水环境治理如何与城市排水系统联动,减少管网溢流污染?-吉佳水务
来源: | 作者:吉佳 | 发布时间: 2025-12-03 | 115 次浏览 | 分享到:
管网溢流污染是城市水环境治理的核心痛点,根源在于水环境治理与城市排水系统 “各自为战”。需通过规划协同(目标、空间、标准协同)、技术联动(源头控污、过程调控、末端治理)、运维联动(数据共享、联合处置、效果评估)三大维度,建立深度联动机制。实践证明,该模式可大幅削减溢流污染负荷,提升河道水质,是破解管网溢流污染、实现水环境持续改善的关键路径。

一、管网溢流污染:水环境治理与排水系统联动的 “核心痛点”

管网溢流污染是城市水环境治理的 “顽疾”,尤其在雨污合流制区域、老旧管网片区,每逢暴雨便易出现污水直排现象 —— 合流制管网溢流(CSO)携带大量 COD、氨氮、悬浮物等污染物涌入自然水体,导致河道黑臭、水质恶化;分流制管网因混接、错接,雨水管网混入污水,降雨时同样引发溢流污染。数据显示,某南方省会城市雨季合流制管网溢流污染负荷占水体总污染负荷的 45%,成为水环境达标率难以提升的关键瓶颈。


造成这一问题的核心原因,在于水环境治理与城市排水系统长期 “各自为战”:水环境治理侧重末端水质改善,却忽视排水系统的源头控污与过程调控;排水系统运维关注管道疏通、泵站运行,却未与水环境质量目标联动,导致 “治污” 与 “控排” 脱节。例如,某城市投入 2 亿元治理河道水质,但因未同步优化排水系统调度,雨季管网溢流仍持续污染河道,治理效果大打折扣。因此,唯有建立水环境治理与排水系统的深度联动机制,从 “源头 - 过程 - 末端” 全链条管控,才能从根本上减少管网溢流污染。


二、规划协同:构建 “控污 - 排水” 一体化布局

规划是联动的基础,需打破部门壁垒,将水环境质量目标融入排水系统规划设计,实现 “目标协同、空间协同、标准协同”,从源头减少溢流污染风险。


1. 目标协同:以水环境质量定排水系统标准

将流域水环境容量、水质达标要求转化为排水系统的具体控制指标,明确不同区域的管网溢流频次、污染负荷限值。例如,对于饮用水源保护区周边的排水管网,设定 “全年溢流次数≤2 次”“溢流污染负荷削减率≥80%” 的硬性目标;对于黑臭水体治理片区,要求合流制管网截流倍数从 1.5 提升至 3.0,确保雨季截流更多污水。某东部城市以 “河道水质达到 Ⅳ 类” 为目标,倒推排水系统改造需求,将老城区 120 公里合流制管网改造为雨污分流,同步新建 3 座截流泵站,改造后片区溢流污染负荷下降 65%,河道水质如期达标。


2. 空间协同:优化排水系统与水环境治理的空间布局

结合城市水系分布、地形地貌,优化管网走向、泵站位置、调蓄设施布局,避免排水系统布局不合理导致的溢流。一方面,在河道两侧、湖泊周边规划 “截污纳管” 优先区,将沿岸污水全部接入管网,杜绝直排;另一方面,利用城市绿地、公园建设雨水调蓄设施(如调蓄池、下凹式绿地),削减雨水峰值流量,减少管网溢流压力。某北方城市在河流沿岸规划 “截污调蓄带”,新建 5 座地下调蓄池(总容积 5 万立方米),降雨时先将部分合流污水引入调蓄池,雨后再输送至污水处理厂,使管网溢流频次从每年 15 次降至 3 次,周边河道水质提升 1 个等级。


