坚持和发展中国特色城市治水路线 王洪臣.pdf

网增首发时间 312502-19 1207:12 网增普发增址: hapc:Tiatk.cski nshrtia/114772a 2030215.0951.018 第51卷第1期2025年 给水排水 WATER &. WASTEWATER ENGINEERING Vol. 51 No. 1 2025 城镇给排水 坚持和发展中国特色城市治水路线 王洪臣 （中国人民大学低碳水环境技术研究中心中国人民大学化学与生命资源学院环境科学与工程系，北京100872） 摘要：纵观世界各地的城市治水，中国表现出两大特色：在排水管网上基本普及了分流制排水体 制，而西方城市以合流制为主：在处理设施上基本普及了污水脱氨除磷和深度处理，占比远超西方城 市.

西方国家大多规划在2045年前后彻底解决城市水污染问题，而这两大特色有望使人口密度大、 建设密度高、环境容量小的中国城市在不远的将来超前解决.

目前的分流制排水系统“四水混流”、 “分流制建设合流制运行”，导致分流制排水系统雨季溢流污染严重：高标准建设的处理设施存在诸 多缺陷，能耗物耗过高，致使减污降碳无法协同.

这些问题需要按“雷厉风行”与“久久为功”两个节 奏予以解决，其中，合理确定而水诱导的入流入渗率（RDII）、合理确定氮磷持放限值是两项事关全局 的基础性工作，前者破解污水处理厂是否扩容的难题，避免“盲目扩容”或”盲目反对扩容”，后者破解 是否提标的难题，避免“官目提标”或“盲目反对提标”.

中国排水与污水处理行业在通过污水水源热 泵和光伏发电回收能源方面进晨迅速，有望在国际上成为新的特色，但在污水再生利用以及污泥综 合利用方面大大滞后，资源循环利用存在明显政策障碍，与缺水和耕地贫痔的国情不相称.

目前污 水处理费征收及使用管理机制不支撑行业发展，函待完善或改革.

关键词：分流制：合流制：四水混流：脱氮除磷：深度处理；能量回收；资源循环：污水处理费 中图分类号：TU992：X703文献标识码：A文章编号：1002-8471（2025）01-0001-12 DOI: 10 13789/j. cnki. wwe1964. 1964 03 25 0001 引用本文：王洪臣.坚持和发晨中国特色城市治水路线[J].给水排水，2025，51（1）：1-12. WANG H C. Adhere to and Develop China′ s Characteristic Urban Water Pollution Control Approach J]. Water & Wastewater Engineering 2025 51(1) :1-12. Adhere to and Develop China's Characteristic Urban Water Pollution Control Approach WANG Hongchen Low Carbon Water Environment Technology Research Center Renwmin University of China De partment of Envirormental Science and Engineering ， School of Chemistry and Li fe Resources Renmmin University of China Beijing I00872 China) Abstract: Looking at urban Water pollution control around the world China exhibits two dis- tinct features; the widespread adoption of separate drainage systems in drainage networks while Western cities predominantly use bined systems: and the prevalence of nitrogen and phosphor- us removal and tertiary treatment for wastewater facilities far surpassing Western cities. Most Western countries plan to pletely solve urban water pollution issues by around 2045 whereas these two distinetive features may allow densely populated high-density built-up and environmen- tally constrained Chinese cities to leap ahead and thoroughly resolve their water pollution problems 1
第51卷第1期2025年 给水排水 WATER &. WASTEWATER ENGINEERING Vol. 51 No. 1 2025 in the near future The current separate drainage system with *mixed flows of four waters” and “separate construction but bined operation” result in severe overflow pollution during wet sea- sons High-standardly built treatment facilities have many deficiencies with excessive energy and material consumption preventing synergistic pollution reduction and carbon mitigation. These problems need to be in accordance with the “highly effective” and “for a long time for work”" two rhythm to solve among them. the reasonable Rainfall Induced Inflow &. infiltration rate (RDII) and reasonable nitrogen and phosphorus effluent limit is two element tasks related to the overall situation the former solves the problem of whether sewage treatment plants expand capacity a- void “blind capacity expansion" or “blind opposition to capacity expansion" the latter solves the problem of whether to raise effluent standards avoid “blind bid raising" or “blind opposition to bid raising". China’s drainage and wastewater treatment sector is making rapid progress in recovering energy through sewage source heat pumps and photovoltaic power generation potentially being a new distinctive feature internationally. However it lags significantly behind in terms of wastewater reuse and sludge Resource utilization with clear policy barriers hindering resource re- cycling which is not mensurate with the country′ s water scarcity and poor arable land condi- tions. Currently the mechanism for collecting and managing wastewater treatment fees does not support sector development and urgently needs improvement or reform. Keywords: Separate system: Commbined system: Mixed flow of four waters: Nitrogen removal phosphorus removal; Tertiary treatment; Energy recovery; Resource recycling; Wastewater treat- ment fees 城市治水有两个基本任务，一是治涝，二是治 收集雨水并输送到附近的水体.

