
圖為青山再生水廠(chǎng)地上全景。
穿城而過(guò)的南明河是貴陽(yáng)的“母親河”,曾一度水體黑臭、污染嚴重,中心城區段水質(zhì)長(cháng)期處于劣Ⅴ類(lèi),成了一條“失去生命的河流”。近年來(lái),貴陽(yáng)市創(chuàng )新性地引入循環(huán)再生水理念治理南明河,取得顯著(zhù)成效。
近日,2021年生態(tài)文明貴陽(yáng)國際論壇“喀斯特生態(tài)環(huán)境與資源利用”主題論壇在貴陽(yáng)舉行。論壇上,南明河水環(huán)境綜合治理案例成為樣板備受關(guān)注。
怎么突破喀斯特地區污水難處理困境?
一改大集中治理模式,確立“適度集中、就地處理、就近回用”治理理念
南明河屬長(cháng)江流域、烏江水系,流經(jīng)貴陽(yáng)市境內,全長(cháng)185公里,在中心城區段長(cháng)約50公里,流域人口達310萬(wàn),占全市62%左右。
歷史上,南明河清澈見(jiàn)底、風(fēng)光旖旎。上世紀90年代,南明河兩岸密布200余家工業(yè)企業(yè)和近100個(gè)生活污水排污口,每天向河中傾瀉的45萬(wàn)噸生活污水和工業(yè)廢水,成為南明河污染的“罪魁禍首”。
貴陽(yáng)市一直重視南明河污染治理,也曾嘗試大面積改造管網(wǎng)將污水引入郊區的污水處理廠(chǎng)集中處理,卻陷入“久治難長(cháng)清”的尷尬。
“一方面,南明河穿越人口密集的主城區,且貴陽(yáng)市屬于典型的喀斯特地貌,污水收集難、輸送難、施工難、管網(wǎng)建設和維護成本高;另一方面,南明河的根本問(wèn)題在于‘缺水’,隨著(zhù)城市發(fā)展,污水總量增加,河流生態(tài)基流量小,納污能力偏低。”中國水環(huán)境集團董事長(cháng)、清華大學(xué)首屆工程博士侯鋒說(shuō)。
他表示,流域水環(huán)境治理是世界性難題,像南明河這樣長(cháng)距離流經(jīng)城市、穿越人口密集區(人口密度超越香港)、污染重河道黑臭的,治理方式?jīng)]有成功案例可循。
“過(guò)去國內外絕大部分城市污水處理的方式大都是集中在城市河流下游建設大型污水處理廠(chǎng),將污水收集后長(cháng)距離輸送到下游集中處理,這種模式工程建設和管護難度大,截污溝和末端處理易超負荷運行,污水管網(wǎng)地下長(cháng)距離輸送也易產(chǎn)生滲漏、溢流等環(huán)境風(fēng)險,陷入‘反復治理、反復污染’的僵局。”上海交通大學(xué)環(huán)境學(xué)院講席教授孔海南介紹。
如何將污水收集、處理和回用設計好,并將處理后的水作為城市穩定的水資源,成為了當時(shí)南明河污染治理的主要問(wèn)題。
“9年前,我們對南明河開(kāi)展了歷時(shí)6個(gè)月的調研,走遍了南明河干支流沿岸,摸清了污染來(lái)源,對其現狀及未來(lái)趨勢進(jìn)行了系統研究。”據此,他們首創(chuàng )性地提出了“適度集中、就地處理、就近回用”的治理理念,一改全世界“大集中”處理排放的傳統技術(shù)路線(xiàn),形成了污水處理及資源化利用的分布式下沉再生水生態(tài)系統創(chuàng )新技術(shù)體系。
直排污水是河流黑臭的重要原因,城市污水的實(shí)際收集處理率還應得到提升;同時(shí),城市河道也需要大量?jì)羲a充。就近建設地下設施適應了上述需求。
地上污水處理廠(chǎng)不能實(shí)現上述需求嗎?“當然可以,但對不少城市而言,地上建廠(chǎng)已幾乎不可能。”侯鋒表示,“因為不少河流往往穿城而過(guò),兩邊可開(kāi)發(fā)、可選擇的建設用地已經(jīng)少之又少,按照傳統模式建設會(huì )面對巨大挑戰。土地緊缺和環(huán)境影響,已成為制約城市污水處理設施建設的先決因素。”
地下污水廠(chǎng)與地上美景融為一體
分布式下沉式再生水廠(chǎng)“長(cháng)藤串”式分散在干支流沿線(xiàn),尾水作為補給水源
車(chē)輛緩緩駛入地下,記者走進(jìn)位于南明河畔的青山再生水廠(chǎng),廠(chǎng)區內明亮干凈,各項工藝流程清晰可見(jiàn)。走出廠(chǎng)區,小溪緩流,綠植環(huán)繞,時(shí)而能看到休閑、健身的人群,誰(shuí)能想到污水處理廠(chǎng)就建在腳下。“這里根本不像處理污水的地方,倒像一座公園。”
青山再生水廠(chǎng)是貴陽(yáng)市第一座下沉式再生水廠(chǎng),其核心污水處理系統深埋地下20多米,污水處理規模為5萬(wàn)噸/日,出水水質(zhì)達到地表水準Ⅳ類(lèi)標準。
