“城市生命線”如何更健康——訪同濟(jì)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院副院長(zhǎng)吳德禮

“十五五”時(shí)期，我國(guó)預(yù)計(jì)將建設(shè)改造地下管網(wǎng)超過(guò)70萬(wàn)公里，新增投資需求超過(guò)5萬(wàn)億元。這不僅是基礎(chǔ)設(shè)施投資的數(shù)字躍升，更是城市發(fā)展理念的深刻轉(zhuǎn)型——供排水管網(wǎng)被提升至“城市生命線”的戰(zhàn)略高度。從頻繁內(nèi)澇到黑臭水體，從供水漏損到水質(zhì)隱患，管網(wǎng)問(wèn)題直接關(guān)乎水安全、資源利用與公共健康。如何讓這條“生命線”更綠色、更智慧、更具韌性？中國(guó)城市報(bào)專(zhuān)訪同濟(jì)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院副院長(zhǎng)、上海污染控制與生態(tài)安全研究院執(zhí)行副院長(zhǎng)吳德禮，解讀從理念到實(shí)踐的系統(tǒng)躍遷。

　　理念領(lǐng)航：

　　從末端治理轉(zhuǎn)向系統(tǒng)循環(huán)

　　中國(guó)城市報(bào)：地下管網(wǎng)如今被明確為“城市生命線”。這一戰(zhàn)略定位將帶來(lái)哪些根本性改變？其緊迫性何在？

　　吳德禮：這標(biāo)志著城市水系統(tǒng)治理的根本性理念躍遷。核心是從過(guò)去孤立的、被動(dòng)響應(yīng)的“末端治理”，轉(zhuǎn)向全局的、主動(dòng)調(diào)控的“系統(tǒng)循環(huán)”模式。緊迫性源于水資源短缺、水環(huán)境污染和內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)等多重壓力。

　　理念的根本改變首先體現(xiàn)在價(jià)值認(rèn)知上。過(guò)去管網(wǎng)常被視為需要持續(xù)投入維護(hù)的“成本中心”，甚至是“負(fù)資產(chǎn)”。新戰(zhàn)略視角下，高效健全的管網(wǎng)是保障水資源安全、回收能源與資源、降低環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的核心基礎(chǔ)設(shè)施，其價(jià)值體現(xiàn)在城市生態(tài)系統(tǒng)的健康與可持續(xù)性上，成為真正的“價(jià)值源泉”。

　　其次是系統(tǒng)關(guān)聯(lián)性重塑。管網(wǎng)將不再是“孤島”，其必須與污水處理工藝協(xié)同（如保持污水濃度），與雨水管理設(shè)施協(xié)同，與區(qū)域能源規(guī)劃協(xié)同（如利用污水熱能），形成“廠—網(wǎng)—河—湖—泥”一體化有機(jī)生命體。

　　最后是驅(qū)動(dòng)從“粗放建設(shè)”到“精準(zhǔn)運(yùn)維”的轉(zhuǎn)變。管網(wǎng)高漏損意味著水資源流失，污水收集效能低制約再生水利用。新理念驅(qū)動(dòng)重點(diǎn)從規(guī)模擴(kuò)張的新建，轉(zhuǎn)向?qū)扔邢到y(tǒng)的精細(xì)化診斷、修復(fù)與智能運(yùn)維，更關(guān)注管網(wǎng)全生命周期綜合成本效益。

　　中國(guó)城市報(bào)：如何評(píng)價(jià)當(dāng)前我國(guó)供排水管網(wǎng)的整體效能？最突出的系統(tǒng)性挑戰(zhàn)是什么？

　　吳德禮：我國(guó)城市供排水管網(wǎng)規(guī)模已躍居世界首位，這是了不起的成就，但必須“重質(zhì)”。當(dāng)前整體效能仍有巨大提升空間，最突出挑戰(zhàn)是“系統(tǒng)性的效能衰減與協(xié)同失靈”。

　　結(jié)構(gòu)性隱患深重。大量超期服役管道破損、腐蝕嚴(yán)重，不僅造成15%—20%的供水漏損，更導(dǎo)致惡性循環(huán)：污水外滲污染，雨水內(nèi)滲稀釋污水，使污水處理廠在處理“偽污水”，浪費(fèi)處理能力與能耗。

