排水管网完善与修复是城市黑臭水体治理的重中之重

为落实国务院《水污染防治行动计划》中提出的城市黑臭水整治目标和要求，2015年9月，住房建设部和生态环境部共同制定了《城市黑臭水整治指导意见》。美国水整治局明确表示：“到2020年底，地级及以上城市建成区的黑臭水体控制在10%以内;到2030年，城市建成区的黑臭水体控制在10%以内，整个城市建成区的黑臭水体全部消除。2018年5月，习近平总书记在全国生态环境保护会议上强调，“要深入实施水污染防治行动计划，基本消除城市黑臭水体，让老百姓看到清洁的水、绿色的河岸和浅层的B。钓鱼的脚印”。2018年6月，发布了《中共中央国务院关于全面加强生态环境保护和打污染防治强仗的意见》，要求“大力打清洁水保护战，加强水污染防治工作，加强水污染防治工作”。2018年9月，为保障城市饮用水安全，基本消除城市黑臭水体，住房和建设部与生态环境部联合发布了《城市黑臭水处理实施方案》，明确要求“到2018年底，全市黑臭水处理水平达到80%以上。直辖市建成区、省会城市和计划单列市的黑臭水治理比例达到90%以上，基本实现了长期、长期的清洁。到2019年底，其他地级城市建成区的黑水、臭水去除率显著提高，到2020年底达到90%以上。

城市水路污染的成因及治理黑臭水的关键

1.1河流水污染的主要原因

大量污染物排入河流，导致水质恶化。污染物进入河流的耗氧率高于河流的复氧率。在严重情况下，河流由好氧环境向厌氧环境转变，有机污染物经厌氧分解产生硫化氢和硫醇，水中的铁、锰等重金属还原为硫化亚铁，造成水体黑度。恶臭。

1.2处理黑臭水体的核心问题

黑臭河被称为患癌症的河流。 2015年2月，中央政治局中央政治局常委审议通过了“水十条”，要求加快城市黑水和气味水的治理。截至2016年，75%的地级以上城市河流有黑色气味，64%分布在东南沿海河网。

黑臭水体治理的核心应从两个方面入手。一是减少排放侧。有效的方法包括减少污水的直接排放和控制雨天溢流的污染。徐教授指出，为了保证水质的持续稳定改善，必须注意雨天的溢流问题。另一方面，增加供水侧，有效的方法是提高水体流速，使河网流量提高水质。水中溶解氧含量高，可提高水的自净能力。

近年来，我国对黑臭河流的治理取得了初步成效。主要任务包括拆除违章建筑、清理垃圾、疏浚底泥、建设生态斜坡保护、建设滨水景观等。然而，重复管理和重复管理也存在问题。已成为我国黑臭河治理的顽疾。

黑色和气味水处理的挑战

我国城市建成区管网密度由1981年的3.17公里/公里增加到2016年的10.61公里/公里。2016年，我国城市平均污水处理率达到90%，东南沿海城市集中污水处理率达到94%以上，达到世界领先水平。

根据环境公报，在过去的20年中，我国的污水处理率高达95，管网覆盖率高达90。然而，河道中的黑色和气味问题越来越普遍。原因是混合排水系统的广泛存在。混合排水系统是指污水管道与雨水系统相连，或雨水管道与污水系统相连，混合排水系统对城市水环境造成较大污染。

混流排水系统造成了三种城市河流的污染问题，即管网高覆盖条件下城市水体的黑色气味，高水平条件下城市水体的黑色气味污水处理率，城市下雨管网溢出。水中黑色体臭的问题。这三种水体的黑臭问题不仅存在于中国，也存在于其他发展中国家。

2.1管网高覆盖黑臭城市水

我国城市排水网络覆盖范围已达90多个，与欧美国家和日本相当，但城市排水网络密度远低于日本和美国。2016年中国城市排水网络平均密度为10.6公里/公里，2004年日本高密度地区城市排水网络密度达到50公里/公里，2002年美国城市排水网络平均密度为20-30公里/公里。

在中国城市排水管网建设过程中，强调了主管和主管的建设，忽略了管网的建设。这导致许多污水无法进入污水管网，只能直接排出河道，导致排水管网覆盖率高。城市河流黑而臭。

2.2污水处理率高的黑臭城市污水

中国城市的污水收集率与欧洲和美国相似。然而，城市水质却大不相同。大量地下水和雨水被排放到污水处理厂，这实际上是城市污水处理率的增加。在高处理率数字的背后，未处理的污水直接排放的真相是隐藏的。

华南污水管道地下水渗透率可高达28-40%，地下水渗透量可达3800-6300m3 /(km2·d)，而德国则为1296m3 /(km2·d)，这在德国约为3。 -5次。在晴天，地下水渗透显着降低了污水处理厂的进水浓度。生活污水处理厂设计的生活污水处理厂COD为350mg / L，4000多个污水处理厂约1000个进水COD低于150mg / L.这个问题在中国南方城市更为明显。

大量雨水非法进入城市污水处理厂。大型污水处理厂雨天平均进水量超过晴天平均进水量16-35%，最大进水量为同期晴天进水量的1.7-2.2倍。中小城市雨水管道接入污水处理厂的问题较为严重。污水处理厂雨天进水量是晴天进水量的两倍以上。

