標準的問題是由經(jīng)濟條件和質(zhì)量要求來決定的,但是如果走偏的話,就會給國家?guī)砭薮蟮膿p失,包括技術(shù)手段的使用偏差也會帶來巨大損失。以城市水體消除黑臭作為生態(tài)文明建設(shè)的切入點,黑臭水體治理是海綿城市建設(shè)中的組成部分,海綿城市理念是指導(dǎo)黑臭水體根治的根本保障。
2019年11月26日,中國工程院院士任南琪在第十四屆中國城鎮(zhèn)水務(wù)發(fā)展國際研討會上表示,污水處理廠過度提標造成巨大浪費。本文發(fā)布內(nèi)容摘選自中國工程院院士、長江學(xué)者特聘教授、哈爾濱工業(yè)大學(xué)教授、城市水資源與水環(huán)境國家重點實驗室主任任南琪在水大會上所發(fā)表的演講內(nèi)容——《海綿城市理念與黑臭水體治理對策》。
理念轉(zhuǎn)變?yōu)橄葘?dǎo)
01 以系統(tǒng)工程思路抓城市水
中國面臨的兩大關(guān)鍵問題:城市暴雨產(chǎn)生的內(nèi)澇治理、城市水資源與水環(huán)境改善。我們現(xiàn)在也像國外開展一些學(xué)習(xí)。比如說,向歐洲的可持續(xù)排水系統(tǒng)學(xué)習(xí),歐洲包括德國排水系統(tǒng)非常發(fā)達,向新加坡的ABC計劃學(xué)習(xí),都可以學(xué)到很多東西,但是這些學(xué)到的東西是不是適合中國的尚未可知。國外的理念大多以解決城市暴雨澇災(zāi)的雨水徑流管理、雨水收集(LID)、以及景觀美化(ABC)等為主的城市開發(fā)與設(shè)計內(nèi)涵,而中國目前面臨的特定發(fā)展時期,“海綿城市建設(shè)”應(yīng)符合中國國情。
02 城市水循環(huán)發(fā)展歷程
1.0 版本 綠色:純自然功能作用,自然凈化。
2.0 版本 灰色:主要發(fā)揮人工強化構(gòu)筑物功能作用,資源、能源消耗大。4.0 版本 綠色+灰色:發(fā)揮自然系統(tǒng)滲、滯、蓄、凈與人工強化功能作用,實現(xiàn)城市排澇和環(huán)境宜居的目標。
目前,在中國以及全世界大多數(shù)國家都是2.0版本,不經(jīng)過污水處理廠處理的就排入到河道都將變成黑臭水體。任南琪院士認為,“海綿城市”應(yīng)該像海綿一樣,在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對自然災(zāi)害等方面有良好的“彈性”和“韌性”,我們應(yīng)吸取國外先進經(jīng)驗,創(chuàng)建中國特色的海綿城市,徹底消除黑臭水體。
黑臭消除為核心
黑臭在水里,根源在岸上,核心在管網(wǎng),這是城市黑臭水體治理的關(guān)鍵。
污水管網(wǎng)覆蓋率和污水收集率低的問題突出;污水管網(wǎng)不健全,難以實現(xiàn)截污減排,生活污水直排現(xiàn)象突出;管網(wǎng)不配套,導(dǎo)致污水難以收集;管網(wǎng)破損嚴重,河水、地下水滲入管網(wǎng);污水管與雨水管混錯接嚴重,一方面增加了污水處理廠的負擔,另一方面也使大量污水在降雨時未經(jīng)處理沿雨水口直接排入水體;雨污不分流,造成雨天污水溢流直排水體,黑臭反復(fù)。
點源污水截流是重中之重,隨著黑臭水體治理不斷深化,初雨污染和雨污合流制排水系統(tǒng)的隱患呈現(xiàn),雨后水體極易返黑返臭。為解決暴雨徑流帶來的累澇河污染,提出海綿城市建設(shè)措施的“六字方針”,滲、滯、蓄、凈、用、排。
黑臭水體治理目前存在的主要問題有,流域生態(tài)系統(tǒng)破壞嚴重,水源涵養(yǎng)功能喪失;城市河段由于三面光、兩面光,水體自凈能力差;地面硬化程度較高,不透水面積較大;河道周邊緩存帶較少,面源污染缺乏控制;部分河道水體完全被人工調(diào)控,缺乏水動力和自凈能力。
黑臭水體的系統(tǒng)治理原則應(yīng)該遵循保障三大功能,生物凈化、生態(tài)景觀、泄洪排澇。應(yīng)當嚴格控制點面污染源,具有足夠的水動力和泄洪能力,初期修復(fù)技術(shù)措施,持續(xù)的生態(tài)凈化系統(tǒng)與措施。保護自然生態(tài)系統(tǒng),組織開展江河、湖泊、濕地保護與修復(fù),因地制宜建設(shè)人工濕地、水源涵養(yǎng)林、沿河沿湖植被緩沖帶和隔離帶等生態(tài)環(huán)境治理與保護工程,整治黑臭水體,提高流域環(huán)境資源承載能力。
針對反黑反臭消除的末端治理,提出合流制排水系統(tǒng)的末端治理方案,以“灰綠結(jié)合”的系統(tǒng);自然地理地貌條件優(yōu)良可結(jié)合景觀美化,采取初雨調(diào)蓄與人工濕地結(jié)合,占地面積很大;空間有限,采取分布式初雨調(diào)蓄池。
數(shù)字化規(guī)劃與管理
01 管理誤區(qū)
任南琪院士認為,在污水處理廠的管理過程當中應(yīng)該思考的問題有:標準:排放標準過高,過渡治理;規(guī)模:污水長距離輸送、建設(shè)超大型污水處理廠,管網(wǎng)滲漏、提升能耗等加大,并且難以實現(xiàn)污水回用與生態(tài)補水需求,建議采取分布式污水處理廠建設(shè);選址:污水處理廠必須設(shè)在城市下風(fēng)向、城市水體下游,建議布置在城市水體中上游,便于回用和生態(tài)補水,并可利用自然生態(tài)凈化功能處理水體當中的N和P。
02 管理理念轉(zhuǎn)變
污水處理廠排放標準應(yīng)適應(yīng)“目標與功能需求”(Fit for Purpose)直接排放水:進入流域污控斷面,滿足流域地表水標準要求;生態(tài)補水:經(jīng)水體與濕地等生態(tài)系統(tǒng),考慮生態(tài)處理能力反推污水廠排放標準;回用水:滿足用戶對水質(zhì)標準要求;營養(yǎng)物歸田水:滿足農(nóng)田灌溉、噴灑綠地等需求。
中國第一批海綿城市試點取得的成績顯著?,F(xiàn)在我們應(yīng)當思考的問題就是城市的規(guī)劃應(yīng)當數(shù)字化。應(yīng)當從三個層次來規(guī)劃,宏觀、中觀、微觀。宏觀上,以“山水林田胡草”為城市的生態(tài)基地,是海綿城市建設(shè)的生態(tài)屏障;中觀上,城市的綠地、水系和市政排水系統(tǒng)是海綿城市建設(shè)的骨架;微觀上,建筑小區(qū)、街坊與道路廣場等地塊項目是海綿城市建設(shè)的滲滯凈設(shè)施——LID。