水污染防治攻坚与城镇水安全保障的实践与思考

排水集团党委书记、董事长 郑江

槐房再生水厂斩获两年一度的国际水协全球金奖

　　党的十八大以来，习近平总书记对社会主义生态文明提出了一系列重要论述，立意高远、内涵丰富、思想深刻。习近平生态文明思想是新时代生态文明建设的思想和行动指南，是全面系统解决水安全问题的总钥匙。

　　近年来，排水集团以习近平生态文明思想为指导，牢记习近平总书记视察北京时提出的“首善之区”“建设国际一流的和谐宜居之都”的奋斗目标和在“水体生态修复好，后续总结、研发搞上去”的嘱托，积极探索实践厂网河系统治理理念，在消除黑臭水体、解决城市内涝、补充城市水资源等方面产生了综合效益，全方位增强了城市水安全保障能力。

　　一、系统思维、水污染防治与攻坚

　　（一）北京市中心城区黑臭水体情况

　　2015年底，北京市对大大小小的河流、沟渠进行了全面排查，共确定了141条段黑臭水体。其中，中心城区黑臭水体共计47条，占全部河道的20%，主要集中在城乡接合部。这些黑臭水体沿岸排水口数量多，共计5000余个。

　　北京市中心城区黑臭水体成因，一是区域排水规划不完善，设施不健全，河道沿岸存在2200余个污水直排口；二是汛期城市径流污染和合流污染影响河道水环境；三是区域污水处理能力不足，无法实现收集污水的全处理；四是河道上游水源较少，年均降雨量小，河道水环境容量小。

　　（二）排水集团厂网河系统生态理念下的黑臭水体治理技术路线

　　结合北京中心城区黑臭水体特点，基于排水集团多年来的“厂网一体化”运营模式，形成了排水集团厂网河系统生态理念下的黑臭水体治理技术路线，即：以河道为根本，以水质为目标，通过厂网综合规划、同步规划、同步建设、同步系统运行，实现中心城区水环境持续改善，打造国际一流的和谐宜居之都。

　　厂：扩大污水处理规模，实现收集污水全处理。提标改造再生水厂，稳定向河道提供高品质再生水。将污水处理厂系统扩容和提标改造，不但满足城市污水处理量的需求，而且将污水深度处理，生产供应再生水补充城市水资源。

　　网：控源截流入河污水，完善区域污水管网。建设再生水补水设施，保障河道生态基流。以控源截流入河污水，完善区域管网收集系统，强化中心城区污水处理系统厂网能力为目标，组织实施排水管网改造建设。建设再生水补水设施，保障河道补充水源。

　　河：初期雨水收集处理，拦截排河口漂浮物，减少河道面源污染。西盖板河改造后激化4万立方米调蓄空间，存蓄流域内平均降雨量15毫米以内的地面径流。2017实现全年65%场次的降雨“零入河”，减少初期雨水及合流制溢流对河道的污染。

　　北京中心城区污水处理能力超400万立方米/日，中心城区污水全处理，出水水质主要指标达到地表四类水标准，为国际最严标准之一；新建5座污泥热水解消化处置中心，总处理能力6128立方米/日，达到国际规模最大、标准领先水平；再生水管线长度859公里，管网输配能力291万立方米/日，为国内最长、供水量最大；完善流域间调水管线，总调水能力122万立方米/日，大幅提升污水处理保障度。基于设施能力的增长，中心城实现从水污染治理向水环境改善的历史性转变。中心城区清河、坝河、通惠河、凉水河流域基本还清，北京建成区黑臭水体基本得以消除，清水绿岸、鱼翔浅底，四条水系如丝带萦绕京城，并汇入大运河、永定河两个文化带，流入城市副中心和天津、河北，显著改善了京津冀区域水环境和自然生态。

　　（三）厂网河系统生态理念治理城市水环境的实践与创新

　　在工作探索实践中，排水集团进一步认识到，水环境、水资源、水生态都是水安全建设，三者之间相辅相成。排水集团在“厂网河系统生态治理理念”的基础上，进一步将水环境治理拓展为“厂、网、河、湿地一体化流域治理和海绵城市建设”。介绍两个典型案例：

