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王凱軍:城市面源污染治理及滇池綜合解決方案思考(上)

來源:環(huán)保節(jié)能網(wǎng)
時間:2021-01-13 09:04:02
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王凱軍:城市面源污染治理及滇池綜合解決方案思考(上)污水處理 流域治理 王凱軍水處理網(wǎng)訊:流域治理是一項極為復(fù)雜的系統(tǒng)工程,作為國家重點治理“三河三湖”的難點,滇池治理一直備受關(guān)注

污水處理 流域治理 王凱軍

水處理網(wǎng)訊:流域治理是一項極為復(fù)雜的系統(tǒng)工程,作為國家重點治理“三河三湖”的難點,滇池治理一直備受關(guān)注,習(xí)近平總書記三次考察云南都對滇池治理作了重要指示。2020年1月20日,習(xí)近平總書記到星海半島生態(tài)濕地察看滇池保護(hù)治理情況時,肯定了滇池治理的成效,并強調(diào)“滇池是鑲嵌在昆明的一顆寶石,要拿出咬定青山不放松的勁頭,按照山水林田湖草是一個生命共同體的理念,加強綜合治理、系統(tǒng)治理、源頭治理,再接再厲,把滇池治理工作做得更好”。

2020年11月3日,昆明市委市政府和有關(guān)部門在北京組織了“流域治理滇池模式研討會”。滇池水環(huán)境治理技術(shù)總顧問、北京科凈源公司董事長葛敬先生帶領(lǐng)專家團(tuán)隊,講述了滇池治理歷程,剖析了《滇池保護(hù)治理三年攻堅行動實施方案》(2018-2020)、滇池六位一體的治理模式“一套班子、兩個考核、三個技術(shù)、四法治滇、雙五標(biāo)準(zhǔn)、六個轉(zhuǎn)變”,總結(jié)了滇池治理成果及經(jīng)驗,以期在“十四五”期間繼續(xù)完善“滇池模式”樹立好“三河三湖”治理的示范作用,期待“滇池模式”在全國水環(huán)境治理中發(fā)揮更大的作用!

會上,清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授、國家環(huán)境保護(hù)技術(shù)管理與評估工程技術(shù)中心主任王凱軍教授做了《城市面源污染治理及滇池綜合解決方案思考》的報告,本文根據(jù)他的發(fā)言整理。

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當(dāng)前水環(huán)境問題的思考

2020年7月,國家發(fā)改委和住建部印發(fā)了《城鎮(zhèn)生活污水處理設(shè)施補短板強弱項實施方案》,要求到2023年縣級及以上城市設(shè)施能力基本滿足生活污水處理需求;生活污水收集效能明顯提升,城市市政雨污管網(wǎng)混錯接改造更新取得顯著成效;城市污泥無害化處置率和資源化利用率進(jìn)一步提高;缺水地區(qū)和水環(huán)境敏感區(qū)域污水資源化利用水平明顯提升。該實施方案同時列出了四個主要任務(wù),包括強化城鎮(zhèn)污水處理廠弱項和補齊城鎮(zhèn)污水收集管網(wǎng)短板等。

1、污水實際收集、處理率低

對于城鎮(zhèn)污水處理來說,弱項到底是什么?根據(jù)任務(wù)一可知,主要要求達(dá)到污水全收集、管網(wǎng)全覆蓋和污染物的全處理,因地制宜地推動合流制溢流污染快速凈化等。

很多專家,甚至連國家總理都十分關(guān)注我國的城鎮(zhèn)污水集中處理率問題。2016年,上海市報道其城鎮(zhèn)污水處理率達(dá)到了94.3%。而據(jù)徐祖信院士對上海市6000多平方公里范圍內(nèi)的雨水管網(wǎng)混接污染溯源和1萬多條河流排放清單分析后發(fā)現(xiàn),有56%的污水直接或間接地排入了河道。中央環(huán)境保護(hù)督察組發(fā)現(xiàn),廣東省“十二五”規(guī)劃要求建成污水收集管網(wǎng)1.4萬公里,實際只完成了9000余公里。截至2016年底,深圳市污水管網(wǎng)缺口達(dá)4600多公里,全市污水收集率不足50%。

根據(jù)產(chǎn)生量來判斷收集的污水處理率是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程,不同的研究機構(gòu)和研究者進(jìn)行過不同的嘗試。中國環(huán)境規(guī)劃院曾通過兩種方式對全國污水處理率估算,分別為71.4%和58.2%。新加坡公用事業(yè)局首席專家曹業(yè)始經(jīng)過分析表示,,新加坡的COD處理率可達(dá)91%,而中國平均不到50%,其中北京83%、上海59%、廣州41%。

