区域污水治理的“江夏之法”

2021-10-24陈正福

水资源开发与管理 2021年9期

刘赛陈正福张阳

（1.中信工程设计建设有限公司，湖北武汉 430014；2.中信清水入江（武汉）投资建设有限公司，湖北武汉 430200；3.武汉市江夏区水务和湖泊局，湖北武汉 430200）

近年来，各级党委和政府加大了对污水治理的重视程度，污水治理面临着发展机遇的同时也充满着挑战，同时也暴露出目前污水治理机制尚不健全、污水治理专项资金投入不足、污水治理系统运维技术不够娴熟等问题［1］。城镇是污水产生的主要区域，城镇污水包括机关、学校、医院、商业服务机构及各种公共设施的排水，以及允许排入城镇污水收集系统的工业废水和初期雨水等。城镇污水处理是指城市中心建成区通过系统的污水收集管网实现污水的集中处理，城镇污水处理厂的规模一般较大，日处理规模可以达到几万吨甚至几十万吨；乡镇是污水的补充来源，乡镇污水主要是分散式集镇居民生产和生活产生的污水，乡镇污水处理是针对某一特定小范围集镇进行的污水集中处理，乡镇污水处理厂的规模一般较小，日处理规模在几百吨至几千吨不等；农村是污水的另一来源，农村污水主要是分散式行政村居民生产和生活产生的污水，农村污水处理是针对分散式行政村进行的污水分散处理，农村污水处理站的规模极小，日处理规模在几吨至几百吨不等。在城镇污水治理方面，政府各部门上下一心，近年来加大了污水处理配套设施资金投入力度，污水收集处理效率稳步提高，有许多可以借鉴的成功经验。但是，与城镇污水处理的成熟模式相比，乡镇污水处理仍存在污水排放量小、污染物负荷变化范围大、管网亟待完善、运营管理不够科学等问题［2］。除此之外，我国农村污水处理设施覆盖率严重不足。2016 年全国农村生活污水处理率仅为22%，农村污水问题已经成为影响农村人居环境和生态环境的重要因素［3］。

江夏区是湖北武汉的南大门，素有“楚天首县”之誉，历史悠久、人文厚重、资源丰富，面积2019km2。区内耕地、山林、水面各百万亩，分占版图面积的1/3，大小湖泊136 个，纳入武汉市湖泊保护名录的湖泊有22个，水域蓝线面积368km2，占全市湖泊总面积的45.3%［4］。其中，有“天然绿宝石”之称的梁子湖，水域面积45 万亩，还有汤逊湖、鲁湖、金水河、长江江夏段等大型湖泊、河流。水域面积大、覆盖区域广，给江夏区的污水治理工作提出了更高的要求。

1 现存问题

近年来，随着社会经济的迅速发展，江夏区城镇人口规模不断增加，建成区面积大幅扩张，但由于水务基础设施建设相对滞后，区域环境容量日益紧张，全区城镇、乡镇、农村均面临严重的水环境之忧，地方经济社会的可持续发展受到制约。

1.1 城镇污水处理能力严重不足

江夏区北部区域作为武汉市大光谷板块近期重点支持的新兴城区，发展速度迅猛。2018 年以前，江夏北部区域（纸坊、大桥、庙山等片区）的污水通过收集管网集中进入纸坊污水处理厂处理，尾水直接排入汤逊湖。根据自来水使用量初步估算，2018 年该区域实际污水产生量超过10 万m3/d，而纸坊污水处理厂设计规模仅7 万m3/d，不足以覆盖污水的实际产生量，一定程度上造成了污水直排，导致部分污水未经处理直接排入港渠，形成黑臭水体。污水处理厂的尾水排入汤逊湖，造成湖泊营养化程度提高，水质下降，无法满足管理目标的要求。

污水处理能力与污水量不相适应，因此，解决江夏区城镇污水处理问题的重点在于扩大污水处理厂规模。如何科学谋划城镇污水收集-处理-排放这一“大系统”建设，在短时间内迅速扩大污水处理厂规模，解决污水处理能力不足的难题，值得思考。

1.2 乡镇污水治理管理体系不健全

江夏南部区域地域辽阔，以乡镇建制为主，包含13 个乡镇、街道、管委会、开发区，但各乡镇建成区面积较小，人口密度相对较低。与北部区域污水收集后集中处理的思路不同，南部区域大部分街道污水采用小型乡镇污水处理厂分散处理的方式，即南部各街道根据人口数量和用地性质，结合近远期规划建有小型的乡镇污水处理厂，规模在1000～3000m3/d 不等。按照省政府《关于全面推进乡镇生活污水治理工作的要求》，江夏区坚持“厂网一体化”原则，于2017 年起加快了乡镇污水处理厂和配套管网的建设步伐，2019 年底基本实现了乡镇污水处理设施建设的全覆盖。

