南京市管道非開挖修複CIPP紫外光固化修複增效實踐經驗

1.1 南京市汙水管網建設發展曆程

1985年至2008年，逐步建立和形成截流式合流製為(wei) 主的汙水排放體(ti) 係；2009年至2018年，集中開展分流製排水係統建設，形成相對完善的汙水收集係統；2018年起，有序開展管網排查和問題管網整治及提升行動，推動汙水管網可持續發展。

2020年，南京市完成主城區六大汙水收集係統市政汙水管網排查和即查即改，汙水處理提質增效顯著。為(wei) 進一步提升汙水收集和輸送效能，南京市計劃通過5年時間有序推進問題管網專(zhuan) 項整治及提升，實現“汙水不入河、外水不進管、進廠高濃度、減排高效能"。

1.2 汙水管網排查政策

國家和行業(ye) 層麵都明確提出了汙水管網排查工作要求，努力實現“城市生活汙水集中收集效能顯著提高"的發展目標。如《關(guan) 於(yu) 印發城市黑臭水體(ti) 治理攻堅戰實施方案的通知》（建城〔2018〕104號）、《關(guan) 於(yu) 印發城鎮汙水處理提質增效三年行動方案（2019~2021年）的通知》（建城〔2019〕52號）、《城鎮生活汙水處理設施補短板強弱項實施方案》的通知（發改環資〔2020〕1234號）；《城鎮排水管渠與(yu) 泵站運行、維護及安全技術規程》（CJJ 68-2016）等。

1.3 汙水管網排查難點

當前汙水管網排查主要難點體(ti) 現在以下幾方麵：

（1）數據不完善。隨著城市建設的發展，地下管線急劇增加。地下管線錯綜複雜、數據不精準、不完善已嚴(yan) 重影響地下管線運行安全。尤其是老城區在合流管的基礎上新建了汙水管，後期運行過程中又因電、氣、通訊、地鐵等市政工程頻繁改造，雨汙水管道混接現象較為(wei) 普遍，合流製、分流製交替存在，難以形成一套完整且準確的管網數據。

（2）技術路線複雜。管網排查綜合了管線探測、水質檢測、管道檢測與(yu) 評估、管道修複等多項工作，存在工作內(nei) 容多、工作量大、不確定因素多等特點，需要形成一套多專(zhuan) 業(ye) 融合、多方式協同推進的技術路線。

（3）作業(ye) 風險大。排水管道維護作業(ye) 屬於(yu) 高危勞動作業(ye) 。井下作業(ye) 是市政排水管道維護作業(ye) 中經常遇到的一種特殊作業(ye) 項目，需要進入排水管道、檢查井、閘井等市政排水設施內(nei) 部進行檢查維修，作業(ye) 難度和危險性都較大。尤其是汙水管道普遍具有埋設深、流速快、作業(ye) 空間狹小、汙染嚴(yan) 重、管內(nei) 情況複雜等特點，易發生作業(ye) 人員中毒等安全事故。

2020年至2022年，南京市主城區通過試點循序漸進，因地製宜地開展管網排查整治，最終實現汙水收集效能及水環境質量的雙提升。

2.1 基本概況

（1）汙水係統情況。南京市主城區包含六大生活汙水處理係統（見圖1），分別為(wei) 江心洲（67萬(wan) m³/d）、城北（30萬(wan) m³/d）、城東(dong) （35萬(wan) m³/d）、鐵北（19.5萬(wan) m³/d）、仙林（10萬(wan) m³/d）、城南（5萬(wan) m³/d）汙水處理廠，汙水處理能力共166.5萬(wan) m³/d，總服務麵積約500 km²，配套市政汙水管道約1700 km、汙水泵站40座。

圖1 南京市主城區六大汙水係統

（2）主要問題。①高水位：主城區六大汙水處理廠進水泵房實際運行水位普遍高於(yu) 設計水位2 m以上，尤其是江心洲、城北汙水係統來水量長期超過設計水量，2021年日均處理負荷超100%，瞬時水量較大時汙水管網水位持續提升，部分低窪地段發生汙水漫溢情況。②低濃度：2022年，主城區六大汙水處理廠進水平均COD濃度約180 mg/L，BOD5濃度約70 mg/L，尤其是處理的江心洲汙水處理廠進水濃度偏低，嚴(yan) 重影響汙染物減排效益。

2.2 技術路線

根據水係、泵站、主幹管服務範圍，合理劃分排查片區，基於(yu) “管網（麵）-管線（線）-管段（點）"排查對象，從(cong) 汙水管網全覆蓋、全收集、全處理、管道功能質量、水質水量和輸水效能等方麵梳理汙水收集係統突出問題和問題成因，結合物探測繪、水質檢測、清疏檢測、即查即改的“四位一體(ti) "排查模式，落實科學排查，邊排查邊分析，邊整治邊評估，循環往複，閉環驗證，直至找準問題根源，達到預定成效。排查技術路線見圖2。