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我們課題組通過對36個重點城市污水處理量、COD削減量及COD遺失率對比發(fā)現(xiàn),36個重點城市中,22個城市COD漏失損率達(dá)到50%以上,其中昆明市的COD漏失率高達(dá)41%。由此可見,污水實際收集、處理率低,高污水處理率下的污染直排是一項全國范圍內(nèi)的、非常嚴(yán)重的問題,距離污水全收集、全覆蓋、全處理差距巨大。

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2、全國污水處理廠進(jìn)水濃度持續(xù)走低

城鎮(zhèn)污水處理的短板是什么?《城鎮(zhèn)生活污水處理設(shè)施補短板強弱項實施方案》中明確提出,一是進(jìn)水COD<1< span="">00 mg/L的城市要進(jìn)行系統(tǒng)化整治,二是要通過工程措施降低合流制溢流污染。

《中國城市建設(shè)統(tǒng)計年鑒》統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,全國城鎮(zhèn)污水廠處理水量逐年升高,而污水廠進(jìn)水濃度逐年降低。2017年全國污水處理量是2007年的3.2倍,但2017年全國平均進(jìn)水CODCr濃度較2007年降低24%。由于進(jìn)水濃度逐年降低,2017年COD削減量僅為2007年的2.7倍,污水濃度降低使得減排的投入和措施大打折扣。

生態(tài)環(huán)境部在監(jiān)督檢查全國4303個流域污水處理廠進(jìn)水濃度情況后發(fā)現(xiàn),COD<150mg/L的污水處理廠達(dá)到55.4%,COD<250mg/L的污水處理廠超過70%。

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生態(tài)環(huán)境部水司司長張波表示,在黑臭河道治理過程中發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)存在很大問題,城市污水廠進(jìn)水污染物濃度很低;面源污染問題很嚴(yán)重,一場大雨下來,河湖馬上就又黑臭了。國內(nèi)許多專家也發(fā)表過類似的觀點。上海城建設(shè)計總院唐建國表示溢流污染導(dǎo)致城市河道“逢雨即黑”,上海徑流雨水平均COD濃度達(dá)到130mg/L;王佳卓所長從住建部規(guī)劃角度提出,溢流污染是非常大的問題,是當(dāng)前改善城市水環(huán)境非常重要的制約因素;車伍教授認(rèn)為合流制溢流污染是當(dāng)前需要迫切解決的長期性的問題。

我國排水體制存在的問題,僅僅是當(dāng)前環(huán)境焦點問題之一,反映出我國在城市水環(huán)境管理重大戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型期所面臨的環(huán)境問題的復(fù)雜性和艱巨性。

當(dāng)前,我國水環(huán)境管理正在發(fā)生巨大變化,表現(xiàn)為以下四大趨勢:

1、從追求工程結(jié)果到關(guān)注環(huán)境效果的轉(zhuǎn)變:從監(jiān)控重點污染源到監(jiān)控河流斷面水質(zhì)的轉(zhuǎn)變。以前追求點源控制,實行河長制后改為考察斷面水質(zhì),溢流污染則跟斷面水質(zhì)達(dá)標(biāo)密切相關(guān);2、主控污染源類型的變化:從全國范圍講,已經(jīng)由控制有機污染為主轉(zhuǎn)變?yōu)榈?、磷營養(yǎng)元素的控制;下一階段COD問題不再是主要矛盾,主要矛盾是氮磷問題的解決;3、從點源控制到面源控制的轉(zhuǎn)變:水污染控制主戰(zhàn)場由點源控制向流域綜合整治方面轉(zhuǎn)變;4、從被動防治到主動修復(fù)的轉(zhuǎn)變:最為重要的轉(zhuǎn)變是由被動防治轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃由鷳B(tài)修復(fù)和建設(shè)。

滇池由于其特殊的環(huán)境問題,歷經(jīng)三十年的治污經(jīng)歷,自覺與不自覺的在以上四個方面進(jìn)行了許多有益的嘗試,在國內(nèi)率先創(chuàng)新性地采用了河長制,執(zhí)行嚴(yán)格的流域斷面考核,并針對滇池水環(huán)境實施了全國最嚴(yán)的氮磷“雙五”標(biāo)準(zhǔn)。同時,從點源治理轉(zhuǎn)變到以城市面源控制為主。這一切都充分體現(xiàn)了昆明市政府主動追求與其經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展相適應(yīng)的更高的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的勇氣和決心。