　　功能性缺陷普遍。老城區(qū)雨污混接、錯(cuò)接廣泛存在，降雨時(shí)混合污水直排河道，是導(dǎo)致水體黑臭“痼疾”的主因。管網(wǎng)與泵站能力不匹配、流向不合理等問(wèn)題也導(dǎo)致局部淤積、冒溢。

　　智能化水平滯后。多數(shù)管網(wǎng)仍“看不見(jiàn)、摸不著”，缺乏在線監(jiān)測(cè)點(diǎn)，難以構(gòu)建精準(zhǔn)水力模型，調(diào)度依賴經(jīng)驗(yàn)，無(wú)法優(yōu)化預(yù)警。

　　資源化鏈條斷裂。管網(wǎng)多被僅看作傳輸通道，其作為資源回收“第一現(xiàn)場(chǎng)”的潛能被忽視。污水中的化學(xué)能、熱能未有效利用，管網(wǎng)效能低也影響后續(xù)污泥資源化。

　　德國(guó)、日本等國(guó)的核心經(jīng)驗(yàn)是：“診斷先行、立法保障、長(zhǎng)期投入”。他們將管網(wǎng)健康視為水環(huán)境安全基石，這值得我們借鑒。

　　技術(shù)筑基：

　　向綠色低碳聚焦資源循環(huán)

　　中國(guó)城市報(bào)：在“雙碳”目標(biāo)下，供排水管網(wǎng)如何實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗？有哪些創(chuàng)新技術(shù)與策略？

　　吳德禮：供排水管網(wǎng)的節(jié)能降耗是實(shí)現(xiàn)水務(wù)綠色轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。

　　實(shí)現(xiàn)節(jié)能，系統(tǒng)優(yōu)化是根本。核心工具是水力模型與智能調(diào)度。利用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型，相當(dāng)于裝上“智慧大腦”。通過(guò)泵站聯(lián)合智能調(diào)度，使其高效運(yùn)行、避開(kāi)用電高峰，可顯著降耗。荷蘭“智慧水網(wǎng)格”項(xiàng)目通過(guò)中央優(yōu)化系統(tǒng)，將泵站群能耗降低10%—15%。此外，非開(kāi)挖修復(fù)技術(shù)既能恢復(fù)結(jié)構(gòu)安全，也能降低管道內(nèi)壁粗糙系數(shù)，減少水力損失與能耗。

　　更具前瞻性的是將管網(wǎng)變?yōu)槟芰炕厥铡盎A(chǔ)設(shè)施”。一是在有落差管道中安裝微型水力渦輪機(jī)，將勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能，“就地取能”。二是污水熱能回收。污水溫度穩(wěn)定，是極佳熱源。在管網(wǎng)中安裝熱交換器，可為沿線建筑供暖制冷。瑞典斯德哥爾摩某片區(qū)利用污水熱能滿足了區(qū)內(nèi)80%的供暖需求。這預(yù)示著排水系統(tǒng)可從“能耗末端”轉(zhuǎn)變?yōu)椤俺鞘心茉椿A(chǔ)設(shè)施的重要組成部分”。

　　中國(guó)城市報(bào)：管網(wǎng)改造會(huì)影響污泥的產(chǎn)量與性質(zhì)。“十五五”時(shí)期應(yīng)優(yōu)先推廣哪些污泥處理技術(shù)？如何破解產(chǎn)業(yè)鏈銜接難題？

　　吳德禮：管網(wǎng)改造后，污泥產(chǎn)量可能增加，有機(jī)質(zhì)含量也可能更高。這既是挑戰(zhàn)——處置壓力更大；更是機(jī)遇——可以為資源化利用提供更優(yōu)質(zhì)的原料。

　　優(yōu)先推薦兩條技術(shù)路線：

　　一是“高級(jí)厭氧消化+”技術(shù)組合。這是實(shí)現(xiàn)“能源回收+資源循環(huán)”的旗艦路線。通過(guò)熱水解、超聲波等預(yù)處理技術(shù)，可大幅提升厭氧消化產(chǎn)氣效率（沼氣產(chǎn)量提升30%—50%）。沼氣可發(fā)電或提純?yōu)樯锾烊粴狻ｊP(guān)鍵是從消化液中回收80%以上磷，磷是關(guān)乎國(guó)家糧食安全的戰(zhàn)略性資源。沼渣經(jīng)穩(wěn)定化處理后，可安全地用于土地改良。

