基于污水系統提質增效的老舊城區黑臭水體整治
導讀：黑臭水體治理是一項長期而艱巨的工作，而老舊城區的黑臭水體由于排水系統不完善、水體污染成因復雜、監管機制不健全等原因，其整治尤為困難。結合老舊城區的特點和當前黑臭水體治理及污水系統提質增效的要求，系統介紹了黑臭水體治理思路及長效機制建立方法。以某南方濱海城市內河為例，詳細介紹老舊城區黑臭水體污染成因，并結合污水系統提質增效，立足全流域提出“控源截污–內源治理–生態修復–活水提質”系統治理方案，以期為其他老舊城區黑臭水體治理提供參考與借鑒。
01 老舊城區黑臭水體問題
老舊城區建設年代久遠，早期排水系統建設缺乏規劃及管理，管材質量、施工質量均較差，管線混亂，局部區域甚至無管網或者管網沒有出路。部分管道由于超出服務年限或長期缺乏維護管養，管道老化、腐蝕、破損、淤積、沉降、變形等問題十分嚴重。城區內合流制直排、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，對河道水質造成極大影響，是造成水體黑臭的主要原因。同時大量雨水、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入污水處理廠，嚴重影響污水處理廠效能。因此加快城市污水收集處理系統“提質增效”，推動城市建成區污水管網全覆蓋、全收集、全處理以及老舊污水管網改造和破損修復是解決老舊城區黑臭水體問題的關鍵。
02 基于提質增效的黑臭水體治理思路
老舊城區黑臭水體治理應立足于流域，整體統籌謀劃，構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，針對污染成因合理規劃控源截污、內源污染治理、生態修復、活水保質、海綿城市建設等各項工程，實現水環境質量的全面提升。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，因此首先對污水廠處理能力進行梳理，綜合考慮近期控源截污新增污水量和遠期隨人口等增加的污水量，以及污水系統提質增效的影響，對污水廠、泵站和干線能力進行復核分析，明確是否需要進行擴建。同時，完善區域內的污水管線系統，對淤積破損的管道進行清淤修復，以確保截流污水能夠輸送至污水處理廠。
②完善污水管網系統，提升污水廠處理效能。完善排水管網系統，“擠外水”、“收污水”，實現污水處理由“規模增長”向“質量提升”的轉變，有效減少進廠水量、提高進廠污水濃度。主要措施包括：系統開展污水管網排查和在線監測；補齊生活污水收集處理設施短板；實施雨污分流改造、雨污混接改造及源頭地塊海綿改造；實施管網更新與破損修復；規范工業企業排水管理等。
③強化截污，確保旱天污水不入河。在截污過程中，為了提高效率，需要根據不同類型的排口，制定不同的治理措施，做到系統統籌和精準截污，以實現旱天污水不入河、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荷。對于合流制溢流排口，優先對源頭地塊進行海綿化改造，減少徑流水量，其次加大截污管管徑，提高截流倍數，并增加防倒灌設施。對于部分合流制排口，需在末端新建調蓄池，控制溢流頻次。對于城市面源污染，優先對具備改造條件的工業廠區、住宅小區、公共建筑、公園綠地、市政道路類地塊進行源頭海綿改造，控制徑流污染，其次在部分無法源頭改造的地塊內設置環保雨水口或者在排口末端設置凈化設施，進一步削減雨水徑流沖刷產生的面源污染。對于農業面源污染，可通過建設生態截留溝、陂塘系統、河口濕地等，對農田徑流污水進行生態攔截和凈化，削減入河污染負荷。
⑤河道清淤疏浚，有效削減內源污染。通過清淤削減河道內源污染，并對淤泥進行妥善處置；清理沿河垃圾堆放點，在周邊村莊建設垃圾收集點并規范垃圾收集轉運工作，確保垃圾不入河并有出路。
⑥生態修復，提升河道自凈能力。對具備條件的河段進行生態岸線改造，在此基礎上通過人工水草、推流曝氣、生態浮島、浮動濕地等河道凈化措施凈化河道水質，修復河道生態系統，同時在河道兩側建設濕地、濱湖緩沖帶、生態截流溝等，綜合提高河道自凈能力。
⑦活水提質，補充河道生態基流。河道生態修復后，利用再生水或水庫水源等對河道進行生態基流的補充，起到活水保質的作用，提升流域水環境容量。
03 長效機制建立
黑臭水體治理是一項長期工作，既要集中攻堅也要久久為功，采用工程措施消除黑臭后，還需建立科學有效的長效機制，使水質保持穩定并逐步提升，避免黑臭反彈，實現長制久清。
