中国给水排水2024年污水处理厂提标改造(污水处理提质增效)高级研讨会(第八届)邀请函暨征稿启事
 
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“未来10-20年,管网将是水环境治理的主战场!” 中国工程院院士、同济大学教授徐祖信做了题为《我国城市污水治理提质增效关键技术》的主旨报告。

放大字体  缩小字体 发布日期:2023-04-24  来源:“未来10-20年,管网将是水环境治理的主战场!” 中国工程  浏览次数:539
核心提示:“未来10-20年,管网将是水环境治理的主战场!” 中国工程院院士、同济大学教授徐祖信做了题为《我国城市污水治理提质增效关键技术》的主旨报告。
中国给水排水2024年污水处理厂提标改造(污水处理提质增效)高级研讨会(第八届)邀请函暨征稿启事

中国给水排水2024年污水处理厂提标改造(污水处理提质增效)高级研讨会(第八届)邀请函暨征稿启事
 










“未来10-20年,管网将是水环境治理的主战场!”


 
 

 

 

 

作品来源:环保圈
作者:伏波望族


水环境治理市场似乎已经到达一个瓶颈。

传统污水处理厂建设接近饱和,城市建成区黑臭水体治理也初见成效,未来新的业务增长点在哪?很多朋友都非常迷茫。

418日,中国环博会重要同期活动——2023中国环境技术大会在上海拉开帷幕,邀请中国工程院院士、同济大学教授徐祖信做了题为《我国城市污水治理提质增效关键技术》的主旨报告。

▼中国工程院院士、同济大学教授徐祖信
 
作为前任上海市环保局局长,现任同济大学教授、中国工程院院士,徐祖信院士既是专家型的管理者,也是有管理经验的专家。演讲伊始,她就开门见山地表示,考虑到在座的很多都是环保企业的代表,太学术的东西对大家不一定适合,所以今天要讲讲我国污水治理存在的问题及商机。

她表示,未来10-20年,管网(包括污水管网与雨水管网)将成为各个城市水环境治理的主战场,谁能够在管网材料、管网构造、管网非开挖修复中取得先机,谁就能够占据领先优势。
1

“终年黑臭”变成“反复黑臭”

污水处理厂容量不足是假象

我国黑臭水体治理的历史,大概开始于2015年4月发布的“水十条”。根据当时的调查统计,我国地级以上城市90%的河道都有黑臭问题,其中70%位于东南沿海地区。

从2015年到2023年,整整八年过去了,国家黑臭水体治理取得了显著的成效,36个重点城市黑臭水体消除了96.2%259个其他地级城市黑臭水体消除了81.2%

所有的这一切,都应该归功于污水处理厂和污水管网的建设。根据公开发布的数据,目前我国城镇污水的处理率已经高达97.9%,管网建设的力度也在逐年增大

目前,我们国家的河流在不下雨的时候,大多是碧波荡漾、环境优美的。但一旦下雨之后,则又会恢复黑臭水体的样子。地方官员在生态环境部的考核压力下也非常困惑,为什么河流会从“终年黑臭”转变成“反复黑臭”

而根据公开数据,我们城镇污水的处理率已高达97.9%,这意味着,排到河道当中的只有2.1%的污水。大家知道,黑臭发生的本质是缺氧厌氧,黑臭发生的顺序应该是先臭再黑,所以只有2.1%的污水是不太可能引发城市水体黑臭的

这样一来,就倒逼我们思考,上面所说的97.9%的污水处理率到底是什么水的处理率?徐祖信研究了污染负荷的处理率,我国统计污水处理率的算法是“用进厂水量除以服务范围内的污水量”,如果污水处理厂的进水全是污水,那么污染负荷的处理率与污水处理率应该是一致的;如果进厂的不全是污水,那么这两个数据就会有差别。

徐祖信把全国31个省区市进行了统计分析,黑色的是污水处理率,灰色的是污染负荷的处理率,发现两者相差非常大,平均相差37%(见下图)。

 
相差如此之大,意味着污水处理厂的进水不仅仅是污水。大家也知道,东南沿海城镇污水处理厂的进水浓度大多严重低于设计水质浓度。徐祖信对上百个污水处理厂做了抽样调查,发现晴天的进水除了污水之外,还有倒灌的河水和管网破损进入的地下水;而在雨天的时候,污水处理厂的进水还包括倒灌的河水、地下水和降雨的径流雨水