圖2 南京市主城區汙水管網排查技術路線

2.3 工作內(nei) 容

南京市建立了統一的排查技術標準和工作製度，形成了有效的物探測繪、水質檢測、清疏檢測、即查即改的“四位一體(ti) "排查模式。

（1）物探測繪，摸清家底。分片區從(cong) 汙水節點井→汙水主次幹管→汙水泵站，分水係分流域從(cong) 排口→雨水管網→汙水源頭/雨汙混接點進行探查測量，查清排水管網設施基本屬性，主要包括管道位置、管徑、標高、材質、拓撲關(guan) 係、建設情況等；檢查井坐標、規格、材質、井室結構等；雨汙管道錯接混接、截流設施類型關(guan) 聯情況等。同步繪製雨汙水管網係統圖，分析梳理圖麵問題，現場複核查證，完成第一階段的疑似問題研判。通過測繪雨水管道2 900km，汙水管道1700 km，探明雨汙水管道混接點900餘(yu) 處（其中主管混接331處，雨水箅子接入汙水井574處），做到了汙水係統從(cong) 汙水節點井至汙水處理廠的全覆蓋測繪。

（2）水質檢測，追本溯源。對小區雨汙水節點井、市政道路汙水交匯井、汙水管道及關(guan) 聯河道、雨水排口進行科學布點，分階段開展水質跟蹤檢測，分期形成水質檢測專(zhuan) 項報告。通過10萬(wan) 樣次水質檢測數據分析，一是基本掌握源頭排水戶汙水水質情況，根據7 400座汙水節點井旱天有效水質采樣檢測數據，主城區汙水節點井COD濃度≥300 mg/L的占比42%；COD濃度在200~300mg/L占比約20%；COD濃度在100~200 mg/L占比約20%；COD濃度<100mg/L的占比18%。低濃度節點井（COD<100mg/L）主要分布於(yu) 沿江區域（地勢低且地下水位高）、沿河道區域、紫金山區域（受山水影響）以及學校、廣場、洗車店、醫院等特殊單位區域。二是研究汙水輸送過程水質變化，初步甄別河水倒灌、地下水滲漏等外來水入滲情況，快速鎖定重點排查區域範圍及問題管道設施。

（3）清疏檢測，查明問題。通過封堵調水、人工摸排、視頻檢測、聲呐檢測、全地形機器人、水下機器人等技術手段實施重點區域和問題管道設施的清疏檢測，找準河水倒灌點、雨汙混接點、管道和檢查井功能性、結構性缺陷點。累計檢測管道1080 km，發現檢查井室井蓋各類問題8 600餘(yu) 處，管道Ⅲ、Ⅳ級結構性缺陷約9 700餘(yu) 處。在所有管道缺陷中塑料管缺陷最為(wei) 突出，占比62.5%，主要缺陷類型為(wei) 脫節、錯口、破裂、變形和起伏；混凝土管占比29.5%，主要缺陷類型為(wei) 破裂、脫節、錯口和滲漏；金屬管占比8%，主要的缺陷為(wei) 脫節、錯口采用CIPP紫外光固化修複工藝，江蘇南排市政建設有限公司。

（4）即查即改，提質增效。通過檢查井室特種砂漿噴塗技術、管道CIPP、FIPP、螺旋管內(nei) 襯、鋼套環等非開挖修複技術，完成即查即改9 000餘(yu) 處，擠外水超10萬(wan) m³/d。另有230km問題管道(占比13.5%)計劃通過分段整治、整體(ti) 更新及新建等方式實施改造提升。

（5）江蘇南排市政特殊設施，重點排查。在完成“四位一體(ti) "排查的基礎上，繼續深化排查涉河湖水體(ti) 、雨水溢流、地下水較高區域的汙水設施。通過組合調控河道與(yu) 管道、雨水管道與(yu) 汙水管道水位關(guan) 係，排查過河管、沿河管、倒虹管、雨汙水管道交叉井、截流、雨天汙水漫溢點等關(guan) 聯設施，分析不同運行工況下汙水管道水位、水質、水量關(guan) 係，進一步診斷汙水係統外來水量及入滲方式，提出優(you) 化汙水收集係統建設運營的方案。

2.4 排查成效

主城區六大汙水處理係統2020年較2017年實現了進水COD增長26mg/L，增長率達15%；BOD5增長23mg/L，增長率達34%；進廠泵房前池液位平均下降約0.65m，基本達到“提水質，降水位"的預期目標。2020年排查結束後，隨即開展分年度管網修複工作。圖3 為(wei) 江心洲汙水處理廠2018年至2022年進水COD、BOD5濃度增長情況，其中，BOD5由2018年的平均56mg/L提升至2022年的平均100mg/L。