首先，政府部門要高度重視，將黑臭水體整治納入河長制工作統籌推進，由政府主要領導牽頭，統籌發改、財政、規劃、建設、環保、水利、水務、城管等多個部門，形成合力，建立聯合執法機制，全面推進黑臭水體整治工作；其次，嚴格實施排水許可、排污許可管理，工業污水不得違規進入城鎮污水處理廠或通過雨水管網偷排，對沿街經營性單位、個體工商戶及小、散、亂排污戶污水亂排直排問題進行整頓，建立嚴格的執法監督機制，避免污水直排入河；再次，要定期開展城市排水管網普查工作，建立完善的排水管網地理信息系統，并對老舊污水管網進行改造和破損修復；最后，要實行岸上保潔和河道保潔一體化統籌運作，建立污水處理廠、市政污水管網與河湖水體聯動“廠-網-河（湖）”一體化、專業化運行維護機制，并定期開展黑臭水體監測評估，將監測信息公開，建立公眾舉報及反饋機制，保證公眾的知情權，引導群眾共同參與生態環境保護。
04 工程實踐
4.1 項目概況
某南方濱海城市內河是國家部委掛牌督辦的黑臭水體，全長約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，開發強度高，工業企業和城中村密集。現狀建設用地以工業用地和城中村為主，其中工業用地占建設用地的47.5%；城中村占建設用地的12.8%。
4.2 問題識別及成因分析
流域內城中村較多，村莊雨污水系統不完善，存在嚴重的城中村污水直排、合流制污水溢流問題，同時，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源污染，使該河道污染負荷遠超過河道水環境容量并不斷增長，且河道缺乏上游生態補水水源，水體自凈能力差，導致河道水環境不斷惡化。
經測算，河道現狀主要污染源為合流制污水直排、面源污染和分流制混接，其污染負荷占比分別為34.35%、31.49%和31.27%。另外，合流制溢流污染負荷占2.79%；內源污染負荷占0.10%。
4.3 治理方案
4.3.1 污水系統提質增效
重點突出污水系統的提質增效，從根源減少污染物入河量。在流域內開展污水處理廠布局優化、新建泵站及污水管網、管網排查與檢測、管網修復、管網清淤疏浚、源頭混錯接改造等工作，提升污水處理系統效能。提質增效項目分布見圖1。
①優化污水處理廠布局
考慮到遠期隨著區域開發，流域內人口會大幅增加，現狀污水處理廠無法滿足遠期污水處理要求，因此在流域內新建1座再生水廠，一期規模5×104m3/d，二期規模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，出水水質執行類IV類水質標準。再生水廠主要收集片區內的生活污水，尾水經凈化后排入河道補水。同時對流域內3座泵站進行擴建，改造后新增污水處理規模10.8×104m3/d。
②消除管網空白區
流域內部分片區污水無出路，直排河道，為完善該片區污水系統，減少污水直排進入自然水體，同時提高污水收集率與處理率，在片區內新建1座污水泵站并鋪設進、出水管道，將該片區污水接入下一級泵站，最終進入污水處理廠。新建泵站一期規模5.61×104m3/d，二期規模10×104m3/d。
③管網檢測與修復
采取人工排查與工業機器人溯源相結合的方式，對流域范圍內70多公里管網、4000多個檢查井進行精細化、全覆蓋的摸排，對管網腐蝕、破損、變形、沉降、滲漏等問題進行修復。
④管網清淤疏浚
通過開展管網摸排檢查，制定疏浚方案，采取吸泥、高壓清洗、人工清淤、清運等措施對管道內部徹底清理。規劃對2條暗涵及6個村莊污水管線進行清淤，總長31.1km。
⑤源頭混錯接改造
流域內共有44家工廠存在雨污混接情況，均為生活污水混流進入雨水管網，由環保部門牽頭督促流域內相關工業企業進行整改，改造雨污水管線混接點，實現雨污徹底分流。
4.3.2 控源截污–內源治理–生態修復–活水提質
在污水系統基本完善的基礎上，構建黑臭水體治理的“控源截污–內源治理–生態修復–活水提質”工程體系。河道整治項目分布見圖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，新建截污管線305m，截流污水量約2.6萬噸/天。對105個地塊進行源頭海綿化改造，地塊類型包括建筑小區、公建、工業企業、道路、公園綠地等。新建兩座CSO調蓄池，規模分別為6000m3和8000m3。
②內源治理
對河道全線進行清淤，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運設施，完善村莊垃圾收集設施和衛生清理制度。