　　一是广西项目。南宁那考河项目是国内首个实施并投入运营的城市水环境流域综合治理PPP项目。南宁沙江河项目建成广西首座全地埋式再生水厂。北海冯家江项目是国内首个近海水域环境污染综合治理PPP项目。排水集团把首善一流的标准复制到京外项目，整治好京外的龙须沟。二是排水集团槐房再生水厂。这个项目是北京市三年行动方案的重点工程之一，排水集团采用先进的建设、管理和运行理念，将其打造成了技术先进、功能齐全、绿色低耗、自然友好的生态再生水厂。槐房厂的生产设施全部建设在地下，地面建设为“一亩泉湿地公园”。该厂生产的再生水经过地上的湿地公园回用于城市河湖补水、景观用水等方面，改善了凉水河水环境，地上的湿地公园起到了涵养槐房区域环境的重要作用。槐房再生水厂已成为全国生态水厂建设的典型示范。

　　二、长治久清、水安全保障与宜居

　　（一）深化“厂网一体化”运营是长治久清的前提

　　排水集团在设施系统运营管理上，不断构建、完善厂网一体化运营管理，对污水处理和排水管网等设施进行统筹建设和一体化调度运行，确保整个设施系统的安全高效运行。按照优先需求、优化运行、优质服务的厂网一体化运营原则，排水集团实行排水管网流域化网格管理，从源头监控水质，做到水质水量预警、超标排水追查，保证污水处理厂进水符合设计要求；利用排水管网的内部空间和跨流域调配设施均衡水量，保障污水处理厂的高效、稳定运行；整体调度管网、泵站、水厂等防汛保障力量，形成了成熟的厂网联动防汛应急预案，为城市运行安全发挥作用。经过不断研究和实践，实现了对中心城区排水和污水处理系统建设、运行的统一调度。厂网一体运营实现了管网与泵站、管网与再生水厂以及各流域之间的系统调度，保障和持续改善中心城区水环境质量的运营效果。

　　（二）智慧化厂网实现系统精准管控

　　近年来，排水集团新增信息化系列标准，规范原始数据采集，使热线系统、GIS系统等应用系统群，和现场监控一同在生产指挥运营调度系统中实时更新和资源共享。借助“互联网+”的发展，强化厂网一体化模式的高效便捷调度。目前已经建立排河口数据管理平台，利用“北斗”系统跟踪掌握排河口信息，健全排河口全生命周期管理档案，实现排河口精准管控；创新研发基于窄带互联网通讯技术的排河口溢流远程报警装置，实现水环境影响事件第一时间发现、第一时间上传、第一时间处置；建立黑臭水体工作数据，实现区域排水系统的数字化和智能化。

　　（三）再生水构建水乡湿地公园 全面提升区域生态品质

　　截至目前，排水集团22座再生水泵房（站）设计供水能力超过400万立方米/日。通过850公里的管网，30余个入河口往四大流域补给河道，确保截污后河道不干，清水绿岸，鱼翔浅底。2018年7月，排水集团与朝阳区高碑店乡签订《打造新时代高碑店水乡建设战略合作框架协议》。项目采用排水集团精准湿地构建技术建设水乡湿地公园，全面提升高碑店区域生态品质。

　　（四）提升城区立交桥排蓄能力

　　排水集团85座雨水泵站按十年重现期改造，总抽升能力由40.3万立方米/小时提高至73万立方米/小时，实现蓄水能力20.2万立方米。排水集团抢险单元抽升能力由11.13万立方米/小时提高至17.19万立方米/小时，提升率达54%，较大提高了防汛单元布控覆盖密度与工程应急抢险能力。