傳統的污水處理廠(chǎng)一直被詬病噪聲大、臭味重,人們普遍反對將污水處理廠(chǎng)建在生活區周?chē)?,這就是“鄰避”現象。
侯鋒說(shuō),青山再生水廠(chǎng)建設原方案是在下游30公里建新廠(chǎng),征地、管網(wǎng)等共計7.35億元,年調水費1700萬(wàn)元?,F方案是原址下沉,與居民區“零”距離,地面建設生態(tài)公園、停車(chē)場(chǎng)、水環(huán)境科技館等,在徹底解決“鄰避”問(wèn)題的同時(shí),可實(shí)現再生水100%回收利用,其中部分再生水還用于地面公園的綠化澆灑,真正實(shí)現了把城市污水變成城市資源。
目前,根據城市排水、功能分區與資源利用,在南明河沿岸新建分布式下沉式再生水廠(chǎng)16座,提標改造5座,南明河流域再生水廠(chǎng)已增加至34座,污水處理能力從2017年的99萬(wàn)噸/日增加到2020年的183.58萬(wàn)噸/日。沿線(xiàn)再生水廠(chǎng)每天可向南明河提供150余萬(wàn)噸生態(tài)補水,年補水資源達5億余噸。
“這些水廠(chǎng)‘長(cháng)藤串瓜’式分散在南明河干支流沿線(xiàn),尾水達標后排入南明河作為穩定的補給水源,河流生態(tài)自?xún)裟芰Φ玫教嵘?rdquo;貴陽(yáng)市水務(wù)管理局副局長(cháng)劉楚霞表示。
侯鋒介紹,為盡量減少對周邊居民生活的影響,下沉式再生水廠(chǎng)全部安裝了高效生物空氣凈化系統,最大限度保證了再生水廠(chǎng)排放的氣體達標。
“分布式下沉再生水生態(tài)系統既補充了河道水量,又消除了黑臭,把污水處理、中水回用以及城市河道綜合治理統籌考慮。”孔海南說(shuō)。
下沉式再生水廠(chǎng)的應用,共節省建設用地及衛生防護帶用地1053畝,節省管網(wǎng)建設、征地投資約15億元,每年節約調水補水的運行電費約3000萬(wàn)元。
經(jīng)治理,目前南明河全流域25處黑臭水體全部消除,7條主要支流水質(zhì)全部達標,中心城區段水質(zhì)穩定達到Ⅳ類(lèi),部分區域達Ⅲ類(lèi)及以上,河流自?xún)裟芰Φ玫街鸩交謴停?ldquo;除臭”“變清”“景美”的目標逐步實(shí)現。
把城市污水變成城市正資產(chǎn)
構建生態(tài)、景觀(guān)河道和生物多樣性的水下生態(tài)
隨著(zhù)南明河流域生態(tài)系統健康逐漸恢復,分布式下沉再生水生態(tài)系統在南明河水環(huán)境綜合整治中的應用,成為國內同類(lèi)河流水環(huán)境綜合治理的樣板和推動(dòng)城市生態(tài)文明建設發(fā)展的成功案例。
侯鋒介紹,把一個(gè)穩定的資源即處理后的城市污水,轉化成對河流生態(tài)修復、恢復自然凈化能力有用的水,這是不少城市污水處理廠(chǎng)應該發(fā)揮的重要作用。
“南明河沿線(xiàn)污水處理廠(chǎng)采用了中國水環(huán)境集團‘環(huán)境友好、土地集約、資源利用’的下沉式再生水廠(chǎng)建設理念,在地下完成污水處理,地面建設景觀(guān)活水公園,推動(dòng)了城市生態(tài)由‘負資產(chǎn)’向‘正資產(chǎn)’的轉變。”劉楚霞說(shuō)。
“從這點(diǎn)看,分布式下沉再生水生態(tài)系統在南明河的應用是成功、可持續的。”侯鋒補充道,絕大多數城市河道僅達到化學(xué)指標的Ⅳ類(lèi)水,但南明河已在打造生態(tài)河道、景觀(guān)河道,構建生物多樣性的水下生態(tài),這樣的治理舉措就已經(jīng)往前邁了很大一步。
“我們成功啃下了這塊‘硬骨頭’。”侯鋒表示,“依托南明河的成功實(shí)踐,分布式下沉再生水生態(tài)系統已在全國大范圍推廣,目前已在全國21個(gè)省份實(shí)施,總規模約300萬(wàn)噸/天,位居亞洲第一。”
2020年,生態(tài)環(huán)境部發(fā)布2019年《國家先進(jìn)污染防治技術(shù)目錄(水污染防治領(lǐng)域)》(生態(tài)環(huán)境部公告2020年第2號),“生態(tài)型下沉式再生水廠(chǎng)集約構建與資源化利用技術(shù)”作為唯一的下沉式技術(shù)入選。
“我認為地下污水處理廠(chǎng)一定是大中型城市相關(guān)設施建設未來(lái)的發(fā)展方向,未來(lái)下沉式再生水廠(chǎng)將在水環(huán)境治理方面發(fā)揮更加顯著(zhù)的作用。”侯鋒曾去韓國和歐洲考察過(guò),“為什么韓國有很多地下污水處理廠(chǎng),歐洲很少?結論就是土地資源稀缺。而中國很多城市和韓國狀況接近,土地價(jià)值大是市場(chǎng)的需求。”