随着时间推移，生 污，两者深度关联.

过去的二十多年，中国城市治水 活污水顺其自然地被排人这些原本为收集排除雨水 事业高速发展，在立足国情的城市治水实践中，逐步 而建造的管道，变成了合流制排水系统，因此，早期 形成了有别于西方的治水路线.

这一路线在实践中 开发的城市都是合流制排水系统.

人们认识到水污 还有很多问题，但与西方国家的治水模式相比，它极 染问题的严重性并着手开始大规模治理，在时序上 可能是一条高效率、高质量的路线，是最适合中国国 滞后于排水管道大规模建设至少50年，当发现分流 情的路线.

坚持和发展中国特色城市治水路线，对 制排水体制更有利于污水收集处理时，大规模合流 于构建人与自然和谐共生的水生态环境，建设美丽 制排水系统在各地已经形成，截止目前，欧洲约 城市、助力关丽中国建设具有重要意义.

320万km排水管道中超过70%是合流制排水管 1全面推行并普及分流制是中国城市治水一大 道，意大利全国100%是合流制管道，丹麦合流制管 特色 道占比45%，是欧洲合流制排水系统占比最低的国 治涝，就是将雨水收集并快速排除；治污，就是 家.

英国全国有10万km合流制排水管道，合流制 将污水收集并输送到污水处理厂进行处理.

雨水排 比例非常高.

欧洲大中城市基本上都是合流制，少 除与污水输送共用一根管道的排水系统是合流制排 量的分流制排水体制主要分布小城镇，关国东北 水体制，用不同管道分别排除或输送的排水系统是 部、五大湖周边以及旧金山和西雅图等开发较早的 分流制排水体制.

西部城市参考欧洲建设了大量合流制排水系统，20 1.1西方城市特别是大城市基本上都采用合流制 世纪50年代，美国决定不再新建合流制，全面推行 排水体制 分流制，因此，关国合流制比例低于欧洲.

关国3.4 历史上，管道是为排除雨水面建造的，它们用于 亿人口中，18%居住在乡村地区，采用原位分散排水 2
第51卷第1期2025年 给水排水 WATER &. WASTEWATER ENGINEERING Vol. 51 No. 1 2025 方式，82%人口居住在城镇，采用集中排水方式，采 高的北京和上海分别下降到7.3%和5.3%.

至此， 用集中排水方式的人口中，约1.5亿人口采用分流 我国在全国范围内基本普及了分流制排水体制，成 制，主要分布在中小城镇，另外的人口采用合流制， 为合流制占比最低的国家，这是城镇排水与污水处 主要分布在大中城市，合流制管道总长度超过20万 理行业的一件大事.

km.

芝加哥8000km排水管道均为合流制，底特 1.3分流制是高效的污水收集排除系统，普及分流 律合流制占比接近100%，纽约合流制占比超过 制具有重要的环境、社会乃至经济意义 60%.

日本全国城市建成区的20%采用合流制排 分流制与合流制熟优敦劣是个一直争论的百年 水系统，主要分布在特大城市，大阪市几乎全部为合 话题.

可以明确的是：分流制雨污溢流量远低于合 流制，东京都合流制比例也超过60%. 流制，在控制溢流污染的情境下，源、网、厂系统总投 1.2我国城市基本上普及了分流制排水体制 资明显低于合流制，在雨水具备简易排放的条件下 我国大规模城市建设始于20世纪80年代.

总投资则将大大降低.

在压力排水地区，或在岩石 《室外排水设计规范》（GBJ14-87）的第1.0.4条 施工地区，分流制则成为必然选择，当然，在降雨量 为"同一城镇的不同地区可采用不同的排水制度，新 小且时空均匀的地区，合流制具有一定的技术经济 建地区的排水系统宜采用分流制”，这是首次在规范 优势，但随着气候变化加剧，极端降水事件增多，这 性文件里倡导分流制排水系统.

《室外排水设计规 样的应用场景在逐渐变少.