　　（五）厂网河系统生态理念的收获与价值

　　一是政府目标得到充分实现。城市水生态安全处于持续良好受控状态；黑臭水体治理效果明显，城市水污染治理和水环境保障能力进一步提升；水资源回用、配置体系进一步完善；节能减排贡献巨大。二是水生态环境得到有效改善。中心城区全部河道水质持续改善；通惠河、清河、凉水河、坝河等主要河道呈现良好的水生态环境，万亩湿地公园指日可待；初期雨水和合流制溢流污染有所改善。三是百姓的获得感进一步提升。水城共荣的宜居城市雏形基本呈现；排水安全运行、保障能力进一步提升；排水设施投诉量较5年前下降90%；降雨对市民出行和生活的影响越来越小。四是企业获得快速成长。形成近千亿优良资产，培养了一支在国内处于领先水平的技术和管理团队；多项技术处于国际领先或国际先进水平；形成了一套国内强大、完备、均衡的水污染治理产业链体系。

　　三、创新驱动 排水集团实践与总结

　　排水集团历经40余年沉淀，在科技创新方面取得系列成果，支撑首都基础设施运行和环境保护工作，提出污水厂升级改造及再生水厂新建技术整体解决方案，污泥处理处置及资源化系统解决方案，厂网（河湖）一体化协同解决方案，创下了多项世界第一；建成国内最大占地15万余平方米的水科技创新产业园，可开展小试、中试及生产性示范等一系列创新活动。排水集团高氨氮污水厌氧氨氧化、城市污水厌氧氨氧化及高级厌氧消化三大技术已达世界领先水平。

　　排水集团积极联合清华大学、中科院生态环境中心、北工大及中关村企业等水环境领域的核心高校院所及优势企业，力争构建国家级水科技创新中心及技术评价转化基地，并致力实现基地的开放共享，为北京及国内外各创新主体提供研发、测试及技术评价等创新创业服务，集合行业力量，力争在北京建成面向未来的再生水厂，打通水科技原始创新、技术评价、技术转化及转移路径，构建面向全球水务的开放创新高地，推动行业整体技术水平跨上一个台阶，实现在国际范围内引领水环境技术的发展的宏伟目标。

　　水环境创新中心建立技术创新全生命周期运营机制，依托创新中心的研发平台、创业平台及市场平台，打造创新孵化、创业孵化、市场孵化三级运营体系，全面支撑技术研发、引进、转化、转移、产业化及市场推广等方面的需求，实现技术创新一站式服务。创新中心建设和运维依托排水集团设计、建设、装备等产业链单位及其他成员单位协同保障；高校院所提供专家咨询、人才智力服务、技术转移、协同创新等方面支持；全国范围内的水务企业共同参与项目委托、技术转移和协同创新合作。

践行习近平生态文明思想 全力推进首都排水厂网一体化管理模式

排水集团党委副书记、总经理 张建新

国内首个城市水环境流域综合治理PPP项目——南宁那考河项目 

　　习近平总书记关于“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的重要论述，为新时期强化水治理、保障水安全提供了行动指南。在城镇污水处理领域，近年来在北京市委市政府的主导下，排水集团认真落实系统化治理要求，通过探索和实施厂网一体化管理模式，在北京中心城区投资、建设和运营了完整、安全、高效的城市雨污水收集、处理、回用设施系统，实现了全面提升城市防汛保障能力、水污染治理能力、污水再生利用能力的综合效果。

　　一、坚持问题导向和系统思维，积极探索污水治理厂网一体化管理模式

　　排水集团原以建设和运营污水处理设施为主营业务，在实际工作中遇到了两个方面的突出问题，一是在厂网设施多头管理、分散管理的格局下，雨污水收集、处理、回用等设施难以形成紧密联动和系统化管理；二是在厂网设施系统的投融资、建设、运营等分散管理的格局下，各环节间脱节问题比较突出。这两方面问题经常会导致系统规划难以落实，投融资、建设和运营难以统筹，水厂和管网难以衔接，污水收不上来直排入河、汛期因排水不畅而形成城市内涝等问题。

　　为着力解决所遇到的突出问题，排水集团坚持系统思维认真分析研究，充分认识到：城镇污水处理系统是一个有机整体，主要由厂和网组成，雨污水的收集、处理、回用等厂网设施相互联通、互为联动、彼此影响，共同构建了一个完整的、具有循环性的设施系统。采取厂网一体化投资、建设、运营的管理模式，符合其设施系统运行规律，有利于增强系统的完整性、发挥系统的整体性功能。为此，排水集团积极向市政府提出对污水处理系统管理进行改革的建议和实施方案。

