何洪昌 | 合流制溢流污染控制创新需求解读

溢流污染

本质：排水系统能力与雨污水的水量、水质不匹配，水体应对韧性不足

成因：工程问题+管理不足+自然因素带来的水体污染的不确定性风险

成因解析

<溢流污染成因解析-基于断面整体绩效的污染贡献拆解>

近年来，我国城市污水收集处理系统建设发展迅速。据统计，截至2019年底，我国城市污水处理能力已超过2亿吨/天，同时，随着经济的发展与人民对美好环境需求的提升，多地出台了更高的污水处理排放标准。伴随各城市水环境综合治理与黑臭水体整治等方面努力，旱季污水直排问题及其导致的水体污染基本得以遏制，城市水体旱季水质普遍有所改善。

受排水系统能力（主要为污水收集、传输、处理能力）限制，降雨时超量的雨污水导致排水管道发生溢流，水体受溢流污染冲击影响，水环境质量恶化随之而来。下表统计了国内部分城市溢流污水污染物浓度情况，可见溢流污染发生时污染物的浓度接近甚至超过了部分城市污水厂的污染物浓度。结合溢流水量冲击，可在一定程度上揭示雨季溢流会对水体环境质量造成严重的冲击与影响。

21世纪以来，伴随着相关政策、标准规范推行雨污分流排水体制，以及排水管道系统快速建设，合流制排水系统占比不断降低，资料显示，截至2019年，我国城市真正意义上的合流制排水管道系统占比已降低至11%左右。然而实际实践中，排水管道在地下长期不受重视，且其建设时序较长，建设过程的不规范、运营维护环节的缺失等原因，导致排水管道混接、错接等较为普遍，雨、污水混流问题突出。为解决污水直排问题，大部分城市采取了沿河、湖构建“大截排”系统与一刀切式排口封堵的方式。多重因素下，大部分市排水管道实际上“合”“分”不明，家底不清，给厂网河湖系统长效管理带来极大困难。

中国城市排水系统与河湖水系等规划、建设、运营，以及监管归属不同部门，一般而言，排水管道系统由城建、水务、城管等部门管理，涉及水污染控制、水量控制、水安全管理等不同逻辑。在水污染控制层面，生态环境部门会进行强力的监管，一般不允许排口污水直排。旱季时，易被发现的问题被纳入严苛监管之下。大部分地区通过截排系统与排口封堵，解决旱季污水直排的问题，避免了错接、混接侵入的各类污染物存积于管道内。雨季时，排水防涝防洪等水安全调度管理占据主导地位，旱季存积于管内的污水及管道沉积物伴随雨水径流集中排放或溢出，造成了中国特色的“憋排”现象。针对雨季混流污水排放或溢出的问题，当前缺少有效的管控抓手。

成因一与成因二叠加，导致长期高水位运行，致使排水系统“冗余”失效，水厂进水低浓度，厂网低效能，溢流高风险，加剧雨污水收集处理系统能力不匹配的问题。

降雨带来数（十）倍水量冲击，远超出现有排水系统承受能力。

国外发展

控制要求：

同等类型规模的合流制区域总污染物负荷应不超过分流制系统的外排污染负荷(各出水口的BOD平均水质不超过40mg/L);

所有溢流和排放口的合流制溢流次数减半；

所有溢流构筑物需要有控制固体颗粒物的相应措施。

特殊技术 —— 3W工艺：

●传统工艺中，仅设计流量经生化区处理，多余流量通过初沉池后排放。

●3W工艺中，可实现雨天3倍设计流量雨污水的处理并达标排放。

国内治理体系发展

●以洱海治理为代表的环湖/沿河大截排模式

●以苏州河治理为代表的长期系统治理模式

●以深圳为代表的正本清源（雨污分流）模式

●海绵城市与流域、城域级水系综合治理

●污水处理提质增效……

逐步从点状治理向系统治理转变，从工程治理向效能提升转变。

国内外治理体系发展对比