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白皮书发布!黑臭水体“后治理阶段”具有五项未来发展趋势
来源:读创科技
编辑:陈旭

读创/深圳商报记者 刘娥/文图


8月8日,《质效并举、标本兼治:搭建黑臭水体“后治理阶段”的长效化系统思维》白皮书(以下简称“白皮书”)在福州发布。白皮书由全球水泵及水技术解决方案的领导者丹麦格兰富公司与国际水务智库(GWI)联合发布,针对城市黑臭水体现阶段整治所面临的挑战,综合各领域专家建议并对标国际优秀河道治理经验,为黑臭水体问题的解决提供一定的参考和借鉴。

以下是白皮书部分摘要:

白皮书认为,黑臭水体产生的原因一是大量城市生活污水、工业废水或垃圾堆放产生的渗滤液直接排入水域导致水体污染;二是城市中心城区配套基础设施落后,大量雨污河流管道未改造,雨污混接混排导致水体污染;三是城市建设破坏了内河水系统网络的连通性,导致水动力不足,产生滞留缓流型黑臭水体;四是由于水资源匮乏使水体丧失生态功能和自净能力,产生生态基流匮乏的黑臭水体。

白皮书指出,目前全国城市黑臭水体治理面临四大挑战

▸一是缺乏系统性的城市水环境治理统筹方案。如何克服“头痛医头,脚痛医脚”的工程化治理思维是城市黑臭水体综合整治的首要挑战。城市水环境是一个由多个重要的水系元素相互连通而成的有机整体——包含污水处理厂、管网、河道、湖泊、泵站等。若是单纯地以河道为单位进行治理,而对这些元素缺乏系统性的统筹方案,边施工边设计,不仅无法对症下药,还会造成已治理水体“二度黑臭”的反弹问题,使所有投入的资金和工程付诸东流。

▸二是控源截污不到位、配套设施历史欠账多。黑臭水体治理的难点在于治本,治本的核心在于截污,而截污的重点依赖于“厂”与“网”两大配套基础设施的建设、改造和完善。由于管网的改造涉及巨大的地下工程和资金投资,在人口密集的老城区也面临工程较难开展的困境。现阶段排水管网仍存在几个比较突出的问题,其中包括:污水收集系统的不健全所导致的污水收集率低及处理不完全、雨污合流及雨污管道错接所导致的暴雨期溢流污染现象、老旧管网断裂破损而导致的地下水入渗使污水处理厂污染物浓度稀释并降低污水处理效率的问题等。源头污染拦截和控制的不到位,将无法从根源上消除黑臭,从而使已经治理完成的水体随时面临再度污染的威胁。

▸三是治标不治本的应急式、单一化治理。技术的合理集成是决定黑臭水体治理效果的关键。然而,现阶段不少地区仍存在“重速度、轻质量”的治理误区,即大规模地采用单一的水质净化技术进行应急式的治理。比如单独地采用曝气增氧技术、大量地投加化学及微生物药剂、以及在河道内种植生态植物而未与其他技术相结合等。尽管这样的处理模式可以使河体表面的黑臭现象得到暂时的缓解,但却不能从本质上消除黑臭——许多污染物不能得到针对性的去除、藻类爆发后黑臭问题又会再度复发等。如何定制化从每一条受污染河道的问题着手,而采用不同的化学、物理和生物手段进行集成以形成综合的技术解决方案,是黑臭水体水质净化效果保障的一大挑战。

▸四是已治理水体欠缺长效化的维护和管理。要实现水体"河畅、水清、岸绿、景美"目标的长效化保持,需要高效的管理和运营维护。而管理措施的不到位则可能产生诸如沿岸居民垃圾的不合理收集而导致的河面大量漂浮污染物产生、沿岸工业企业排污的监管松懈而导致的工业废水污染、以及河道淤泥不定期处理而产生的底泥上浮加重水体污染等问题。如何协同政府、企业、居民等多方力量而形成一个具有约束力的严格可行的监管模式,对于保障河道的长治久清至关重要。

为了更好地应对上述挑战,实现国家提出的“2021 年城市建成区基本消除黑臭”的新目标”,该白皮书提出了五项未来发展趋势,为“后治理攻坚阶段”提供强化和巩固治理效果的新思路:

▸一是系统化:从“厂-网-河”的零散化局部治理转变为“厂-网-河”的一体化统筹考虑。如何将“厂、网、河”等城市水系元素有效地串联和统筹设计是建立系统化的治理思路的重点。在“厂、网、河”的分类下,所包含的是城镇污水系统、工业污水系统、雨水系统、污水管网 、雨水管网、以及泵、闸、沿岸生态景观规划等更加细化且互相影响的水系元素。而现在,各元素之间界限的模糊化组成了城市黑臭水体外源污染的主要成因,这些问题包含:集中工业污水厂的缺乏而导致工业污水对城镇污水厂的过度依赖、雨水系统和污水系统混合而造成的收集处理和排放低效化、水泵与水闸等设施设置的不完全而导致源头截污不足等。

