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开年巨制!黑臭水体的“狗”延残喘

    文章来源:给水排水 唐建国、王家卓等 发布时间:2018年01月02日 点击数: 字号:
  自国务院《水污染防治行动计划》实施以来,各地积极响应,黑臭水体整治工作取得了良好的效果, 36个重点城市可望实现2017年底基本消除建成区内黒臭水体的目标。城市水体黒臭现象消除后,值得进一步考虑和谋划的是:接下来如何巩固整治成效、如何不断改善和提升城市水环境质量,让人民群众更有获得感和幸福感,从“躲着走”,过渡到亲水、喜水、爱水。笔者结合对部分城市黒臭水体整治工作的实地调研,提出建议如下。
1 目标、思路和路径
  1.1 准确把握黑臭水体整治目标,确保治理措施有效落实
  《水污染防治行动计划》提出的目标是:“到2017年底,直辖市、省会城市、计划单列市建成区基本消除黑臭水体;到2020年,地级及以上城市建成区黑臭水体均控制10%以内。”住房城乡建设部、环境保护部还出台了城市黑臭水体整治效果评估要求,将这一目标进行细化,不但要求近期消除黑臭现象而且要求远期建立长效机制,标本兼治,保证黑臭现象不反弹,让城市水环境质量不断改善和提升。城市水体近期消除黒臭,需要雷厉风行;远期得到根本改变,则需要绵绵用力、久久为功,需要综合措施和长效机制。
  1.2 细化完善整治思路,取得成效的巩固提升
  消除黑臭是城市水环境质量全面提升的第一步,各地要以“系统思维做统筹、现场调查明情况、定量分析确规模、近远结合固成效、科学实施良运作”为原则,进一步细化深化治理措施。
  在近期工作和整治成果的基础上,为提高“控源、截污”的有效性,还需要按照“海绵城市”的理念统筹城市水环境问题的解决,构建“源头、过程、系统”相结合的综合体系,系统进行源头改造,大力推进排水管网与沿河截流管道治理、建设,有效推进污水处理厂效益提升及分散处理设施建设;加强溢流污染和雨水面源污染削减、控制;合理管理河道生态岸线,利用河道消落带进一步净化雨水和污水处理厂出水,为河道提供稳定的生态补水水源;保持河道流速和水深,恢复河道生态环境。
  在治理模式方面,要逐步构建和完善“管网、泵站、处理厂、河道水系”一体的管理体制和机制,建立以污水处理厂进水COD浓度和城市水环境质量效果为评价标准,支付排水管网、泵站、污水处理厂和水环境治理设施建设维护等费用的“按效付费”模式。
  1.3 全面落实整治路径,集中解决排水管网存在的各类问题
在细化整治思路的同时,还需要理清和落实整治路径。原住房城乡建设部城建司巡视员、中国华北市政工程设计研究总院总工程师张悦教授级高工一首打油诗形象描绘了我国排水管道的现状:“分流合流争不休,实际两者都没有;污水借了雨水道,五水纳管称合流;无雨也是满管流,下雨根本无截流;雨污混接白分流,雨道肚大藏污垢;逢雨排口黑水流,零存整取全入河。”也清楚地解释了“黑臭在水里,根源在岸上,关键在排口,核心在管网”。 
  “查、改、修、分、蓄、净、管”也道出了实现基本消除黒臭的工作顺序,第一,做实调查,掌握第一手数据;第二,做实排口截污与改造,消除旱天污水直排与有效防治水体水倒灌;第三,分轻重缓急做好外水入渗封堵,提升污水处理厂进水浓度和处理功效;第四,从小区和企事业单位内部开始,做好雨、污分流,实现有效控源;第五,根据实际需要,以截污调蓄和就地应急处理为辅助手段,提升截流倍数和污水处理厂负荷均衡问题。
  概括起来就是:做实情况调查是益道理,消除污水直排是硬道理,堵住倒灌与外水入渗是强道理,改造雨污混接是实道理,利用“海绵”措施是好道理,削减溢流污染是真道理,把管道污泥“拿出来”是良道理,让河道生态化是有道理,调水冲污没道理。
2 对策和措施
  2.1 持久用力做细状况调查,确保整治工作长久有效
  “情况明、底数清”是制定技术路线和采取有效措施的基础条件。调查的主要内容包括:排水口类别、形式与尺寸、状态情况调查及评价,排水管道缺陷、外水入渗与雨、污混接点位置调查及程度评价,污水处理厂进水水量和浓度情况调查及评价等。从调查情况看,有喜有忧。某城市为了摸清排水口情况,采取有效措施将水体水位降到最低,不但看清楚了排水口的“真面目”(详见图1),也弄清楚了水体多年黑臭的原因,更为排水口截污、防倒灌改造创造了条件,还有城市全面开展了排水管道功能性和结构性检查,通过“胃镜、肠镜”检查,确诊了“溃疡”和“梗阻”位置和严重程度。
