調查和分析當地排水系統的基礎上，還污水管道不夠的“賬”，把污水逐步都收進來；與此同時，一定要將補雨水管道的“欠賬”，與補污水管的“欠賬”一并進行。第三步：查管道，修管道，進一步提質增效。

2 居住小區污水出口為什么會濃度低

圖2是某地級市258個居住小區出口COD排放濃度情況。正常情況下我國居住小區出口污水COD濃度不應該低于400 mg/L（或者BOD濃度不應該低于200 mg/L），但是這258個小區出口污水COD濃度大于260 mg/L的僅占11.9%。地下水入滲、源頭河水倒灌就已經將污染物稀釋了一倍甚至以上。值得注意都是：河水倒灌不僅會發生在排水口末端，而且也會發生在鄰近水體的小區（企事業單位）源頭。因原有排水口（曾經的末端）沒有封堵徹底，照樣存在源頭倒灌，詳見圖3。

該城市排水管道同樣也有地下水入滲、河水倒灌、污水直排等通病。這些外水的進入污水管道，污水處理廠進水濃度“稀湯寡水”不足為奇，其水質濃度詳見表1。圖4是該市兩座污水處理廠進、出水濃度的照片。這么“透明”的進水，為了達標的生物處理不是又要加很多的“污染物”嗎？

圖2 小區出口污水濃度情況

圖4 該市污水處理廠進出水照片

表1 該市污水處理廠旱天進水（COD濃度平均值mg/L）

該城市小區污水出口不但濃度低，污水混接到雨水管也是嚴重問題，詳見表2。可悲的是，雨水管檢測的污水濃度還高于污水管檢測的污水濃度。

表2 該市某小區污水混接情況調查表（CODmg/L）

所以“改混接、收污水，治滲水、趕外水”就是該地級市排水系統提質增效的關鍵措施！而且得從源頭做起。

3 排水管道為什么會充滿地下水和河水

”圖5 是對某省會城市污水管網地下水入滲的調查，首先采用濃度調查法，沿污水管逐段檢測濃度。

圖5 某省會城市污水管網地下水入滲污水管情況

口徑僅為300mm，短短530m長度的管道，污水濃度從87.2mg/L，下降到46.7mg/L，平均每百m管道下降7.6mg/L。

再看圖6和圖7 ，又反映了該城市排水管道另外兩個問題是：第一河水倒灌，堪稱“壯觀”；第二是污水直排。

圖6 倒灌口

圖7 污水直排口

這么多外水進入，不讓污水處理廠進水“稀湯寡水”那才叫“怪”，如圖8所示。從進水濃度分析，外水占比達75%以上，這種污水處理廠污染物削減效益怎么能夠體現出來！

有資料稱澳門和香港污水處理廠進水BOD濃度分別為211mg/L和175mg/L ，為什么這些城鎮污水處理廠的濃度會這么低？

該地區有一座規模從30萬m3/d擴建到50萬m3/d的污水處理廠，現在又再擴建20萬m3/d。據污水處理廠運行人員稱，該廠污水量想抽多少，就有多少。廠網同步做的“真是好啊”！可惜收集、輸送的大部分不是污水。

圖8 某省會城市污水處理廠進水濃度

按照該地區服務范圍、人口、產業和用水量分析，30萬m3/d污水處理規模足夠。為什么要擴建，因為排水口經常有進不了污水處理廠的“黑水”排放。不收污水，不趕外水，污水處理廠規模越大，處理的外水就會越多，進水濃度還會越低。堵直排、收污水，防倒灌、治滲水的“收污水，趕外水”措施就是該城市提質增效的關鍵措施。

4 山水渠涵為什么會流淌黑水

”圖9是很多城市都存在的，原用于排山溪水、山泉水、山洪水的渠道（涵），但是它們現在卻流淌著黑水。這種排山溪水、山泉水、山洪水的渠道的存在甚至早于城市的發展，甚至是自然形成的。城市發展，排水系統沒有同步，這些渠道就上游流清水，中下游就成了“污水、雨水、山溪水、山洪水的共排渠”。“黑了”、臭了就加上蓋，就名正言順地成了“合流水渠涵”。豈不知其末端接著城市水體，又成了導致城市水體黑臭的源頭。