3. 标准协同:统一排水与水环境的监测评价标准

制定统一的污染物监测指标、数据统计方法,确保排水系统监测数据与水环境质量数据 “可对比、可联动”。例如,排水系统监测新增 “溢流污染负荷” 指标,与水环境治理的 “水体污染负荷” 指标采用相同计算标准;明确管网水质监测频次(如合流制管网每月监测 1 次 COD、SS),数据同步接入水环境监测平台,实现 “排水数据看污染源头,水质数据评排水效果”。某省出台《排水与水环境联动监测技术规范》,统一 23 项监测指标的检测方法,解决了此前 “排水部门测流量、环保部门测水质,数据无法联动分析” 的问题。


三、技术联动:全链条管控溢流污染

技术是联动的核心支撑,通过 “源头控污 - 过程调控 - 末端治理” 的技术协同,实现排水系统运行与水环境治理的精准联动,减少溢流污染。


1. 源头控污:减少进入管网的污染物与雨水量

从源头降低排水系统负荷,是减少溢流的关键。一方面,推进 “海绵城市” 建设,通过透水铺装、绿色屋顶、生物滞留设施等,削减雨水径流量 —— 某新城新建区域海绵城市覆盖率达 80%,年径流总量控制率 75%,雨水入管网量减少 40%,管网溢流风险显著降低。另一方面,开展 “排水户源头管控”,严查工业企业、餐饮商户的污水混接、偷排行为,要求高污染废水预处理达标后再接入管网,避免高浓度污水冲击系统导致溢流。某工业园区通过安装智能流量计、水质在线监测仪,实时监控企业排水,偷排现象减少 90%,管网污染物浓度下降 35%,溢流污染负荷同步降低。


2. 过程调控:排水系统运行与水环境质量联动

利用物联网、大数据技术,建立 “水质 - 水位 - 流量” 联动调控模型,动态优化管网、泵站、调蓄设施的运行策略,避免非必要溢流。


管网水位联动调控:在合流制管网关键节点安装液位计,实时监测水位变化,当水位接近溢流阈值时,自动开启备用截流泵,或调度周边调蓄池接收污水。某城市开发 “智慧排水调度系统”,雨季时根据管网水位数据,将 10 座分散调蓄池与 3 座截流泵站联动,当管网水位超设计水位 70% 时,自动分流污水至调蓄池,2023 年汛期该片区未发生 1 次管网溢流。


泵站运行联动调控:将污水处理厂进水水质、河道水质数据接入泵站控制系统,调整泵站启停频率与输送量。例如,当污水处理厂进水 COD 浓度过高(超过 500mg/L)时,降低泵站输送量,避免冲击处理工艺;当河道水质出现恶化趋势时,提高截流泵站运行效率,减少溢流。某城市污水处理厂与周边 5 座截流泵站联动,根据进水水质动态调整泵站运行,雨季溢流污水量减少 50%,同时保障污水处理厂出水稳定达标。


调蓄设施联动调度:整合管网调蓄池、河道调蓄区、污水处理厂缓冲池等资源,建立 “分级调蓄” 机制。降雨初期,优先利用管网调蓄池收纳污水;调蓄池满后,将污水输送至污水处理厂缓冲池;若仍超量,则启用河道周边临时调蓄区,确保不发生直排溢流。某沿海城市在台风季启用 “三级调蓄” 模式,成功应对 5 次强降雨,未出现管网溢流污染,河道水质稳定。


3. 末端治理:溢流污水预处理与水环境修复联动

对不可避免的少量溢流污水,进行末端预处理,减少对水体的污染;同时,将排水系统溢流控制与水环境修复工程结合,提升水体自净能力。一方面,在合流制管网溢流口、雨水管网排放口建设 “应急处理设施”,如旋流分离器、人工湿地,对溢流污水进行快速处理 —— 某城市在 15 个溢流口建设旋流分离器,可去除 60% 的悬浮物、40% 的 COD,大幅降低污染冲击;另一方面,在溢流口下游河道种植水生植物、投放微生物菌剂,增强水体对污染物的降解能力,形成 “预处理 + 生态修复” 的双重保障。某黑臭水体治理项目中,溢流口下游建设 5000 平方米人工湿地,结合河道曝气系统,即使发生少量溢流,水体也能快速净化,未出现黑臭反弹。