③生態修復
沿河岸新建雨水臺地16000㎡，生態綠島3300㎡，設置163臺曝氣機進行河道曝氣。
④活水提質
河道單日生態需水量為11300m3/d，遠期利用新建再生水廠出水進行補給，近期旱天通過自身水體循環補水，雨天將CSO調蓄池存蓄的水量經一體化設備和雨水臺地凈化后補充河道，從而保障生態基流。
4.4 建立長效機制
為保證河道水質穩定維持并逐步提升，區政府建立了一系列長效機制。
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工作領導小組，區委、區政府主要領導擔任組長親自抓。將黑臭水體治理工作納入政府對部門及對各區人民政府的考核體系，每年進行考核。強化日常巡查機制，加大水體周邊環境整治及執法管理，落實河長巡河制度，每月定期巡河，河道專管員每天按要求全面巡河，通過巡查和檢查發現各類問題，建立巡查臺賬和問題整改臺賬，落實整改責任，限定整改期限，對逾期未能達標的進行嚴肅執法和制止。
②提高綜合管理力度。由區主要領導牽頭，統籌多個部門建立一套高效有力的非法排污處置流程，嚴格執行“街道巡河發現問題—市政中心排查源頭—城管或環保部門取證調查制止—嚴肅執法查處”的非法排污處置工作流程，實現城管、環保、建設、水利、水質檢測聯動執法。同時嚴格實施排水許可、排污許可管理，杜絕污水直排、偷排、漏排。定期對排水管網進行全面排查，并構建片區排水設施智慧調度系統，集成現有各類排水設施的實時監測數據，由水務部門統一對污水處理廠、泵站、調蓄池、管網以及排口進行調度與管理，實現排水設施智能化運行。
③優化日常管養模式。推行“一把掃帚掃到底”的城鄉環衛一體化、岸上岸下一體化的管理新模式，實行岸上保潔和河道保潔一體化統籌運作。將村莊、河道、道路的環衛保潔、垃圾清運、公廁管理和綠化養護全部委托同一部門負責，從村莊、河岸、水面等多方面進行全面養護，保證垃圾不入河。
④發動群眾共建共享。通過主流媒體報道、組織公開講座、張貼發放宣傳單等多種渠道傳播區委、區政府治水理念、決心、舉措和成效，爭取群眾支持；充分發動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；區分管領導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，并多次組織企業和村民現場參觀黑臭水體治理情況；組織河流文化節、千人健步行活動、河道整治效果攝影比賽等活動，讓大家親身感受河道治理后取得的顯著成效，近距離體驗“水清、岸綠、魚游”的美景，切實提升群眾滿意度及獲得感，發動群眾共同參與水環境保護，維護黑臭整治成果。
4.5 治理效果
截至2019年12月，流域內除再生水廠擴建和3座泵站擴建工程仍處于在建狀態外，其他項目均已完工。經系統整治后，該河道于2017年12月順利完成消除黑臭水體的目標任務，且至2019年12月各項監測指標均合格。2018年5月—2019年2月該河道開展了水生生物多樣性調查，共檢出浮游植物6門31屬，平均豐度9.43×105～2.89×107個/L；檢出浮游動物4門22屬，平均豐度1.70×103～2.43×105個/L；檢出大型底棲動物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，河道內還有魚、蝦、蟹、蛇、烏龜、白鷺等動物棲息，說明河道生態系統建立并逐漸成熟，生物多樣性增強，水生態、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、氨氮四項水質指標變化情況如圖3～6所示。可以看出，自2017年12月起四項指標均達到消除黑臭的標準，河道水質持續改善。河道整治前后效果見圖7、8。
05 結語
老舊城區受固有基礎設施和用地條件限制，其黑臭水體治理局限性較大，應因勢利導，從源頭著手，理順排水體系，重點開展污水系統提質增效，補齊排水管網設施短板，提升污水收集與處理效率，減少污水直排和合流制溢流，削減入河污染負荷。同時針對性采取“控源截污–內源治理–生態修復–活水提質”治理措施，綜合實現黑臭水體治理。水體消除黑臭后，還需從加強政府部門重視程度、提高綜合管理力度、優化日常管養模式、發動群眾共建共享等方面制定一系列綜合措施和長效機制，使水質保持穩定并逐步提升，防止黑臭反彈，實現長制久清。
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