合流制的另一个特点是 范》（GB50014-2006）维持了同样的表述，同时提 雨水可与污水一起同步得到较高标准处理，但这需 出”合流制排水系统应设置污水截流设施”的要求.

要根据实际场景与截流式分流制进行技术经济比 2000年发布的《城市污水处理及污染防治技术政 较.

在养护管理方面，由于分流制难以像合流制那 策提出"对于新城区，应优先考虑采用完全分流制： 样实现周期性自行反冲洗，养护难度较大，但随着下 对于改造难度很大的旧城区合流制排水系统，可维 水道养护技术装备的发展，这已经不是问题，总起 持合流制排水系统，合理确定截留倍数”，明确“应优 来看，随着公共卫生以及水环境质量要求的不断提 先考虑采用”完全分流制.

2013年发布的《城镇排 高，伴随气候变化的影响，分流制的优势愈加明显.

水与污水处理条例》第十九条提出“除干旱地区外， 相反，西方合流制系统的缺陷则日益凸显，主要表现 新区建设应当实行雨水、污水分流：对实行雨水、污 为严重的溢流污染.

水合流的地区，应当按照城镇排水与污水处理规划 1.4欧美国家在合流制溢流污染控制方面长期投 要求，进行雨水、污水分流改造”，首次以法规形式明 入巨大，但仍污染严重 确我国实行分流排水体制.

2015年国务院发布了 西方国家合流制溢流污染普遍严重.

分布在欧 《水污染防治行动计划（水十条），提出“现有合流制 洲各地的众多合流制排水系统溢流口每年约发生 排水系统应加快实施雨污分流改造，难以改造的，应 65万次溢流.

关国746个社区采用合流制排水系 采取截流、调蓄和治理等措施”.

2019年，住房和城 统，共有9348个溢流口，2004年监测全年共有32 乡建设部会同生态环境部和国家发展和改革委员会 亿立方米未经处理的污水溢流进人水体.

2014年， 发布了《城镇污水处理提质增效三年行动方案 监测全年共有8.2亿㎡未经处理的污水通过合流 （2019-2021年）》，进一步提出“新区污水管网规划 制溢流口溢流进入五大湖水体.

巴黎中心城区全部 建设应当与城市开发同步推进，除干早地区外均实 为合流制，共有2100km合流制管道，分布着200 行雨污分流”.

在上述政策、法规以及标准规范的引 多个溢流口.

为控制溢流量，历史上不同时期共建 领下，我国分流制排水系统建设以及合流制改造进 设了250万m²池容的调蓄设施，近两年为巴黎奥 展迅速.

2011年《全国城市建设统计年鉴》首次对 运会又进行了扩建，污水处理厂负荷也留有较大 排水管道开展分类统计，全国合流制管道占总管道 余，但雨季仍有大量未经处理的污水溢流进人塞纳 的25.3%，十年之后的2020年下降到12.6%，2023 河，导致粪大肠杆菌等水质指标超标.

由于溢流污 年进一步下降到8.22%.

历史上合流制占比较染，塞纳河自1923年以来一直禁止公众下河游泳.

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第51卷第1期2025年 给水排水 WATER &. WASTEWATER ENGINEERING Vol. 51 No. 1 2025 巴黎奥运会开幕式当天降雨导致的溢流污染，甚至 区的20%采用合流制改分流制的方案完成了溢流 对第三天的水上赛事造成了影响，与巴黎相似，伦 污染治理，其余合流制社区的95%完成了基于 敦从57个合流制溢流口每年向泰晴士河排放大约 LTCP治理方案的编制并开始实施.

其中，著名的 3900万㎡未经处理的污水.

英国现在的排水系 芝加哥隧库计划（TARP），又称“深隧计划”，是由大 统大多建成于维多利亚时代（1837-1901年），基本 直径深层隧道和水库组成的雨污调蓄系统，总体调 上为合流制，在全国大约有15000个溢流排放口.

蓄容量7779万m，总投资38亿关元.

一期工程 2021年度统计，90%的排放口至少溢流了一次，其 2006年投人运行后，溢流天数从100天降低到50 中5%的溢流点排放超过100次，许多溢流排放进 天，2029年完工后将基本控制溢流污染，按照《清 人了特别科学兴趣地（SSSI）等高优先级自然水域， 洁水法》要求，联邦政府于2001年、2004年、2007 8%的溢流口位于游泳区，溢流对游泳者造成了不良 年、2016动态向国会报告了CSO溢流污染治理进 影响.

