“城市生命線”如何更健康——訪同濟大學環境科學與工程學院副院長吳德禮

“十五五”時期，我國預計將建設改造地下管網超過70萬公里，新增投資需求超過5萬億元。這不僅是基礎設施投資的數字躍升，更是城市發展理念的深刻轉型——供排水管網被提升至“城市生命線”的戰略高度。從頻繁內澇到黑臭水體，從供水漏損到水質隱患，管網問題直接關乎水安全、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？中國城市報專訪同濟大學環境科學與工程學院副院長、上海污染控制與生態安全研究院執行副院長吳德禮，解讀從理念到實踐的系統躍遷。

　　理念領航：

　　從末端治理轉向系統循環

　　中國城市報：地下管網如今被明確為“城市生命線”。這一戰略定位將帶來哪些根本性改變？其緊迫性何在？

　　吳德禮：這標志著城市水系統治理的根本性理念躍遷。核心是從過去孤立的、被動響應的“末端治理”，轉向全局的、主動調控的“系統循環”模式。緊迫性源于水資源短缺、水環境污染和內澇風險等多重壓力。

　　理念的根本改變首先體現在價值認知上。過去管網常被視為需要持續投入維護的“成本中心”，甚至是“負資產”。新戰略視角下，高效健全的管網是保障水資源安全、回收能源與資源、降低環境風險的核心基礎設施，其價值體現在城市生態系統的健康與可持續性上，成為真正的“價值源泉”。

　　其次是系統關聯性重塑。管網將不再是“孤島”，其必須與污水處理工藝協同（如保持污水濃度），與雨水管理設施協同，與區域能源規劃協同（如利用污水熱能），形成“廠—網—河—湖—泥”一體化有機生命體。

　　最后是驅動從“粗放建設”到“精準運維”的轉變。管網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。新理念驅動重點從規模擴張的新建，轉向對既有系統的精細化診斷、修復與智能運維，更關注管網全生命周期綜合成本效益。

　　中國城市報：如何評價當前我國供排水管網的整體效能？最突出的系統性挑戰是什么？

　　吳德禮：我國城市供排水管網規模已躍居世界首位，這是了不起的成就，但必須“重質”。當前整體效能仍有巨大提升空間，最突出挑戰是“系統性的效能衰減與協同失靈”。

　　結構性隱患深重。大量超期服役管道破損、腐蝕嚴重，不僅造成15%—20%的供水漏損，更導致惡性循環：污水外滲污染，雨水內滲稀釋污水，使污水處理廠在處理“偽污水”，浪費處理能力與能耗。

　　功能性缺陷普遍。老城區雨污混接、錯接廣泛存在，降雨時混合污水直排河道，是導致水體黑臭“痼疾”的主因。管網與泵站能力不匹配、流向不合理等問題也導致局部淤積、冒溢。

　　智能化水平滯后。多數管網仍“看不見、摸不著”，缺乏在線監測點，難以構建精準水力模型，調度依賴經驗，無法優化預警。

　　資源化鏈條斷裂。管網多被僅看作傳輸通道，其作為資源回收“第一現場”的潛能被忽視。污水中的化學能、熱能未有效利用，管網效能低也影響后續污泥資源化。

　　德國、日本等國的核心經驗是：“診斷先行、立法保障、長期投入”。他們將管網健康視為水環境安全基石，這值得我們借鑒。

　　技術筑基：

　　向綠色低碳聚焦資源循環

　　中國城市報：在“雙碳”目標下，供排水管網如何實現節能降耗？有哪些創新技術與策略？

　　吳德禮：供排水管網的節能降耗是實現水務綠色轉型的關鍵。

　　實現節能，系統優化是根本。核心工具是水力模型與智能調度。利用實時數據驅動模型，相當于裝上“智慧大腦”。通過泵站聯合智能調度，使其高效運行、避開用電高峰，可顯著降耗。荷蘭“智慧水網格”項目通過中央優化系統，將泵站群能耗降低10%—15%。此外，非開挖修復技術既能恢復結構安全，也能降低管道內壁粗糙系數，減少水力損失與能耗。

　　更具前瞻性的是將管網變為能量回收“基礎設施”。一是在有落差管道中安裝微型水力渦輪機，將勢能轉化為電能，“就地取能”。二是污水熱能回收。污水溫度穩定，是極佳熱源。在管網中安裝熱交換器，可為沿線建筑供暖制冷。瑞典斯德哥爾摩某片區利用污水熱能滿足了區內80%的供暖需求。這預示著排水系統可從“能耗末端”轉變為“城市能源基礎設施的重要組成部分”。

　　中國城市報：管網改造會影響污泥的產量與性質。“十五五”時期應優先推廣哪些污泥處理技術？如何破解產業鏈銜接難題？

　　吳德禮：管網改造后，污泥產量可能增加，有機質含量也可能更高。這既是挑戰——處置壓力更大；更是機遇——可以為資源化利用提供更優質的原料。

　　優先推薦兩條技術路線：

　　一是“高級厭氧消化+”技術組合。這是實現“能源回收+資源循環”的旗艦路線。通過熱水解、超聲波等預處理技術，可大幅提升厭氧消化產氣效率（沼氣產量提升30%—50%）。沼氣可發電或提純為生物天然氣。關鍵是從消化液中回收80%以上磷，磷是關乎國家糧食安全的戰略性資源。沼渣經穩定化處理后，可安全地用于土地改良。