污水处理设施建设好了，如何把这些乡镇污水处理厂运行好成了又一大难题。乡镇污水治理水质水量波动大，运行技术要求高，各街道专业力量严重不足，第三方运营单位技术力量参差不齐，污水处理设施难以连续正常运行，面临技术瓶颈。因此，解决江夏区乡镇污水处理问题的重点在于配套完整齐全的建设运行管理体系。

1.3 农村污水治理未成规范体系

农村的水环境污染是近年来制约农村发展的一个重点问题，一方面是农村生活水平提高，污水产生量越来越大；另一方面，农村基础设施落后，缺乏排污管网。2018 年2 月，《武汉市人民政府关于大力推进乡村生态振兴的意见》（武政〔2018〕34 号）首次提及武汉农村“四三行动计划”，包括：农村生活垃圾收集处理、农村“厕所革命”、农村村庄生活污水治理、农村人居环境综合整治4 个三年行动计划，旨在美化武汉乡村环境，从而有序推进美丽乡村建设，实现乡村振兴战略。农村村庄生活污水治理作为“四三行动计划”的重要组成部分，也是污染防治和污水治理攻坚战中一个重要的环节，扮演着削减源头污染的重要角色。

农村污水治理应根据当地居住环境，因地制宜进行建设，主要分为3 种治理模式：一是对于居住比较分散，且周边无配套污水管网的区域，采用单户就地处理；二是对于居住相对集中，且周边无配套污水管网的区域，采用集中收集处理；三是对于居住比较集中，且周边配套污水管网较完善的区域，采用直接纳管的方式将污水接入城镇污水处理厂。农村污水治理工作系统开展前，江夏区除少量行政村采用纳管方式接入城镇污水处理厂外，大部分农村污水散排进入自然水体，直接影响河流和湖泊水质。因此，解决江夏区乡镇污水处理问题的重点在于统筹实施和管理。如何将农村污水治理统一规划设计、如何快速完成农村污水治理工程建设、如何构建自上而下的农村污水建设运行管理体系以满足“四三行动计划要求”，成为摆在江夏区面前的第三个难题。

2 应对措施

为了应对和解决日益严峻的水环境问题，早在2013年，江夏区政府超前研判，部署江夏区水务局启动相关专业规划的编制工作。江夏区水务局根据《武汉市大光谷板块综合规划》《武汉市大光谷板块污水系统规划》《江夏区城乡统筹战略规划》等，编制了《江夏区污水系统专项规划（2014—2030）》（以下简称《污水专项规划》），该规划为城镇污水收集-处理-排放“大系统”建设、乡镇污水治理“小系统”建设、农村污水治理“分散系统”建设指明了方向，擘画了污水治理的蓝图，提出了行之有效的解决方案。江夏区污水治理思路见图1。

图1 江夏区污水治理思路

2.1 提高城镇污水治理能力

2.1.1 系统谋划清水入江工程

解决城镇污水问题必须坚持“厂网一体化”，也就是必须一体化统筹考虑污水的收集、转输、处理和排放问题，避免出现以往在城市建设管理中普遍存在的因“厂”与“网”建设不同步，污水体系不完整，造成污水处理厂或管网工程建成后长期“晒太阳”的现象。

基于以上共识，江夏区水务局根据《污水专项规划》，重点梳理出了解决城镇污水收集-处理-排放“大系统”建设的项目清单，并结合江夏水务基础设施建设现状，打包形成涵盖污水收集及处理工程、雨水防洪排涝工程、给水工程、水资源管理工程、湖泊生态治理工程五大类工程35 个子项的项目包，统称为“江夏区‘清水入江'投融资、策划（含规划、设计）、建设、运营一体化”项目，简称“清水入江工程”，项目总估算投资为51.1 亿元。

新建大量水务基础设施，需要大量资金投入。如果仅仅依靠地方政府财力，短时间则难以完成建设任务。在国家严控政府负债规模，原有BT模式受限的大背景下，如何引入社会资本的力量干好政府想干的事，让规划中的项目早日建成，值得探索。此时，正值国家进行政府投资体制改革。关于城市基础设施投资和运营的问题，江夏区通过国家层面出台的改革措施找到了解决的路径。2014 年9 月，财政部发布《关于推广运用政府和社会资本合作模式有关问题的通知》（财金〔2014〕76 号），鼓励在基础设施及公共服务领域推广运用政府和社会资本合作PPP（Public-Private Partnership）模式，为清水入江工程以PPP模式实施扫清了政策障碍。