除了对健康影响，全国7%的水体受到了溢 展.

2011年，EPA发布备忘录《通过市政雨水和污 流污染冲击，无法达到良好生态状态（GES）. 水计划实现水质目标》，2012年发布了《可持续性规 西方国家已经投人并还将继续投入巨额资金治 划：水和废水公用事业手册》和《综合市政雨水和废 理合流制溢流污染.

英国明显感受到，随着气候变 水规划方法框架》，要求并指导各城市编制可持续全 化加剧，极端降水事件频发，溢流污染的影响也在增 面解决方案，综合绿色与灰色、雨水与污水、管网与 大.

2022年，英国政府制定了溢流污染控制目标： 处理厂等各方面提升措施，实现现有总最大日负荷 到2035年，改善排放到或靠近指定游泳区域的 （TMDLs）目标以及投资效益最大化.在以上实践 溢流，改善75%的排放到高优先级自然水域的溢 的基础上，关国国会在2019年颁布了《水基础设施 流：到2050年，将不允许任何非异常降水情境下的 改进法）（WIIA，H.R.7279），把包括合流制排水系 溢流排放，不允许溢流造成生态影响.

如果采用合 统溢流治理、分流制排水系统维护、雨水处理以及污 流制改造成分流制的路线实现上述目标，估算总投 水处理设施改造等专项的综合规划一并纳人立法.

资在3380~5930亿英榜，这一估算结果远远超出 2021年，27个城市按照法律法规要求编制了综合规 政府与公众的承受能力：如果采用雨污调蓄路线实 划，13个城市得以批复并进入实施.

这13个规划 现上述目标，估算总投资在1212-1879亿英榜，这 都包括了合流制溢流治理、分流制溢流治理、雨水排 一估算虽然投资降低，但需要单独征用大量土地，费 放与处理、污水处理设施改造四部分内容，平均投资 用效益分析结果不理想：如果采用源头控制径流的 7.45亿美元，平均实施周期21年，针对2045年治 路线（英国称之为可持续排水系统，SuDS），则首先 理目标，合流制溢流治理与雨水收集处理总需求在 是受城市建设布局的限制无法实现规划目标，其次 1500亿关元以上.

综上，欧美国家合流制溢流污染 是投资仍然巨大，不透水区域径流控制50%需要投 治理长期大量投入，但仍存在较为严重的溢流污染， 资1416~2158亿英榜，反面高于调蓄方案.

英国 离最终治理目标还有很大距离，还需要继续长期巨 最终决定采用现有现有设施提效挖潜、雨污调蓄、可 额投人.

这也印证了，我国普及分流制排水体制是 持续排水系统建设多措施并举的路线实现2050年 何等重要！

与欧美国家相比，我国城市人口密度大、 控制目标，并提出了560亿英榜的强制性投资计划.

建设密度高，单位面积污水产生量大，大城市海绵城 美国于20世纪80年代开始合流制溢流污染治理， 市建设空间受限，难以像西方绿色基础设施那样在 相继提出了充分利用现有设施的六项基本要求和九 溢流污染治理中发挥重要作用，同时，建设大型调蓄 项基本要求，和以灰绿结合为核心理念的长期控制 等灰色基础设施的空间同样受限，再考虑到环境容 对策（LTCP），并把溢流排放纳入排污许可体系.

量小，如果我国也采用合流制排水体制，那将是城市 2004年，关国全国排放32亿m?未经处理的合流制 治水的一个死结！

溢流污水，以此为基数，提出2020年减少50%的排 1.5坚持并完善分流制排水体制，把规划建设的分 放，2045年减少90%.

目前，全关746个合流制社流制变为现实运行的分流制 4
第51卷第1期2025年 给水排水 WATER &. WASTEWATER ENGINEERING Vol. 51 No. 1 2025 我国推行并普及了分流制排水体制，截止2023 水道容量以及处理设施的能力，大概率也导致或加 年末，全国城市排水管道长度95.25万km，其中 剧下游的雨污溢流，历史上，“四水混流”现象非常 合流制管道仅占8.22%，为率先彻底解决城市水污 普遍.

以武汉市为例，主城区规划建设排水系统分 染问题奠定了基础，但目前效果还远未显现，2018 流制面积占比80%，2004年水务部门对排水管网进 年，通过地方上报、公众举报、卫星遥感监测等手段 行普查发现，几乎被调查的雨水管中都有污水 与地方核实相结合，在全国295个地级及以上城市 接人，绝大部分污水管中也有雨水接入，按分流制实 范围内，共排查确认黑臭水体2100个，此后，经 施的雨水和污水管道实际上成了双排合流管道，全 过《城市黑臭水体治理攻坚战实施方案）（2018）、城 市实际分流制面积占比仅为22%.