滇池溢流污染控制措施及成效

滇池的治理成就得益于昆明市政府對于環(huán)境問題的高度認(rèn)知,早在2016、2017年,昆明市政府就已經(jīng)意識到了城市面源污染和雨季合流污染對滇池水環(huán)境的影響,在《滇池保護(hù)治理三年攻堅行動實施方案》中明確提出,要通過多種手段削減城市面源污染負(fù)荷,有效控制城市面源、雨季合流污水污染??梢哉f,滇池超前國內(nèi)水平3-5年認(rèn)識到了氮磷污染的主要矛盾和面源污染問題,提前進(jìn)入了城市水環(huán)境管理的重大戰(zhàn)略轉(zhuǎn)折期。據(jù)統(tǒng)計,2019年滇池水質(zhì)穩(wěn)定為IV類,污染負(fù)荷入湖COD、NH3-N、TN、TP總量明顯減少,對比2016年分別減少了20.15%、33.27%、36.83%、28.66%;其中各溢流污染控制措施削減COD 22197噸、氨氮2377噸、總氮2812噸、總磷501噸。

1、“生態(tài)調(diào)蓄+水質(zhì)提升處理”,大幅削減溢流污染負(fù)荷

滇池流域修建了4類調(diào)蓄池,共計108個,總?cè)莘e達(dá)到270萬方。其中,市政調(diào)蓄池、支流溝渠調(diào)蓄池及河道前置庫計劃收集7-10 mm雨污水控制面源污染,面山雨洪攔截調(diào)蓄池則控制面山洪水,解決COD低的問題。同時,建立了一套細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目己宿k法,從主管部門、責(zé)任主體到量化的打分考核標(biāo)準(zhǔn),切實地解決了滇池的面源污染問題。

以車家壁為例,其前端修建了可收集15-17 mm初期雨水的生態(tài)調(diào)蓄池,出水進(jìn)入水質(zhì)提升站,凈化后處于溶氧超飽和的出水回補河道,最終使得車家壁岔溝恢復(fù)了水清景美。由此可見,因地制宜地利用調(diào)蓄池在滇池面源污染治理上發(fā)揮了很大的功效。

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2、污水處理廠一級強化處理1.1倍超量雨污水

昆明市頒布的《城鎮(zhèn)污水處理廠主要水污染排放限值》,尤其是E級標(biāo)準(zhǔn),得到了國內(nèi)學(xué)術(shù)界的一致好評,其在國內(nèi)首開先河,單獨規(guī)定了雨天超量雨水處理的排放標(biāo)準(zhǔn),解決了很多污水處理廠目前處理超量溢流污水無標(biāo)可循的難題,解決了超量雨污水處理中涉及到的體制,監(jiān)管等問題,為滇池流域內(nèi)城市面源及雨季合流污水污染控制做出了卓越貢獻(xiàn)。

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3、濕地公園“一園兩用”

除了充分調(diào)動調(diào)蓄池、污水處理廠,積極應(yīng)對城市面源污染以提升滇池水質(zhì)外,滇池治理中濕地也暫露頭角。以官渡王官濕地公園為例,其占地0.53 km2,形成滇池水面面積40 萬m2,總水量達(dá)22 萬m3。旱天一方面在其上游安裝節(jié)制閘,引入部分富營養(yǎng)化嚴(yán)重的河道水進(jìn)入濕地凈化;另一方面采用局部開口的方式,引入滇池水體進(jìn)入濕地凈化;而雨天則專門用于凈化初期雨水。以這樣“一園兩用”,旱天、雨天不同的方式充分地利用濕地的水質(zhì)凈化作用。

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《滇池保護(hù)治理三年攻堅行動實施方案(2018-2020)》實施以來,滇池水質(zhì)持續(xù)升級到IV類,治理成效顯著。政府提前布局高度重視城市面源污染和雨季合流污染對滇池水環(huán)境的影響,采取了生態(tài)調(diào)蓄+水質(zhì)提升、污水處理廠超量處理雨污水及“一園兩用”濕地等治理手段,探索開發(fā)出了一套因地制宜的面源污染和雨季合流污染治理模式。

原標(biāo)題:王凱軍:城市面源污染治理及滇池綜合解決方案思考(上)