2.1.2 迅速完成一期工程建设

清水入江工程35 个子项以“整体打包、分期实施”的方式运作。江夏污水处理厂是清水入江工程的核心子项，厂址位于青郑高速以东、107 国道以西、臣子山及邢远长街西延线合围地块，远期控制规模45 万m3/d，一期工程15 万m3/d。江夏污水处理厂（一期）工程在经历前期规划选址、用地预审等复杂环节，于2017 年7月28 日正式破土动工建设，原本两年建设周期的项目仅用了10 个月就具备使用功能。纸坊泵站至江夏污水处理厂污水转输工程，克服了迁改协调难度大、城区打围施工周期短等重重困难，于2018 年5 月28 日具备了将原纸坊污水处理厂处理的污水转输至江夏污水处理厂的功能。江夏污水处理厂尾水排江工程全线贯通，处理后的尾水可以顺利排入长江。经历1 个月的调试、试运行，城镇污水收集-处理-排放“大系统”达标运行，彻底解决了城镇污水处理能力不足和尾水入汤逊湖的问题，困扰江夏区的难题迎刃而解。江夏污水处理厂服务范围见图2。

图2 江夏污水处理厂服务范围

污水收集-处理-排放系统主要建设内容如下：

a.江夏污水处理厂工程：一期建设规模15 万m3/d，二期规模15 万m3/d，三期规模15 万m3/d，总规模45 万m3/d。

b.纸坊泵站至江夏污水处理厂污水转输工程：新建污水提升泵站一座，近期规模10.5 万m3/d、远期规模21 万m3/d，建设双排DN1200 污水压力转输管线，单根长度约8.8km，将原纸坊污水处理厂处理的污水全部输送至江夏污水处理厂。

c.江夏污水处理厂尾水排江工程：DN1800 的尾水排江管一根，全长9.8km，输水规模22.5 万m3/d，远期增加一根，总输水规模达到45 万m3/d，江夏污水处理厂处理后的尾水经专用排江管排入长江。

2.1.3 提前谋划工期工程扩建

2019 年4 月，住建部、生态环境部、国家发改委联合发布《城镇污水处理提质增效三年行动方案（2019—2021 年）》，要求加快补齐城镇污水收集和处理设施短板，尽快实现污水管网全覆盖、全收集、全处理。此时，江夏区主导的清水入江工程新建了污水主干管东西条线，为郑店街道、五里界街道打通了污水出路，实现了污水主干管的全覆盖。为进一步推动重点区域经济发展，清水入江工程已启动实施大量污水管网和泵站，以彻底解决重点区域污水出路问题。江夏区谋定而后动，在江夏污水处理厂（一期）即将满负荷生产之际，迅速启动二期工程（15 万m3/d）的前期准备工作，预计2022 年投入使用，污水处理能力的成倍增加将为江夏区未来10 年经济的高速发展保驾护航。

2.2 健全乡镇污水治理管理体系

2.2.1 做好工程设计

2017 年2 月，湖北省人民政府印发《关于全面推进乡镇生活污水治理工作的意见》（鄂政发〔2017〕6号），要求乡镇污水处理厂与配套管网须同步设计、同步建设、同步验收。在乡镇污水治理方面，江夏区继续贯彻落实长江经济带“共抓大保护、不搞大开发”的要求，坚持两手抓，一手抓乡镇污水处理厂建设，一手抓配套管网建设。2019 年5—7 月，武汉市审计局对江夏区政府下属13 个乡镇、街道、管委会、开发区进行专项绩效审计，指出新建污水处理厂建设缓慢、早期乡镇污水处理厂未稳定运行、运维监管力度缺乏等若干问题。

江夏区政府迅速查漏补缺，于2019 年底基本完成了下属各乡镇、街道污水处理厂建设，乡镇污水处理厂基本情况见表1。针对配套管网建设，2019 年上半年印发《2019 年区人民政府第9 件实事办理工作方案》，成立江夏区乡镇污水处理厂配套管网建设工作领导小组，由区生态环境局牵头各街道形成合力完成污水管网建设。而由于污水处理厂运营具有一定的技术含量，各乡镇管理起来力不从心。

表1 江夏区乡镇污水处理厂基本情况

2019 年9 月，江夏区政府委托区生态环境分局会同各街道、相关技术单位对辖区内10 座乡镇污水处理厂进行全面调研，形成专题调研报告，建议按照“打扫屋子，另起炉灶”“厂网一体化”“专业人做专业事”的工作思路，有序盘活乡镇污水处理厂存量资产。江夏区政府召开专题会议，要求由政府依法按程序引进第三方专业运维公司，全面做好乡镇污水处理厂的运行维护工作。2020 年4 月，乡镇污水治理的行业主管部门由区生态环境分局调整为区水务和湖泊局（区水务局更名为区水务和湖泊局）。区水务和湖泊局则基于清水入江工程的实施进展和PPP合同的相关条款，从程序合规性、技术可行性、时间优越性三个方面进行了分析研判，提出可行的工作思路：按照业内通行的“大厂带小厂”的方式，将全区所有已建的乡镇污水处理厂作为存量资产，以ROT（改建-运营-移交）模式纳入清水入江三期工程统一实施。针对在线监测设备缺失、土建设备老旧、自动化程度低等一系列问题，以五里界污水处理厂为控制中心，制定了10 座乡镇污水处理厂的“一厂一策”改建运行方案。

