城镇污水处理给排水系统优化运行研究
何晓艳
内蒙古鸣川企业管理有限公司, 内蒙古 呼和浩特 010000
摘要：城镇污水处理给排水系统是保障水环境质量、提升城镇运行韧性和推进资源循环利用的重要基础设施。当前，城镇污水处理已由单纯设施建设阶段转向系统提质增效阶段，但在实际运行中仍存在管网收集效能不足、雨污混接影响进水水质、处理厂能耗药耗偏高、运行调控精细化程度不足等问题。为提升系统运行效率，本文从给排水系统运行现状出发，分析管网输送、厂站处理和运维管理中的主要制约因素，并提出完善管网排查修复、优化水量水质调度、实施精准曝气与设备节能、建设智慧运维平台等措施。研究认为，通过“源头管控—过程优化—智慧运维”的协同路径，可有效提高污水收集处理效能，降低运行成本，增强系统安全稳定性，为城镇污水处理系统高质量运行提供支撑。
关键词：城镇污水处理；给排水系统；优化运行；智慧运维
随着城镇化进程推进，污水处理系统已不再只是末端污染治理设施，而是连接排水管网、泵站、污水处理厂、再生水利用和污泥处置的综合运行体系。“十四五”相关规划强调，城镇污水处理要从增量建设为主转向存量提升、结构优化和系统提质增效并重。 因此，对给排水系统进行优化运行研究，既有助于提高污水收集率和处理稳定性，也有助于降低能耗、药耗和运行风险。
1、城镇污水处理给排水系统运行中的主要问题
1.1 管网收集输送效能不足
城镇污水处理系统的运行效果首先取决于排水管网的收集与输送能力。部分区域由于老旧管网渗漏、错接混接、雨污分流不彻底、地下水入渗等问题，导致污水厂进水浓度偏低、进水水量波动较大。表面看，污水处理厂完成了处理任务，但从系统角度看，大量清水进入污水管网会挤占处理能力，增加泵站提升和厂内处理能耗；而部分生活污水未被有效收集，则会削弱污染削减效果。尤其在降雨期间，雨水大量进入污水系统，容易造成管网高水位运行、泵站超负荷、污水厂冲击负荷增加等问题，使处理系统由稳定运行转为被动应急运行。《城镇排水与污水处理条例》也明确要求对排水设施进行维护、清疏和安全运行管理，说明管网状态直接影响系统整体效能。
1.2 厂站处理运行精细化不足
污水处理厂运行中普遍存在“重达标、轻优化”的倾向，即只要出水指标满足排放要求，就容易忽视能耗、药耗、碳排放和设备寿命等综合指标。实际上，提升泵、鼓风机、回流泵、加药系统和污泥处理单元都是能耗与成本集中的环节。相关研究指出，污水处理厂节能降耗需要从提升单元、初沉池、生化单元、曝气控制、回流方式等全流程开展优化，而不能只依赖单一设备改造。 在实际运行中，若曝气量长期按经验设定，容易出现溶解氧过高、能耗浪费或溶解氧不足、出水不稳的问题；若回流比、污泥龄、加药量缺乏动态调节，也会造成运行成本增加。由此可见，厂站运行的关键矛盾已从“能不能处理”转向“能不能稳定、低耗、精准地处理”。
2、城镇污水处理给排水系统优化运行措施
2.1 强化管网排查修复与源头管控
优化运行应首先从管网端入手，建立常态化排查、检测、修复和养护机制。具体做法包括：对老旧管网开展 CCTV 检测、声呐检测和水位监测，识别破损、塌陷、淤积、渗漏和错接点；对雨污混接区域实施分区溯源，按照“发现一处、整改一处、复核一处”的方式推进治理；对重点排水户建立排放档案，记录预处理设施、内部管网、连接管、检测井等运行情况。现行排水许可管理规定也要求重点排水户建立档案并保存运行维护记录，这为源头管理提供了制度依据。 在运行层面，应将管网水位、泵站流量、污水厂进水浓度等数据联动分析，判断外水入侵和异常排放位置。通过源头减量、管网修复和排水许可协同管理，可减少无效水量进入处理系统，提高进水污染物浓度和系统处理效率。