四、运维联动:建立 “数据共享 - 联合处置 - 效果评估” 机制

运维是联动的保障,需打通部门数据壁垒,建立常态化的联合运维与评估机制,确保联动措施落地见效。


1. 数据共享:构建一体化监测平台

整合排水系统(管网水位、流量、泵站运行)与水环境(河道水质、水体流量、污染负荷)的监测数据,建立统一的 “排水 - 水环境” 联动监测平台,实现数据实时共享、异常协同预警。例如,当平台监测到某片区管网水位骤升且下游河道 COD 浓度异常升高时,自动推送预警信息至排水部门与环保部门,提示可能发生管网溢流,需及时处置。某省会城市建成该平台后,溢流污染发现时间从平均 4 小时缩短至 30 分钟,处置效率提升 87.5%。


2. 联合处置:建立跨部门应急响应机制

针对管网溢流污染,建立排水、环保、城管、水务等多部门联合应急队伍,明确应急响应流程与职责分工。雨季来临前,联合开展管网排查,清理淤积、修复破损,降低溢流风险;降雨期间,联合值守调度,排水部门负责管网、泵站运行,环保部门负责水体水质监测,城管部门负责路面排水疏通,形成 “分工明确、协同作战” 的格局。2024 年汛期,某城市通过联合应急机制,成功处置 8 起管网溢流隐患,未造成水体污染事故。


3. 效果评估:联动考核倒逼责任落实

将管网溢流污染控制效果纳入排水系统运维与水环境治理的考核体系,建立 “双向评估” 机制 —— 评估水环境治理效果时,同步考核排水系统溢流控制情况;评估排水系统运维绩效时,将周边水体水质变化作为核心指标。例如,某城市对排水公司的考核中,“管网溢流导致水体污染次数” 占考核权重的 30%,超标一次扣减 5% 绩效奖金;对环保部门的考核中,“排水系统优化建议采纳率” 纳入评分,推动部门间主动协同。该考核机制实施后,排水系统运维质量提升 40%,水环境治理项目中排水系统优化措施的采纳率从 50% 升至 90%。


五、案例实践:某城市 “联动治理” 的成功经验

某南方城市为破解 “雨季管网溢流污染河道” 难题,构建水环境治理与排水系统联动体系,实施三年后成效显著:

规划层面:以 “全市黑臭水体清零” 为目标,将排水系统改造纳入水环境治理总体规划,投资 18 亿元改造老城区合流制管网 80 公里,新建截流泵站 6 座、调蓄池 12 座,明确 “溢流污染负荷削减率≥70%” 的目标。

技术层面:开发 “水质 - 流量 - 调度” 联动模型,将 200 个管网液位监测点、50 个河道水质监测点数据接入智慧平台,雨季时根据降雨量、管网水位、河道水质动态调整泵站运行与调蓄池调度,例如当河道 COD 浓度超过 30mg/L 时,自动提高截流泵站运行功率,减少溢流。

运维层面:建立排水、环保、水务联合运维队伍,雨季 24 小时联合值守,2023 年汛期共处置管网溢流隐患 12 起,溢流污染负荷较改造前下降 68%,河道水质全部消除黑臭,Ⅲ 类以上水体占比从 35% 升至 60%。


六、结语:联动是破解管网溢流污染的必由之路

管网溢流污染的治理,不能仅靠水环境治理的 “末端发力”,也不能依赖排水系统的 “单打独斗”,唯有将二者深度联动,从规划、技术、运维全维度协同,才能形成 “1+1>2” 的治理效果。未来,随着智慧技术的发展,联动机制将进一步升级 —— 通过 AI 模型预测降雨强度、管网溢流风险,提前调度排水系统;利用数字孪生技术模拟不同联动方案的效果,优化决策;最终实现 “排水系统运行优化支撑水环境质量提升,水环境质量反馈指导排水系统改进” 的良性循环,为城市水环境持续改善提供坚实保障。