正是因为大量外水进入污水处理厂,导致进水浓度低,污水处理厂难以正常运转,所以需要投加大量的碳源。因此,上面提到的97.9%其实不能称之为污水处理率,只能称之为“污水处理厂进水的处理率”

这一问题,也导致了我国“污水处理厂处理容量不足”,徐祖信认为这其实是一个假象。实际上我们国家从2010年开始,污水处理的容量就已经和全国产生的污水量基本相当了。而且这些年污水处理厂还一直新建、扩建、改建,从2010年之后,污水处理的容量与污水产生量相比,它们之间的差距已经越拉越大。
2

污水管网覆盖率47%

只有62%的生活污水得到处理

以上种种问题,说明我们的污水管网出了问题,我们的污水处理效益是有问题的。

如果想要消除“雨天黑臭”的现象,其难度要比消除“晴天黑臭”大得多得多。也就是说,我国黑臭水体治理已经进入了攻坚克难的关键时期。

在这样的关键时期,定量分析污水处理系统的效益和问题至关重要,需要建立两个指标体系:一是城市污水治理效益评估指标体系”,二是“城市污水治理系统问题评估指标体系”。

首先是第一个指标体系——城市污水治理效益评估指标体系它包含四个指标,分别是污水管网系统度、污水管网健康度、污水处理效能度、污水处理效益度(见下图)。


先看国家层面污水治理效益的定量计算与评估分析,污水管网系统度为0.47、污水管网健康度是0.66、污水处理效能度0.46、污水处理效益度则是0.62(见下图)。

这意味着,从全国平均水平看,污水管网的覆盖率只有47%,在晴天不下雨的时候(指污水管道中已没有雨水影响)管网输送的污水占进厂水量的66%,污水处理总容量中有46%是用来处理污水的,只有62%的生活污水得到了处理

再看30个省区市层面的污水治理效益定量计算结果,污水管网系统度约为0.26-0.79,污水管网健康度在0.52-0.86之间,污水处理效能度为0.34-0.64,而污水处理的效益度则为0.49-0.81(见下图)。

也就是说,从省级层面来看,建成区范围内污水管网的覆盖率为26-79%,污水处理厂进厂的污水量占按进厂总水量的比例是52-86%,污水处理厂设计容量用来处理污水的比例是34-64%,整个建成区生活污水的收集率则为49-81%

最后再看219个地级城市层面的。如果把污水管网系统度分为四个等级,可以看到污水管网长度占供水管网长度比例大于90%的城市只有五个,也就是说,只有5个城市的污水管网系统度比较好。污水管网长度占供水管网长度小于60%的城市有143个,也就是说,219个城市中,有143个城市的污水管网系统度还是比较差的,占比高达65%(见下图左半部分)。

还有污水管网的健康度,同样分为四个等级。管网健康度大于0.85(基本把污水送到污水处理厂)的城市只有22个,而整个污水管网中有一半以上都是外水的城市还有19(见上图右半部分)。

污水处理效能度,如果设计的污水处理厂容量有80%都用来处理污水,我们认为效能是高的,这样的城市只有3。如果设计的容量用来处理污水的比例不到40%,认为这个效能是比较低的,而这样的城市还有37(见下图左半部分)。

还有污水处理效益度,也就是污水是不是收进了污水处理厂。收集率大于90%的城市只有一个,收集率不到50%的城市则有37(见上图右半部分)。
3

污水处理容量只利用了46%

根本不需要新建污水处理厂了!

上面,是管网评价的第一个指标体系“城市污水治理效益评估指标体系”,下面再来看看第二个指标体系——城市污水治理系统问题评估指标体系

城市污水治理系统问题评估指标体系也是4个指标,分别为污水管网缺失率、污水管网外水渗入率、污水处理容量富余率、污水直排率(见下图)。

 
先看国家层面的数据,从全国范围看,我们国家建成区有53%的区域都缺污水管网。污水管网中,外水的占比高达34%,也就是说三分之一都是其他的水,不是污水(见下图)。

污水处理容量有54%没有得到利用,也就是说只利用了46%。这意味着,我们其实根本不需要新建、扩建污水处理厂了,也不需要一而再、再而三地把污水处理厂的标准提高到准四类、准三类了。我们还有那么多的容量都没有充分利用,为什么还要拼命地提标,拼命地新建和扩建呢(见上图)?