　　二是“高效低碳干化+能源化利用”。針對(duì)土地緊張的大城市，關(guān)鍵是發(fā)展太陽(yáng)能干化等低碳技術(shù)。干化后污泥可協(xié)同焚燒回收熱能，需重點(diǎn)管控二噁英等污染物排放。

　　破解產(chǎn)業(yè)鏈難題迫在眉睫。首要任務(wù)是完善《污泥土地利用》系列標(biāo)準(zhǔn)，建立基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的分類(lèi)體系。推動(dòng)從“政府補(bǔ)貼處置”向“資源化產(chǎn)品價(jià)值驅(qū)動(dòng)”轉(zhuǎn)變，探索“處理服務(wù)費(fèi)+資源化產(chǎn)品收益”商業(yè)模式，建立政府綠色采購(gòu)制度，鼓勵(lì)跨區(qū)域共建共享處理中心。像廣東省深圳市在“廠網(wǎng)一體化”運(yùn)營(yíng)和探索“焚燒為主、厭氧消化為輔、土地利用為補(bǔ)充”的多元化技術(shù)路線方面，已提供了有益經(jīng)驗(yàn)。

　　中國(guó)城市報(bào)：管網(wǎng)是水質(zhì)安全的關(guān)鍵防線。改造中應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注哪些技術(shù)環(huán)節(jié)以應(yīng)對(duì)新污染物等風(fēng)險(xiǎn)？

　　吳德禮：管網(wǎng)是保障水質(zhì)安全旅程中最漫長(zhǎng)，也最脆弱的一環(huán)。

　　改造中，管材與內(nèi)襯是基礎(chǔ)。必須全面淘汰易腐蝕管材，推廣使用球墨鑄鐵管、不銹鋼管、優(yōu)質(zhì)塑料管等。修復(fù)舊管時(shí)優(yōu)先采用食品級(jí)內(nèi)襯，杜絕“紅水”“黃水”及微生物滋生。

　　管線改造，水質(zhì)穩(wěn)定性控制是關(guān)鍵。需要優(yōu)化消毒劑投加策略，在保障微生物安全的同時(shí)抑制消毒副產(chǎn)物生成。對(duì)老舊小區(qū)，需要特別防范重金屬溶出風(fēng)險(xiǎn)。

　　關(guān)于新污染物，管網(wǎng)穩(wěn)定、密閉的輸送是末端深度處理（如高級(jí)氧化、膜技術(shù)）發(fā)揮效能的前提。因此，改造需為未來(lái)水廠升級(jí)預(yù)留接口和空間。同時(shí)，一個(gè)健全的管網(wǎng)系統(tǒng)也是溯源管控利器，可以輔助鎖定工業(yè)、醫(yī)療等潛在新污染物排放源。未來(lái)通過(guò)布設(shè)在線監(jiān)測(cè)儀，建立預(yù)警平臺(tái)，可快速溯源并隔離風(fēng)險(xiǎn)，將公共健康風(fēng)險(xiǎn)降到最低。

　　機(jī)制固本：

　　以系統(tǒng)管理實(shí)現(xiàn)協(xié)同最優(yōu)

　　中國(guó)城市報(bào)：地下管網(wǎng)涉及水務(wù)、住建、環(huán)保、城管等多部門(mén)管理。如何構(gòu)建跨部門(mén)協(xié)同機(jī)制以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)最優(yōu)？

　　吳德禮：城市管網(wǎng)管理“政出多門(mén)”是普遍難題，但必須破解，這需要機(jī)制與模式雙重創(chuàng)新。

　　在機(jī)制上，建議推動(dòng)成立“城市水系統(tǒng)管理委員會(huì)”。由市領(lǐng)導(dǎo)牽頭，統(tǒng)籌水務(wù)、生態(tài)環(huán)境、住房城鄉(xiāng)建設(shè)、城管、財(cái)政、自然資源和規(guī)劃等部門(mén)，賦予其審批綜合規(guī)劃、協(xié)調(diào)重大項(xiàng)目、考核部門(mén)績(jī)效、統(tǒng)籌分配資金的實(shí)權(quán)，打破“部門(mén)墻”。