2.2.2 有序实施改建运行

经历3 个月的改建和工艺调试，除使用功能变更的2 座乡镇污水处理厂外，其余8 座乡镇污水处理厂均在2021 年3 月1 日前实现了污水达标排放的目标，全面完成了省、市下达的工作任务。

2.2.3 谋远提质增效之策

为进一步提升乡镇污水治理成效，提高污水收集率和处理率，江夏区水务和湖泊局还基于乡镇污水处理厂和污水管网建设现状，组织编制了《江夏区乡镇污水处理设施补短板强弱项实施方案》，力争到2025 年各乡镇污水管网普及率大于90%，生活污水收集率大于80%，处理率大于75%。

2.3 规范农村污水治理体系

2.3.1 做好顶层设计

为全面贯彻落实《市人民政府关于大力推进乡村生态振兴的意见》（武政〔2018〕34 号）精神，深入推进乡村生态振兴，切实改善农村人居环境，江夏区政府以“四三行动计划”为契机，于2018 年底制定了《江夏区大力推进乡村生态振兴工作方案》，提出要以行政村为基本单元，按照规划、设计、建设、运营一体化的要求，推进村庄生活污水治理。在大量实地调研的基础上，区农业农村局依据《武汉市农村村庄生活污水治理专项规划编制导则》《武汉市农村村庄生活污水治理技术与建设指南》《江夏区污水专项规划（2014—2030）》，编制了《江夏区农村村庄生活污水治理规划》，治理范围涉及江夏区全区13 个行政主体，共257 个行政村，累计2156 个村庄，其中，1659 个村庄为新建，459 个村庄为改造，10 个村庄为纳管。

从规划层面，江夏区以“因地制宜，试点先行，分步实施，逐步推广”的农村生活污水治理工作思路，针对重点区域村庄和不同规模村庄量身打造了不同的污水处理工艺。一是“三沿”（沿湖泊、江河、饮用水源地）地区村庄执行一级A排放标准，采用“预处理-生物滤池-人工湿地”“预处理-A/O（A2O）-人工湿地”处理工艺。二是大型村庄（100 户以上）执行一级B排放标准，采用“预处理-人工湿地”“预处理-A/O”处理工艺。三是中等村庄（50～100 户）执行一级B或农用标准，采用“化粪池-生物滤池”“化粪池-厌氧生物膜”“化粪池-人工湿地”处理工艺。四是小型村庄（50 户以下）执行二级或农用标准，采用“化粪池-庭院人工湿地”处理工艺。

2.3.2 全面新建污水处理设施

2018 年以来，江夏区紧紧围绕“新增治理”“整改提升”“长效运维”3 个任务，认真扎实开展农村生活污水治理工作。一是借助专业力量，将新建污水处理设施的1659 个村庄打包成28 个项目分别立项，区农业农村局、区属13 个行政主体各司其职，通过加强舆论引导，迅速推进项目实施。二是积极筹措区级财政资金，同时争取市级财政资金支持，制定了科学合理的投资计划，做到项目资金专款专用，确保项目资金规范使用。三是按照“建管并重”“专业人做专业事”的原则，制定了《江夏区农村村庄生活污水治理项目运营维护管理办法（试行）》，为污水处理设施的高效运行提供了理论支撑。

截至2020 年底，江夏区农村生活污水处理设施覆盖率已达87%以上，较为圆满地完成了农村污水治理任务。

3 治理效果

江夏区把“生态立区”列为“三区”战略之首，高度重视生态环境保护，特别是污水治理工作，围绕污水全收集、全处理的目标，新建了一批污水处理设施和污水收集管网，有效避免城镇、乡镇、农村生活污水直排进入自然水体，污水治理成效突出，区域湖泊、河流水质稳中向好，人居环境进一步改善。省管河流水质稳定达标，其中长江江夏段近年来水质为Ⅱ类、金水河水质为Ⅲ类，均达到了水质管理目标。重点湖泊中梁子湖、斧头湖水质稳定在Ⅲ类并持续向好；鲁湖、上涉湖水质稳定在Ⅳ类；汤逊湖、金口后湖等湖泊已经从过去劣Ⅴ类水质向稳定在Ⅴ类水体转变，呈现稳中向好的趋势。江夏区践行“绿水青山就是金山银山”的发展理念，坚决打赢污染防治攻坚战，在持续改善区域水环境质量的同时，进一步提升了区域环境容量，为地方经济社会发展留足了空间，增强了人民群众的获得感、幸福感、安全感。