  这些不断丰富的调查数据更是后续措施、系统管理、排水地理信息系统构建和水系统规划制定的重要依据。当然还需要采用科学的调查方法,不能光靠眼睛看,还要借助成熟的监测新技术、新手段。“底数不清办法多,情况不明决心大”绝不是科学整治城市黑臭水体的态度。
  2.2 做细做实截污,保证消除黑臭目标不反弹
  导致城市水体黑臭的原因很多,主要是污水直排、雨天溢流导致,所以截污的重要意义不言而喻。“控源、截污”是消除黑臭的核心措施。
  “控源”主要是指包括对径流污染的控制、雨污混接改造、管道清淤等对策与措施,是“面”的工作。“截污”则主要是包括未纳管排水户污水的截污纳管和针对末端直排污水排水口的截污与封堵,还有合流制排水口溢流和分流制雨水排水口溢流的污染控制,是“点”的工作。
  “消除旱天污水直排,削减雨天溢流”是黑臭水体整治的首要任务。但是目前截污遇到两大难题,第一是动拆迁,在很多建成区,居民房子沿河而建,近期又拆除不了,沿河截污就成为推荐的方式(详见图2),但是要注意解决好立管排气、管道和检查井防水体水入渗和倒灌问题。
  第二是雨污混接,大量的污水混接在雨水管道中,这是我国城市分流制排水体制突出问题,也是排水管理不到位的恶果,雨、污分流就是让雨水和污水“各行其道”,对于混接比较严重,且在系统雨污分流短时间内实施不到位的情况下,近期末端截流(不是截污)是不得已而为之的办法,截流简单的措施是在雨水排水口上游井中加堰,实现旱季分流的作用(详见图3);复杂的措施是在排水口前加设可调节堰和限流阀,这种措施具备旱天全截流、防河水倒灌、限制污水处理厂进水超量等多种功能。但是,这些措施都替代不了排水系统中扎实、有效的雨污分流工作。
  此外,“大排档”是很多城市饮食“特色”,由于缺少污水“收纳口”,其污水只能够通过雨水口进入管道,最后排入水体;这就需要创新截污思路,因地制宜设置污水“收纳口”,解决污水出路(如图4所示)。
  在此,还必须特别强调的是,一定要高度重视新建排水管道的质量,一定不能够黑臭水体整治后,核心问题还是出在新建管网上,那可真是犯罪。要按照“管材质量要牢靠、管道接口要严密、管道基础要托底、沟槽回填要密实、严密检查要保证”的要求,建设好排水管道,决不能够让新敷设的管道再有问题,良心工程要用良心做。
   2.3 多措并举削减溢流污染,确保控源效果有效
  下雨就黑是整治后水体普遍遇到的问题,雨水及合流排水口雨季溢流是造成水体下雨就黑的主要原因之一,对于一些PPP项目“下雨不考核”又是不得已而为之。
  必须清楚认识到的是,溢流污染物主要由三部分构成:一是管道中的沉积物,或者称为管道污泥;二是雨水径流过程中,经雨水收集口带入管道的径流污染物;三是分流制雨水管道中的混接污水、合流制管道接纳的污水。
  针对溢流污染,必须采取综合性的措施,进行有效削减,这就是“控源”。不及时把管道中的污泥清出来,下雨就污染水体,同时也成为构成水体淤泥的主要来源;各地一定要把组建排水管道养护队伍和建立常态的排水管道养护机制放在与工程建设同等重要的位置,一定要避免片面追求所谓的“机械化”养护率,要把污泥真正“拿出来”才算有实效;建立用水体水质衡量管道养护质量的机制是非常迫切的,这也是建立“网、站、厂、河”一体管理体制的具体表现。针径流污染削减,其最好的办法就是因地制宜,积极采用“海绵”措施,在源头进行雨水径流污染削减的同时,还可以削减雨水径流量,减少进入管网水量与溢流频次。
  水体不黑臭是“海绵城市”考核的重要目标,在源头对雨水进行拦截、过滤、净化,不但直接降低了雨水径流污染,也降低了污染物入河量,针对混接污水,办法就是分流制改造,实现小区、企事业单位内部的雨、污分流是解决雨、污混接的捷径和关键,无锡等城市按照路网划片治理的经验值得借鉴;更有效的办法是,遂宁等城市在建筑小区开展“海绵化”改造时,实行建筑雨水立管断接、小区雨水与海绵措施紧密结合。
  2.4 坚决堵住外水入渗和倒灌,有效提高污水处理效益。