　　在運(yùn)營(yíng)模式上，應(yīng)大力推廣“廠—網(wǎng)—河（湖）一體化”運(yùn)維模式。將污水處理廠、排水管網(wǎng)、泵站、沿河閘壩乃至污泥設(shè)施等打包交由一個(gè)專(zhuān)業(yè)運(yùn)營(yíng)主體負(fù)責(zé)。這樣運(yùn)營(yíng)方才有內(nèi)在動(dòng)力優(yōu)化整個(gè)系統(tǒng)。例如，通過(guò)精準(zhǔn)調(diào)度減少雨天溢流污染，既能保護(hù)河道，也能降低污水處理廠負(fù)荷與風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)總成本最低和整體效益最大化。上海市蘇州河綜合整治等成功案例，其背后強(qiáng)有力的跨部門(mén)協(xié)調(diào)機(jī)制功不可沒(méi)。

　　中國(guó)城市報(bào)：“十五五”時(shí)期，標(biāo)準(zhǔn)、政策與管理規(guī)范方面最迫切需要完善什么？

　　吳德禮：標(biāo)準(zhǔn)是行動(dòng)的指揮棒和度量尺。當(dāng)前最需完善以下幾類(lèi)：

　　第一，建立管網(wǎng)效能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。從“污水收集處理率”等總量指標(biāo)，轉(zhuǎn)向“污染物（COD）收集率”“雨天溢流污染控制率”“單位管長(zhǎng)輸水能耗”等強(qiáng)度與質(zhì)量指標(biāo)，引導(dǎo)從“建了多長(zhǎng)”轉(zhuǎn)向“管得多好”。

　　第二，污泥資源化出路標(biāo)準(zhǔn)。這是打通循環(huán)經(jīng)濟(jì)“最后一公里”的關(guān)鍵。必須加快出臺(tái)鼓勵(lì)安全資源化的國(guó)標(biāo)與技術(shù)規(guī)程，明確不同等級(jí)污泥產(chǎn)物在土壤改良等不同場(chǎng)景的應(yīng)用規(guī)范。

　　第三，系統(tǒng)推行碳排放核算標(biāo)準(zhǔn)。建立覆蓋“管網(wǎng)—處理—污泥”全鏈條的碳核算方法，將碳排放強(qiáng)度納入項(xiàng)目評(píng)價(jià)體系，引導(dǎo)低碳化發(fā)展。

　　第四，數(shù)據(jù)與智能標(biāo)準(zhǔn)。統(tǒng)一傳感器數(shù)據(jù)格式、通信協(xié)議與模型規(guī)范，打破數(shù)據(jù)孤島，為構(gòu)建“城市級(jí)水系統(tǒng)數(shù)字孿生”奠定基礎(chǔ)。

　　中國(guó)城市報(bào)：對(duì)于各地“十五五”管網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)，您最核心的建議是什么？

　　吳德禮：最核心的建議是：“系統(tǒng)思維，精準(zhǔn)施策”。

　　必須摒棄“重廠站、輕管網(wǎng)”“重末端、輕源頭”“重建設(shè)、輕運(yùn)維”的慣性思維。將供排水管網(wǎng)、污水處理廠、污泥設(shè)施、受納水體乃至雨水管理等作為有機(jī)整體進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)、統(tǒng)一規(guī)劃與協(xié)同建設(shè)。

　　行動(dòng)的第一步，也是至關(guān)重要的一步，是投資于全面的精準(zhǔn)診斷，切忌盲目上馬工程。在投入巨資改造前，必須舍得花一筆“小錢(qián)”，運(yùn)用管道機(jī)器人、聲吶探測(cè)、在線監(jiān)測(cè)等手段，給管網(wǎng)做“CT掃描”，建立“健康檔案”。基于精確數(shù)據(jù)，才能找準(zhǔn)癥結(jié)，制定靶向方案。例如在雨污分流上，新建區(qū)須嚴(yán)格要求，建成區(qū)要實(shí)事求是，有時(shí)建設(shè)調(diào)蓄設(shè)施、推進(jìn)源頭改造是更科學(xué)的策略。

　　同時(shí)，要把長(zhǎng)期運(yùn)維和智能化管理的資金與規(guī)劃，前置到項(xiàng)目總投資中考慮。再先進(jìn)的管網(wǎng)，缺乏持續(xù)“健康管理”，效能也會(huì)迅速衰退。必須像重視建設(shè)一樣，重視其全生命周期的智慧運(yùn)維，這才是對(duì)城市未來(lái)真正地負(fù)責(zé)。

■中國(guó)城市報(bào)記者 孫雪霏