圖3 江心洲汙水處理廠進水COD、BOD5濃度變化

3.1 優(you) 化工作組織

成立工作專(zhuan) 班，加強組織領導，層層夯實責任，片區管網養(yang) 護運行負責人擔任建設單位現場責任人，加強對各參建單位的管理。本次排查項目按照汙水收集係統進行劃分，采用設計施工一體(ti) 化模式（設計單位牽頭），先分析評估，再精準施工。

3.2 重視績效考核

根據長期養(yang) 護中對收集係統本底情況的分析，製定與(yu) 參建單位經濟利益掛鉤的履約指標和考核製度，如江心洲排查項目要求排查工程竣工後江心洲汙水處理廠進水COD濃度連續3個(ge) 月同比提高10%以上（含10%）、城北排查項目要求排查工程竣工後城北汙水處理廠進水COD濃度連續三個(ge) 月同比提高5%以上（含5%）。一方麵加強各參建單位之間深度合作，有效落實排查質量、進度、安全、投資管理；另一方麵也可極大地調動各參建單位的工作積極性，有效促進排查工作成效。

3.3 引入特殊技術

排查項目中，除利用潛望鏡（QV）、閉路電視（CCTV）、聲呐（Sonar）等常規檢測手段外，創新利用電法測漏檢測和水下機器人檢測對無法調排的管段進行檢測，利用全地形機器人對大型合流箱涵進行檢測，做到汙水管網設施應檢盡檢。另外，利用示蹤劑、煙霧發生器、餘(yu) 氯試劑、便攜式氨氮檢測等措施縮小排查範圍，追本溯源。

3.4 開展專(zhuan) 項分析

對於(yu) 汙水管網運行的問題易發區域，重點排查分析。本次將沿河管、過河管、攔河入網、截流設施、合流管道等作為(wei) 重點排查對象，進行專(zhuan) 項排查和分析。

3.5 協同即查即改

圍繞擠外水、治混接、收汙水的工作目標，有針對性地圍繞重點問題開展汙水管道及附屬設施缺陷即查即改，尤其是加強河水倒灌、汙水下河、雨汙水混接、檢查井設施安全等問題整治，減少外來水進入汙水係統。即查即改減少了二次調排水的投入，同時也能夠快速產(chan) 生效果。

3.6 推進智慧水務

通過信息技術和管網排查的深度融合，構建“一圖、一庫、一平台"的汙水管網信息化管理係統。

一圖：細化排查成果，抓好數據源頭。物探測繪數據嚴(yan) 格執行《南京市管線探測技術規程》（DB 3201）、《南京市管線數據標準》（DB 3201），並按照南京水務集團相關(guan) 規定重新對檢查井編號，錄入南京水務集團有限公司GIS數據庫，並以地形圖為(wei) 載體(ti) 繪製排水管網CAD圖，形成汙水管網“一張圖"。

一庫：對排查成果數據進行標準化建庫。以“汙水管網檢測排查成果可視化展示和應用"為(wei) 工作目標，製定如“一井一檔"、“一路一檔"、水質檢測數據、管道檢測報告、CCTV/QV/聲呐等視頻影像資料、管道液位監控等成果提交標準，實現成果資料數據邏輯檢查、格式轉換、數據掛接等標準化處理，完成管線探測數據和檢測排查資料統一建庫。截至2020年底，已錄入約46 700座檢查井檔案、約29 000份視頻檢測資料、約54 000樣次水質檢測成果數據。

一平台：強化平台優(you) 勢推動智慧水務。開發定製化的係統平台實現對汙水處理廠、泵站、管網信息係統（不同時期、不同模塊）的整合與(yu) 集成，綜合展示汙水廠運營、泵站運營、管網運營、調度係統、巡檢係統、養(yang) 護係統、工單係統、視頻係統等八大功能模塊，堅實打造“一平台"載體(ti) ，推動智慧水務高質量發展。

科學利用物探測繪、水質檢測、清疏檢測、CIPP紫外光固化修複 即查即改的“四位一體(ti) "模式，能夠有效實現城鎮汙水處理提質增效目標，具有推廣意義(yi) 。

單一管網排查項目隻是短效治標，稍有鬆懈就會(hui) 陷入問題反複狀態，因此管理者應把視野放在排水管理的長效治標上，積極探索有效的長效管理機製，推動排水設施從(cong) 規劃建設→驗收移交→日常維護，汙水處理從(cong) 源頭接入→過程輸送→處理回用的全周期、全流程管理，實現排水長效管理水平的全麵提升。