　　二、落实政府主导的污水处理系统管理改革措施，建立形成厂网一体化管理框架

　　一是落实市中心城区涉水业务重组改革。按照北京市政府部署要求，排水集团于2010年底接管运营了原由各行政区、市政工程处及其他管线公司管理的雨水和污水管网设施，对市中心城区全部污水处理系统厂网设施进行集中管理、一体化运营。此项改革后，排水集团持续对厂网设施能力和管理系统进行完善、升级，对市中心城区雨污水收集、污水处理和再生水生产、污泥无害化处置等污水处理系统构建了完整性和系统化强、一体化程度高的厂网运营网络以及集中统一、安全高效的调度指挥和应急管理系统。

　　二是落实市政府与企业签订的特许经营协议服务。2014年，北京市政府与排水集团签订特许经营协议（特许经营期30年），将北京中心城区排水和再生水设施投融资、建设和运营特许经营权授予排水集团，全面确定了政府和企业之间的契约关系和各自的权利义务。特许经营机制使北京污水处理系统管理体制和运行模式产生了深刻变化，一是积极发挥企业龙头效应，明确了北京排水集团作为中心城区污水处理系统设施投融资、建设、运营于一体的定位，有利于基础设施全寿命周期全过程管理，促进了企业增强活力、释放潜力，充分发挥市场主体和行业骨干企业作用；二是由过去政府直接投资转变为政府购买公共服务，建立了回报机制，发挥了企业积极性主动性；三是特许经营协议签订以来，市政府按照特许经营协议对北京排水集团明确任务指标、严格考核标准，北京排水集团在特许经营政策的激发下，有力释放企业综合实力，由原来的事业管理模式迅速转变为集投融资、建设、运营于一体的市场主体，通过股权融资、基金融资、国家政策性银行资金支持，具备了较强的投融资能力开展设施建设，创新性融资200多亿元投入污水处理系统设施建设，全面履行设施投融资、建设、运营职责，有力地推进了污水处理系统功能发挥和产业升级。

　　三、推进厂网一体化管理，大力提高服务质量和保障程度

　　1、厂网一体化统筹谋划设施建设

　　为全面统筹全市污水处理系统建设，北京市政府部署了加快污水处理和再生水利用设施建设的第一个和第二个“三年行动计划”。第一个“三年行动计划”以污水处理和再生水设施建设、雨水泵站升级改造、排水管网和再生水管网建设为重点，着力全面提升污水处理系统厂网设施能力；第二个“三年行动计划”以实现水环境还清为目标，基于水环境问题“表现在水里、根子在岸上、核心在管网”的认识，以实施截污纳管工程为重点，全力完成黑臭水体治理任务。通过两个“三年行动计划”的落实，北京市污水处理系统厂网设施得到了快速、均衡发展和系统化加强，城市污水处理、再生水生产利用、污泥无害处置能力实现了全面提升。

　　一是从规划到实施统筹开展系统性建设。排水及再生水设施统筹规划、建设时序同步，有效保障了城市排水系统安全高效运转。2013年以来，北京排水集团负责落实强化中心城区污水处理系统厂网能力的任务，组织实施了排水管网新建、改造项目，打通断头管网、治理错接混接、完善收集系统；实施了污水处理厂升级改造、再生水厂建设项目，提高污水处理能力，提升出水水质，新建的4座再生水厂增加150万立方米/日规模的再生水生产能力，全部采用先进的建设、管理和运行理念，建设为地下或半地下的全封闭式处理设施；实施了北京中心城区立交桥区调蓄和雨水泵站升级改造，全面提升了泵站“收、抽、蓄、排”能力，雨水收集、雨洪利用能力有了大幅提高。