经过近几年 镇污水处理提质增效三年行动方案》（2019）、《城镇 提质增效改造，排水系统分流效能大有提升，但迟未 生活污水处理设施补短板强弱项实施方案》（2020）、 提高的污水处理厂进水浓度表明“四水混流”状况仍 《深入打好城市黑臭水体治理攻坚战实施方案》 未得到根本改变，污水直排、雨污溢流导致的水体黑 （2022）等一系列密集的行动，城市水体黑臭状况明 臭尤其是雨天返黑返臭仍普遍存在.

显改善，但2024年进行的第三轮第二批中央生态环 科学谋划，精准施策，完善分流制，把规划建设 境保护督察发现，城市水体黑臭现象仍普遍存在，在 的分流制变为现实运行的分流制.

精准施策就是在 一些地区间题突出.

城市黑臭水体有很多种 科学谋划的基础上循序解决“四水混流”，可参考美 类，各类黑臭水体"黑臭在水里、根源在岸上、关键 国合流制溢流污染控制的经验，分阶段实施，投资 在排口、核心在管网".

小、实施易、见效快的措施要抓紧实施，要”雷厉风 归纳起来，我国排水管网的核心问题就是在花 行”；投资大、实施难、耗时长的措施要在全面调查基 大气力建设的分流制排水系统内存在“四水混流”， 础上编制并优化实施方案，持续作战，“久久为功”.

造成分流制效能低下.

“四水”是指污水、雨水、地下 纠正雨水与污水的错接、漏接、混接，在溢流口加设 水、河水，“四水混流”主要包括雨水与污水的混流、 防倒灌设施，都属于“雷厉风行”的范畴，必须抓紧实 地下水渗漏进人下水道的混流、河水倒灌进人下水 施：雨天降低河道水位防止倒灌、污水处理厂雨天大 道的混流三类情景.

雨污混流又分为错接、漏接、混 水量降标运行属于科学管理对策，应打破部门壁垒 接造成的雨污混流和雨水向下水道人流人渗 共同研究采用.

控制地下水渗漏、控制雨水入流人 （RDII）造成的混流.

污水管错接进雨水管导致污 渗都需要提高管道及其附件的抗渗漏性能，而要提 水直排，早天也直排：雨水管错接进污水管则导致雨 高理人高密度城市建成区地下的数十万公里下水道 水侵占下水道容量以及处理设施的能力，大概率导 的抗渗漏性能，无论采用何种工法，无论提高到何种 致或加剧下游的雨污溢流.

雨水向下水道入流入渗 程度，这都是一项巨大工程，不可能靠“雷厉风行”的 （RDII）是个客观存在，但人流人渗量存在合理值， 行动计划，只能“久久为功”.

另外，控制内涝，减少 人流入渗量过大说明污水管网建设或养护管理不 路面积水是控制雨水人流入渗的前提，路面积水会 佳，雨水排除不畅导致路面积水则会进一步增大入 通过检查井等管道附件大量入流人渗进人下水道.

流入渗量，而过大的人流人渗量则导致处理设施超 内涝严重的城市或地区，防汛人员到达现场通常先 过设计水力负荷.

地下水渗漏进人下水道也是个客 打开下水道井盖快速排涝，在这样的情境下，分流制 观存在，但存在合理渗漏量，过大的渗漏量说明污水 建设变成了合流制运行.

控制内涝是个系统工程， 管网建设或养护管理不佳，合理渗漏量取决于当地 需要源头快渗、中间快排、末端快泄三位一体，而在 地下水位，南方河网地区的渗漏量远大于其它地区.

高密度建成区尤其是平原河网地区，三位都受到制 平原地区城市河道雨天水位高于下水道溢流堰口是 约，要实现路面不积水、不淹泡，需要海绵城市、强排 普遍情况，加之在河道上密布的各类截留闸坝，河水 泵站、雨水调蓄多措并举，下水道抗渗漏修复是大 倒灌也是客观存在，未设置防倒灌设施的溢流口一 工程，控制内涝是个系统工程，都属于投资大、实施 定存在着严重的倒灌现象，面倒灌的河水将侵占下难、耗时长的范畴.

因此，应把污水处理厂扩容纳人 5