　　二是“高效低碳干化+能源化利用”。針對土地緊張的大城市，關鍵是發展太陽能干化等低碳技術。干化后污泥可協同焚燒回收熱能，需重點管控二噁英等污染物排放。

　　破解產業鏈難題迫在眉睫。首要任務是完善《污泥土地利用》系列標準，建立基于風險評估的分類體系。推動從“政府補貼處置”向“資源化產品價值驅動”轉變，探索“處理服務費+資源化產品收益”商業模式，建立政府綠色采購制度，鼓勵跨區域共建共享處理中心。像廣東省深圳市在“廠網一體化”運營和探索“焚燒為主、厭氧消化為輔、土地利用為補充”的多元化技術路線方面，已提供了有益經驗。

　　中國城市報：管網是水質安全的關鍵防線。改造中應重點關注哪些技術環節以應對新污染物等風險？

　　吳德禮：管網是保障水質安全旅程中最漫長，也最脆弱的一環。

　　改造中，管材與內襯是基礎。必須全面淘汰易腐蝕管材，推廣使用球墨鑄鐵管、不銹鋼管、優質塑料管等。修復舊管時優先采用食品級內襯，杜絕“紅水”“黃水”及微生物滋生。

　　管線改造，水質穩定性控制是關鍵。需要優化消毒劑投加策略，在保障微生物安全的同時抑制消毒副產物生成。對老舊小區，需要特別防范重金屬溶出風險。

　　關于新污染物，管網穩定、密閉的輸送是末端深度處理（如高級氧化、膜技術）發揮效能的前提。因此，改造需為未來水廠升級預留接口和空間。同時，一個健全的管網系統也是溯源管控利器，可以輔助鎖定工業、醫療等潛在新污染物排放源。未來通過布設在線監測儀，建立預警平臺，可快速溯源并隔離風險，將公共健康風險降到最低。

　　機制固本：

　　以系統管理實現協同最優

　　中國城市報：地下管網涉及水務、住建、環保、城管等多部門管理。如何構建跨部門協同機制以實現系統最優？

　　吳德禮：城市管網管理“政出多門”是普遍難題，但必須破解，這需要機制與模式雙重創新。

　　在機制上，建議推動成立“城市水系統管理委員會”。由市領導牽頭，統籌水務、生態環境、住房城鄉建設、城管、財政、自然資源和規劃等部門，賦予其審批綜合規劃、協調重大項目、考核部門績效、統籌分配資金的實權，打破“部門墻”。

　　在運營模式上，應大力推廣“廠—網—河（湖）一體化”運維模式。將污水處理廠、排水管網、泵站、沿河閘壩乃至污泥設施等打包交由一個專業運營主體負責。這樣運營方才有內在動力優化整個系統。例如，通過精準調度減少雨天溢流污染，既能保護河道，也能降低污水處理廠負荷與風險，實現系統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，其背后強有力的跨部門協調機制功不可沒。

　　中國城市報：“十五五”時期，標準、政策與管理規范方面最迫切需要完善什么？

　　吳德禮：標準是行動的指揮棒和度量尺。當前最需完善以下幾類：

　　第一，建立管網效能評價標準。從“污水收集處理率”等總量指標，轉向“污染物（COD）收集率”“雨天溢流污染控制率”“單位管長輸水能耗”等強度與質量指標，引導從“建了多長”轉向“管得多好”。

　　第二，污泥資源化出路標準。這是打通循環經濟“最后一公里”的關鍵。必須加快出臺鼓勵安全資源化的國標與技術規程，明確不同等級污泥產物在土壤改良等不同場景的應用規范。

　　第三，系統推行碳排放核算標準。建立覆蓋“管網—處理—污泥”全鏈條的碳核算方法，將碳排放強度納入項目評價體系，引導低碳化發展。

　　第四，數據與智能標準。統一傳感器數據格式、通信協議與模型規范，打破數據孤島，為構建“城市級水系統數字孿生”奠定基礎。

　　中國城市報：對于各地“十五五”管網規劃與建設，您最核心的建議是什么？

　　吳德禮：最核心的建議是：“系統思維，精準施策”。

　　必須摒棄“重廠站、輕管網”“重末端、輕源頭”“重建設、輕運維”的慣性思維。將供排水管網、污水處理廠、污泥設施、受納水體乃至雨水管理等作為有機整體進行頂層設計、統一規劃與協同建設。

　　行動的第一步，也是至關重要的一步，是投資于全面的精準診斷，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”，運用管道機器人、聲吶探測、在線監測等手段，給管網做“CT掃描”，建立“健康檔案”。基于精確數據，才能找準癥結，制定靶向方案。例如在雨污分流上，新建區須嚴格要求，建成區要實事求是，有時建設調蓄設施、推進源頭改造是更科學的策略。

　　同時，要把長期運維和智能化管理的資金與規劃，前置到項目總投資中考慮。再先進的管網，缺乏持續“健康管理”，效能也會迅速衰退。必須像重視建設一樣，重視其全生命周期的智慧運維，這才是對城市未來真正地負責。

■中國城市報記者 孫雪霏