在徐祖信看来,污水处理厂盲目提标,其实都是由于政府官员好大喜功,企业推波助澜造成的。

还有污水直排率,有38%的生活污水都是排在河道当中了。从这个问题看,国家层面的当务之急应该是解决污水直排的收集问题,解决管网的破损问题,解决污水管网的缺失问题(见上图)

再看看省级层面的数据。建成区有21-74%缺失污水管网,外水的入渗率达到14-48%,污水容量富余率为36-66%,污水的直排率则为19-51%(见下图)。

最后看看城市层面的。从219个地级城市的管网缺失率来看,真正缺失率小于10%的城市只有5个,缺失率大于40%的城市则有143个。所以在城市层面来看,管网缺失问题还是比较严重的(见下图左半部分)。

还有外水的入渗率,污水管网运转比较正常、满足国家室外排水技术规范的只有22个城市,另外19个城市外水的入渗率大于50%,应该说问题还的比较严重的(见上图右半部分)。

徐祖信表示,她跑过一些城市的新建污水管网,里面的COD浓度还不到120mg/升,有的新建管网的COD浓度就不到100mg/升了。当地的工程建设单位告诉领导,是因为农村的污水浓度很低。而她则告诉领导,“你不要被他们忽悠了,实际上是新建的管网就已经破掉了。”

再看污水处理容量的富余率,不到20%的城市只有3个,富余率大于40%的城市则有161个,其中有37个城市的污水处理容量富余率超过60%(见下图左半部分)。

还有污水直排率,污水真正处理率达到90%的城市只有1个,有37个城市的污水都直接排到河道。也就是说,他们自己弄根管道排进河道,或者接进雨水管道,再通过雨水管道排进河道,这些污水都是没有经过任何处理的(见上图右半部分)。
4

管网将成水环境治理主战场

“可能3-4万亿都拿不下来”

最后,来看看污水处理提质增效的关键要素。

2019年,住建部、生态环境部、发改委发布《关于印发城镇污水处理提质增效三年行动方案(20192021年)的通知》,其中提出两个要求:

到2025年,BOD浓度高于100mg/L的城市污水处理厂规模要占比达到90%以上。

到2025年,城市生活污水集中处置率要力争达到70%以上。



徐祖信表示,水环境治理是一个系统工程,战略比战术更重要。所谓战略,就是“有限的资金究竟应该做什么”。她认为,有限的资金应该首先改造破损的雨水管道,如果雨水管道在晴天的时候里面就是“满满当当的”,那怎么还能指望它在下雨的时候还能把雨水收进管道当中呢?

所以,如果把有限的资金用来改造管道,把容量腾出来排水,就用不着再新建污水处理厂和管网了。打个比方,如果你买了一个房子,装修以后漏水了,没钱的人家精打细算,肯定要去修这个房子。而不是说连房子都不要了,再去另外买一套。

因此,观察上面的城市污水治理工程效益和问题的定量评价指标,有助于揭示问题,科学制定城市水环境综合治理的战略。

首先,我们知道我国现有城市污水处理容量平均富余率为50%,所以现阶段大部分城市就无需新建、扩建污水处理厂了,关键在于排水管网的完善与修复,提高污水的收集率。

徐祖信表示,她断定,未来10-20年,管网(不仅包括污水管网,也包括雨水管网)应该是各个城市水环境治理的“主战场”,谁能够在管网材料、管网构造、管网非开挖修复中取得先机,谁就能够占据领先优势,“估计活儿都来不及做”。

其中主要任务,就是要保证污水管网和自来水管网的匹配,目前最欠缺的是收集管和入户管。如果总管建了,干管建了,收集管也建了,而入户管不建,就如同建了高速公路,而不修建进出高速公路的匝道一样。

其次,前面提到,2025年前要把进水的BOD浓度提高到100mg/升以上,这意味着我们要把管道当中的外水挤出去,其中倒灌河水挤出去是比较容易的,难的是破损管道当中的地下水。全面开挖地面非常困难,这意味着非开挖修复将有着巨大的市场