  外水入渗是指高地下水位地区从管道、检查井各种结构性缺陷造成的不严密处,渗入管道中的地下水和倒灌的水体水等(详见图5),这种“清水”渗入排水管道,特别是进入污水管道、合流管道、截流管道是排水系统另外一个突出问题。
  “清、污分流”就是堵住外来水,清、污分流是排水系统设计、建设和管理最基本的道理。外水入渗和水体水倒灌其危害体现在:一是外水占据了排水管道的容量,让管道始终是满流,让截流管截流倍数“归零”;二是稀释了污水处理厂进水污染物浓度,让污水治理效益大为降低。“污水处理厂污染物浓度上不去,水体中污染物浓度下不来”形象地说明了外水入渗的危害。清、污分流、提高进水浓度、提升污水处理效益对消除黑臭、巩固成效、提高水环境质量比污水处理厂提标改造要重要得多、符合实际的多、有效的得多。
  2.5 静心厘清初期雨水调蓄概念,确保有效资金解决关键问题
  所谓“初期雨水”是指降雨最初一段时间产生的径流,有研究表明最初时段降雨径流中污染物浓度的确是比较高的,但是对于末端排水口而言,在整个降雨时段内,排水口出水可能都是“黑”的。前文已说明了其污染物的构成,故以削减初期雨水污染物为目标的“初期雨水调蓄池”的就值得斟酌了,特别是将其作为黑臭水体整治的重要措施就更加有问题了。
  一则,将“初期雨水调蓄池”设在末端,受外水入渗、污水混接影响,雨水、合流管道总是满的,直到调蓄池装满了,也未必能够“接到”初期雨水,而且在排水分区面积相对较大的时候,远端的雨水流到调蓄池需要时间,很可能出现靠近调蓄池的雨水径流已经将调蓄池灌满了,排水分区远端真正污染较为严重的雨水径流只能直接排水体,上海市排水公司相关研究已证明了这一点。
  二则,用若干毫米雨量作为服务范围内“初期雨水调蓄池”容积的设计参数,如何能够与初期降雨时段的雨量、雨型、污染程度挂起钩来;
  三则,高额的造价和运维成本,让黑臭水体治理的有限资金“雪上加霜”。技术指南提出的调蓄池是指“截污调蓄”,旨在解决与污水处理厂处理能力的匹配问题,让旱天、雨天截流水可以临时储存;旨在提高截流倍数,让截流效果有提升;旨在给道路冲洗、“大排档”污水提供储存空间;旨在解决就地处理水量和水质的均衡问题。“初期雨水调蓄”扭曲和误导了雨水调蓄、合流制调蓄,所以厘清概念是非常重要的。
  2.6  认真考虑高水位的优劣,努力构建生态水系统
  在前述一系列“控源、截污”的措施有效实施后,消除黑臭的目标是一定能够基本实现的。但是“高水位、大水面”的视觉景观,对持续保证黑臭消除效果和提升水环境质量水平都是不利的,对水生态系统的构建更是无益的。特别是一些城市盲目追求河道水位提高,不但可能会导致河水倒灌进入排水管网,也对黑臭水体整治导致严重负面影响。
  城市水体消除黑臭的目标就是让水变清、透明;水清了,阳光就能够照到水底,就为“沉水植物”生长创造了条件。“沉水植物”是把氧气“吐”在水中的,有了“沉水植物”就为水生态构建奠定了基础;有了水生态,水体就有了自净和修复的能力,水体也就成了“净化”污染物的载体。同时,水位降低了,也为城市排涝留出了调蓄容量。
  另外,很多一些城市水体缺少水动力,甚至在截污后,原来流“黑水”的水体成了干枯的茅草沟。将城市污水处理厂的尾水补充进入城市水体,不但能够为城市水体提供动力,也可有效提升了景观效果。最近正在修编的《城市污水再生利用 景观环境用水水质》就为城市污水处理厂出水用于景观水体提供了依据。广州、深圳、厦门等地,在实施“截污、控源”措施的同时,用污水厂处理厂出水作为水体清水补充水源,让水体水更清、水动力更强,取得了良好效果(详见图7)。
3. 结束语
  党的十九大报告提出:“我国社会主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾”。人民群众对城市黑臭水体深恶痛绝,而排水系统又是薄弱环节,为此,进一步以排水系统治理、完善为核心,整治城市黑臭水体、巩固、提升整治的成效是全面决胜小康社会的重要任务。
  我们就是要以“十九大”报告精神为指引,将城市黑臭水体整治作为打赢生态环保攻坚战、改善城市人居环境工作的重要内容,努力为实现广大人民对美好生活向往的目标做积极的贡献。