2.3雨天水管网络溢流时城市水体的黑色气味

在雨天处理黑色和气味是最困难的，并且与城市管网中的各种问题密切相关。在长距离污水输送过程中，近一半的污染物沉积在管道底部，雨水排放“零储存和清除”，河道受到冲击污染。在中国南部，当汇雨系统在雨天排水时，COD高达1200 mg / L，平均值高达540 mg / L.汇流系统污水流速缓慢，污染沉积，雨水排放，泥沙紊乱，雨水溢流严重污染。

我国城市污水管网建设落后于城市发展20多年。为解决这些地区的污水排放问题，采取了雨污混排等临时措施。到目前为止，还没有进行任何改造。引水系统雨污混合严重，基本上没有完整的引水系统。对23个生活配水系统的分析结果表明，混合水与污水的比例平均为26.2%，最高为70%。初期雨水污染主要来源于混合污水的累积。

2.4城市黑臭河管理措施

排水网络混乱，拦截效率低，雨天严重污染等排水问题是我国河流污染的慢性病。相应的措施包括修复受损的管网，提高污水处理厂的效率;改善收集管网，彻底消除直线污染源;组合管网沉积的预防和控制，溢流污染的调节;雨水和污水混合改造，终端干流拦截和雨水快速初始处理。

水流不畅也是城市河流产生黑臭的重要原因。平原感潮河网，上游接受排放污染，下游支持，水流不畅，污染回波叠加，河流自净能力低，利用感潮河网大气复氧速率和水动力耦合控制技术进行控制。

黑色臭水处理的技术要求

城市排水系统的问题是中国城市用水水质无法绕过。迟早，必须面对城市排水管网的改善和修复。在未来8到10年内，它将迎来数万亿元的资金。投资。

由于人口密集、交通繁忙、高层建筑层出不穷，我国城市管网问题的解决十分困难。地下勘察、地下维修、地下施工技术要求巨大。在高密度城市地区，旧管网的修复要比新管网困难得多。

中国城市每平方公里排水网络的建设费用约为720-1899万元。我国城市污水收集网络的缺口为三分之一以上，已建成管网的破坏率近30。目前，许多相关公司的管网性能良好。过去，未受重视的城市污水网络逐渐迎来了工业风。

3.1 雨污混接改造

有必要找出地下管网中雨水和污水的混合情况。因此，有必要建立混合污染源的溯源跟踪技术和河网污染物排放清单分析技术，开发地下管网检测诊断机器人。要在城市建成区实施地面开挖，进行雨污混合改造，快速清理和拦截溢流污染端，自动调度排水管网，实现在线存储的发展。和存储。技术响应分散的污染源。

3.2 破损管道修复

目前，我国采用的管道修复技术有原位固化法、不锈钢套管法、管片衬里法、短管衬里法、膨胀法等，针对已损坏的管网，研制了检测和诊断地下管网缺陷的仪器设备。非常紧急。迫切需要介绍非开挖管网的施工及水工修复技术。

3.3 沉积物清理

目前国内的泥沙清理基本为人工疏浚，部分地区进行机械疏浚。因此，液压自动洗涤技术、污泥处理技术、防止管道网络沉积技术等都有很大的需求。

3.4 低影响开发

绿色基础设施的建设可以有效减少降雨径流，从而减少管网的溢流污染。研究表明，绿色基础设施可以有效地消除积水，减少溢流频率，减缓泥沙侵蚀，不挖掘，增加经济和环境效益。传统灰色排水设施和绿色排水设施的耦合设计和优化管理将成为主流技术。

3.5 智慧水务

基于数学模型的智能供水平台在排水管网分析、传输仿真、优化管理和传感器实时数据传输、河网运行监测、数据推理和应急处置等方面的发展具有很大的发展前景。

总结

龚道孝副院长对报告会进行了总结，他起首对徐祖信教授带来的精美呈报暗示谢谢，徐教授对都会河流传染成因及黑臭水体管理的关键、面临的挑战以及技术需求的介绍，让我院广大技术人员收益匪浅。他指出，我们应该处理海绵城市的建设、黑臭水体的处理、城市排水和水涝以及污水系统的质量和效率之间的关系，并提出要全面协调和协调推广。海绵城市建设，黑臭水处理，城市排水防洪，提高污水系统质量和效率，都是贯彻习近平生态文明理念的重要举措。目标是促进城市高质量发展，促进城市质量改善和生活环境。改进，核心是从系统思想提出解决水问题的方法。这四项工作的区别在于海绵城市的建设是城市发展的理念和模式，黑臭水体的治理和城市排水、内涝的防治是城市水的具体问题，提高污水的质量和效率是解决问题的关键。管网覆盖率低，收集率低，进水浓度低。海绵城市的建设、黑臭水体的治理、城市排涝、污水系统的质量和效率，都要从城市规划和建设管理入手。实施目标包括城市河湖水系、市政管网水厂和泵站、建设社区、道路广场、园林绿地等。治理的技术路径可以按照“源减排、过程控制、终端管理”的思想进行。城市黑臭水处理是一项复杂的系统工程。他指出，未来黑臭水处理的技术需求和市场前景主要体现在四个方面：系统规划，技术集成，智能监控和长期机制建设。