　　二是从规划建设统筹流域内流域间的水量负荷。中心城区面积大范围广，受非首都功能疏解、城市规划调整、局部区域开发强度及时间的影响，为避免出现部分水厂超负荷溢流，部分水厂负荷过低的情况，在前期规划建设阶段，统筹考虑流域内（每个流域2至4个再生水厂）及流域间（跨流域）水量平衡问题，通过建设调水管、泵站等设施，实现了流域内和流域间（跨流域）水厂水量的合理调配，同时为管网、水厂出现突发事件的应急处置创造了条件，最大限度发挥了设施的系统能力，提升了设施的保障度。

　　三是提升河湖生态环境质量，实施截污纳管和再生水补给。排水集团以河湖生态环境治理效果作为“厂网一体管理模式”评价标准，坚持岸上、河里同时发力的原则，实施厂网河一体综合治理，努力实现考核断面全面达标的目标。自2013年起，排水集团先后全力落实完成北京市第一个、第二个关于加快污水处理和再生水利用设施建设“三年行动计划”和黑臭水体治理、聚焦攻坚任务，共建设截污管线、再生水管线500余公里，截留污水全部输送至再生水厂集中处理，有效解决了污水直排问题；依托中心城区再生水生产能力，每年向城区主要河道补给高品质再生水约8.1亿立方米，全面完成了排水集团所承担的33条段黑臭水体治理任务，使市中心城区清河、坝河、通惠河、凉水河、萧太后河等主要河道的水环境质量明显改善，凉水河水质达到十年最优水平，实现了从水污染治理向水环境改善的历史性跨越。

　　六年来，通过实施两个“三年行动计划”、强化厂网一体建设，排水集团在市中心城区运营9000余公里排水和再生水管线、97座雨污水泵站、11座再生水厂、5座污泥处置中心，确保了市中心城区污水基本全部收集、得到有效处理、出水水质达到地表水四类水体标准。

　　2、厂网一体化模式推进运营管理

　　在污水处理系统厂网一体运营中，排水集团围绕市区的清河、坝河、通惠河、凉水河四个流域，调整了企业管理体系，组建了各流域分公司；按照各排水分区实施网格化管理，按照管线拓扑关系建立排水小流域，形成了点、线、面结合的小流域精细化管理格局，精准实施源头监控和超标溯源；完善水厂、管网、泵站一体化调度方案，确保每类设施发挥应有作用，实现“水质保障、水量均衡、水位预调”的系统化运营，出厂水质达到地表IV类水体标准。同时，进一步完善了厂网一体防汛机制，建设了集实时监测、预警、会商、调度指挥等功能于一体的信息化管理系统，管网、泵站、水厂全体人员各司其责，及时发现突发问题，有重点有针对性加强应急抢险力量，有力提高了城市安全运行保障水平。实施厂网一体管理后，北京中心城区水体黑臭现象得到显著改善，清河、坝河、通惠河、凉水河等流域实现还清，水鸟在河中嬉戏，岸边成了市民休闲锻炼的好去处。

　　四、厂网一体化管理在实践中的体会

　　一是必须坚持系统治理。厂网是一个系统工程，简单物理分割管理不符合客观规律，北京市厂网一体实践经验充分说明了这一点。只有坚持系统治理的思维，才能有效解决城市水体黑臭问题。多年来，北京市认真梳理总结污水处理行业规律和国内外先进经验，不断加强行业标准、规划、政策、法规研究，积极探索推行流域、区域环境综合治理和厂网一体管理。

　　二是必须坚持政府主导、企业专业治理。政府发挥主导作用，实施主体应该是有实力有能力的企业，事业单位或事业性质企业可能难以承担。

　　三是必须坚持全产业链建设。厂网一体管理对污水处理全产业链有较高的要求，从局部优势扩展至系统最优，在设计、建设、装备、检测、培训等产业链各环节都要做强。北京排水集团紧紧围绕厂网一体管理，持续加强全产业链建设，突出技术研发和创新，开发了排水集团红菌、排水集团膜、精确曝气、污泥热水解、高级厌氧消化、智慧管网运维、非开挖修复等具有国际先进水平的技术和装备，高标准完成设施建设和新设施接管运行，有力保障厂网高水平运营管理。