實際上污水就是這類排水渠的“外水”，收污水、就是趕外水。圖10就清楚地告訴我們，把不是這類排水渠的外水——污水趕到、收到污水管道里去，流到河里的自然就是清水。不黑了，不臭了，就可以開蓋了，深圳市不是為開蓋舉行了隆重的儀式嗎，開得好！

圖9 山水渠涵流淌“黑”水

圖10 “收污水、趕外水”山水渠重現清水

5 污水量為什么會明顯超過供水量

圖11是某特大型城市污水輸送干線旱天輸送量與供水量的對比。近年干線旱天污水輸送量明顯超過了自來水供水量，不得不問：多余的“污水量”哪里來的？真的都是是污水嗎？

圖11 某市供水量與干線旱天污水輸送量對比

污水管要求做閉水試驗，雨水管缺沒有嚴格的要求，所以實際上雨水管道質量實際上比污水管道質量還要差，地下水入滲、源頭河水倒灌和污水混接更加嚴重。在旱天，雨水管道就充滿了地下水、河水、積存的雨水、污水、積泥等——“一腔黑水”。加上雨水排口旱天不允許排放黑水，怎么辦呢？那就“憋”吧，一直憋到雨水管網水位與地下水位一致，甚至高于地下水水位。故有人戲稱此排水體制既不是合流制，也不是分流制，而是“憋流制”。下雨天，這“一腔黑水”就先把河道污染了，詳見圖12。這“一腔黑水”可比所謂的“初期雨水”臟得多，而且“初期雨水”還沒有流到河里，“一腔黑水”已經讓河道水體重新“又黑又臭”了。所以僅靠所謂的“初期雨水”截流解決不了水體黑臭——有“初期雨水”，可不完全是“初期雨水”惹的“禍”。

就這么“憋”著，也不是事啊！那就在雨水泵站末端增設截污泵，想在旱天將混接在雨水管的污水抽到污水管去。想法很好，可惜事與愿違！“憋”在雨水管中的水不僅僅是污水。持續的截流，就將這些不完全是污水的“水”源源不斷截到了污水輸送干管中，造成旱天污水輸送量大于供水量。雨水管道末端截流就是與外水在“玩”平衡，平衡的結果就是，旱天末端污水處理廠就溢流。

圖12 雨水管道污染物（“一腔黑水”）排放情況

“改混接、收污水，修管道，趕外水”，讓雨水管道旱天沒有水，末端泵站也不再截流就是把旱天輸送的污水量降下來的關鍵，就是末端污水處理廠旱天不溢流的關鍵，這也就是排水系統提質增效的關鍵措施！

6結語

收污水——就是從污水直排口溯源，從污水產生處將污水及時納管；該補污水管道，就補污水管道，并毫不猶豫地把污水直排口堵上。實現污水全收集要比“排水管道暢通”還要重要。排水管道暢通，但是流的不是污水，或者污水流直接進河里，暢通有什么用？實現污水管網全覆蓋、污水全收集、全處理不但是提質增效的關鍵，也是落實習總書記指示，是政治任務！

趕外水——就是認真查找不是污水管道的，或者雨水管道的外水來源。一是真正找到地下水入滲點，并將入滲缺陷修復好，詳見圖13；二是真正找到河水倒灌點，采取有效措施防止倒灌；降低河道水位，讓排水口露出來是杜絕倒灌最有效的辦法，詳見圖14；三是杜絕污水進入雨水收集口，讓雨水收集口不再成為污水收集口，反映的是一個城市的管理水平，詳見圖15；四是企事業單位和小區的雨污混接改造，這種改造一定要和源頭“海綿措施”建設相結合，詳見圖16，還要記住，僅是居住小區混接改造，改了僅僅是小頭，大頭是企事業單位內部。