2.2 优化厂站工艺调控与节能运行
污水处理厂优化运行应围绕“稳定达标、节能降耗、弹性调度”展开。首先，应根据进水水量、水质、季节温度和出水标准，动态调整曝气量、内外回流比、污泥龄和加药量，避免长期采用固定参数运行。曝气系统是污水处理厂主要耗能环节，可通过溶解氧在线监测、氨氮反馈控制、鼓风机变频调节和分区曝气实现精准供氧。其次，应对提升泵、回流泵、搅拌器等设备进行能效评估，合理配置启停组合，使设备运行在高效区间。再次，应加强污泥浓缩、脱水和资源化利用管理，减少污泥处理环节的药耗和运输成本。国家关于污水处理减污降碳协同增效的政策提出，要推广智慧水务管理系统，开展全过程智能调控与优化，实现精准曝气，并加强能源资源回收利用。 因此，厂站优化不应局限于单点节电，而应形成工艺、设备、能源和污泥处理的综合运行方案。
3、城镇污水处理给排水系统协同运维路径
3.1 建设数据驱动的智慧运维体系
给排水系统优化运行需要从人工经验管理转向数据驱动管理。应在管网、泵站、污水厂和再生水系统布设关键监测点，采集水位、流量、水质、设备电耗、药耗、污泥量和报警信息，并通过统一平台进行集中分析。智慧运维的重点不是简单“上系统”，而是让数据真正服务于调度决策。例如，当管网水位异常升高而污水厂进水 COD 明显降低时，可判断存在雨水或地下水入侵；当鼓风机能耗升高而氨氮去除效果变化不明显时，可反推曝气控制存在冗余；当泵站启停频繁时，可通过液位区间和联动规则优化减少设备损耗。相关研究将污水处理运行品质提升概括为稳定高标、提质增效、绿色生态与智慧赋能，并提出全流程优化提标、全方位节能降耗、全环节智慧运维等方向。 因此，智慧运维的核心价值在于把分散设施连接成可感知、可分析、可调度的整体系统。
3.2 完善绩效评价与长效管理机制
优化运行最终要落到长效管理和绩效评价上。传统考核往往偏重出水水质是否达标，而对进水浓度、单位水量电耗、单位污染物削减能耗、药剂消耗、设备完好率、管网外水比例、污泥规范处置率等指标关注不足。为解决这一问题，应建立覆盖“管网—泵站—污水厂—污泥—再生水”的综合评价体系，将水质达标、污染削减、能耗控制、设施安全、资源利用和应急能力纳入同一考核框架。国家相关意见已提出研究制定城镇污水处理碳排放统计核算、监测计量等标准，并加快制定协同降碳绩效评价标准。 在管理机制上，应明确运营单位、监管部门和排水户责任，形成巡查、检测、整改、复核、评价的闭环流程。通过绩效评价倒逼运行优化，可避免优化措施停留在临时整治层面，使系统长期保持安全、稳定、低耗运行状态。
4、结语
经本文论证，城镇污水处理给排水系统优化运行的关键，不在于单独提高污水处理厂某一环节能力，而在于打通管网收集、泵站输送、厂站处理和运维管理之间的联系。针对管网收集效能不足、厂站运行精细化不足等问题，可通过管网排查修复、源头排放管控、工艺参数优化、设备节能调度、智慧运维平台建设和绩效评价机制完善等措施，提升系统整体运行效率。由此可见，构建“源头可控、过程可调、末端稳定、管理闭环”的运行模式，是实现城镇污水处理给排水系统高效、稳定、低耗运行的重要路径。
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