在这一方面,可以借鉴德国埃姆舍河的治理经验,建设针对初雨的收集系统和特定的雨水净化厂,将雨水和污水处理设施有效分离;同时,通过在地下设置提升泵站,将河体内所淤积的大量垃圾、污染物及污水运送至地面以进行分类处置。在这一思路的基础上,城镇污水处理厂、工业污水处理厂和初雨处理厂的分类管理及泵闸等设施的一体化联合及双向设置将可能成为未来城市水系系统化管理的重要趋势之一。

▸二是精细化:从以厂为重的规模提升转变为厂网并重的质效提升。城市污水系统的优化重点正在从建造污水处理厂提升污水处理规模进一步向优化污水收集及排水管网提升处理质量和效率转型。2019年中国所出台的《城镇污水处理提质增效三年行动方案(2019-2021年)》对健全排水管理的长效机制提出了更加严格的要求——“加快推进生活污水收集处理设施改造和建设、严禁雨污混接错接和污水直排、要求排入城镇污水厂的工业污水不能对城镇污水处理厂的出水稳定达标造成影响,否则需要限期退出等”,通过优化配套基础设施以实现更好的控源截污效果。

在污水收集和排放质效提升方面,香港渠务署针对收集及处理维多利亚港两岸一带污水制定了“净化海港计划”工程方案。在该方案的三部分工程计划中,不仅对污水厂和相关污水泵站进行改善,其中还包括一条全长23.6公里、最深处位于海平面以下160米的深层排污管道。通过这一地下排污管道,约170万吨的污水可以从九龙和港岛东北部被输送至位于昂船洲的污水处理厂,是世界上最深的同类设施之一。

▸三是定制化:从“多河一策”的固定化解决方案转变为“一河一策”的定制化解决方案。地理、气候和城市规划等多个影响因素赋予了受污染水系治理的复杂性和特殊性,而随着固定化的解决方案在实践过程中产生了只治标而不治本等问题,坚持问题导向与因地制宜的定制化解决方案已经刻不容缓。例如,对于部分城市化严重的老城区,被污染的河道沿岸短期内较难重新建造污水厂或开展截污纳管的优化工程,在这类情况下,可以一方面对沿岸垃圾的堆放和污水直排加强监管,另一方面可以采用移动型的分散式污水处理设备,对河道进行就地的污染处理,再辅以生态修复和定期的清淤进行长效化维护。

而对于沿岸生态环境质量较差的污染河道,在采用化学投药、物理清淤和机械活水等方法的基础上,可以借鉴奥地利维也纳河的治理经验,通过长期的综合性生态修复,从河岸植物群落恢复和储水带改造两方面着手,拆除两岸混凝土河堤,逐步改造为模拟动植物生长自然状态的生态河堤,即采用覆盖植被的植生混凝土材质将河道两岸建设为自然型的生态护岸。

值得一提的是,为了更好地应对人类活动及气候变化所带来的新挑战,许多城市的河道整治需要同时兼顾污染治理与内涝防治的双重要求。在这一情况下,如何在密集的城市空间内,实现高效且灵活的补水与排水也成为越来越多城市所重点关注的问题。一种双向泵送与闸门联合的创新改良方案应运而生,使泵闸系统既可以在雨季外河顶托时对河道进行强排泄洪,也可以在旱季内河水位偏低时反向利用外河对内河进行补水,在灵活调控水位与保障河道景观效果的同时,也提高了泵闸系统的运行能效,为未来海绵城市的城市规划理念提出了因地制宜的新思路。

▸四是数字化:从“先污染后治理”的被动式治污转变为“自动控制与风险预警”的主动式控污。“监测、溯源、自控,预判”是“数字化”在河道污染治理中的应用核心,即通过终端传感设备(流量计、水质分析仪等)监测和采集水体中如流速、流量、水温、水压等基础数据,多维度地对河道的污染源进行溯源分析,并对潜在的污染风险进行智能预判和预警,为河道的监管提供科学性的决策。

而除了系统性的智慧控污管理,河道治理中的诸如泵闸等关键设备也在向数字化转型——如通过水位监测对泵闸进行远程的自动化操作以控制河流水位,或通过对所收集的河道历来补水量和时间的大量数据进行分析,在河道需要补水的特定时间自动泵送一定量的水体进入水系以调动水体的流动性、恢复生态净化功能。格兰富在其数字化硬件设备系列中增加了一个软件系统层,通过水泵控制器的自学习过程,判断河道所需的补水量和最优补水时间,以控制整个泵闸系统按照实际需求进行水位调整。

▸五是长效化:从只治标的应急处理转变为标本兼治的长效行动。标本兼治的长效管理方案是辅助已治理水体实现长治久清的基础,不仅需要对污染源和污染事件建立严厉的政府监管体系、同时也需管控企业排污达标、并鼓励民众配合监管。

在这一方面,可以借鉴德国莱茵河的管理经验,一方面成立跨国管理和协调组织“保护莱茵河国际委员会(ICPR)”以全面处理莱茵河流域保护问题并寻求多方参与共同治理的解决方案,同时德国在1994年颁布了《环境信息法》,通过立法的形式为公众参与河道环境的监督和管理提供了详细的途径和程序。另外,通过《污水收费法》向排污企业或个人征收排污费或生态保护税,不仅给予排污企业以经济压力和约束,也为庞大的河道整治工程提供了一定的资金补偿来源。


 
 
 
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