第三,要把污水收集率提高到70%以上,也就是全国平均提高8个百分点,有20%的城市则要提高20个百分点,任务还是非常的艰巨。

关键在于管网的建设、管网的完善、管网的修复、管网的运行。初步估算,可能3-4万亿都不一定拿得下来”。徐祖信说。

 
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樊明远:中国城市水业的效率和服务要做一个规范     樊明远 世界银行高级工程师 黄绵松  北京首创生态环保集团股份有限公司智慧环保事业部总经理,正高级工程师  获清华大学博士学位:海绵城市系统化运维的挑战与实践  直播时间:2022年11月16日 18:30  黄绵松  北京
全国节水高新技术成果展云端活动周寻水路  污水回用专场      转发直播赠送  中国给水排水电子期刊  !!!  直播抽奖 100份 中国给水排水电子期刊  !!! 首届全国节水高新技术成果展即将开幕,同步举行的节水时光云端活动周”也将于2022年11月15日10:00-12:00 、14:30-17:00,在云端与水务行业的专家朋友见面!    在这即将到来激动
会议预告| 国际水协会哥本哈根世界水大会成果分享系列网络会议(第四期) 中国给水排水 国标图集22HM001-1《海绵城市建设设计示例(一)》首次宣贯会
国际水协会哥本哈根世界水大会成果分享系列网络会议 直播时间:2022年11月3日 16:00—18:00 2022-11-03 16:00:00 开始 中国给水排水直播 会议预告 | 国际水协会哥本哈根世界水大会成果分享系列网络会议 国合环境
精彩预告 | 黄河中上游水环境国际论坛·颗粒污泥水处理创新与应用  来源:《中国给水排水》 全球环境科学高峰论坛系列讲座( BEST):电活性微生物:生物地球化学循环、生物能提升、生物修复、金属腐蚀以及新型电子设备    报告人:马萨诸塞州州立大学-阿默斯特分校的Derek Lovley教授
彭永臻院士直播预告丨城市污水生物脱氮除磷新技术与发展/2022年中国污泥大会(第十三届)/工业污泥大会/固废大会/渗滤液大会 直播预告 | 8月21日 中外雨水管理经验和挑战研讨会 中国给水排水    留德华人资源与环境学会  潘伯寿博士,于1991年在德国卡尔斯鲁厄大学获工学博士学位。曾受聘德国GKW工程设计及咨询公司,贝
清水绕村庄,农家换新颜 山东加快推进农村生活污水及黑臭水体治理--8月9日上午,山东省在日照市召开2022年全省东部片区农村生活污水和农村黑臭水体治理现场推进会,参会代表现场观摩学习了岚山区、高新区等 【水大会直播二位码】中国污水处理厂提标改造/污水处理提质增效/排水管网、水环境综合治理/再生水利用/水环境综合治理大会目次及报告日程
威立雅应对碳中和愿景的思路 原创 Veolia 威立雅水务技术 《中国给水排水》第十八届年会暨水安全保障及水环境综合整治高峰论坛日程
污水千人大会参观典型项目:长春英俊污水处理厂扩容提标改造项目技术介绍 中国给水排水直播预告 | 排水系统数字孪生的核心:借助排水模型开启全面诊断模式   窦秋萍  Vivian Dou   华霖富中国区总经理
中国给水排水2022年中国污水处理厂提标改造(污水处理提质增效)高级研讨会(第六届)邀请函 中国给水排水2022年中国排水管网大会(水环境综合治理)邀请函(污水千人大会同期会议)  中国给水排水 “高标准”下的苏伊士工业园区污水解决方案     来源:中国给水排水直播平台
水务企业如何实现智慧水务创新升级?这场直播告诉你:工业互联网专题第三期(汪秋婉 水务行业解决方案总监):百度智能云开物-智慧水务行业创新与升级 重要线上培训| 城镇排水管道养护与管理培训班你想知道的都在这里,6月9-11线上见!
城市供水管网的漏损跟踪及定位分析解决方案SimOn-Water 中国给水排水直播: 2022中国给水排水线上大会|《深入打好城市黑臭水体治理攻坚战实施方案》解读/《基于管网模型的污水管网外水入流量和入流点估计》
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