“共抓大保護(hù),不搞大開發(fā)。”蕪湖作為長(zhǎng)江沿線的重點(diǎn)城市和長(zhǎng)江保護(hù)的首批試點(diǎn)城市,對(duì)長(zhǎng)江大保護(hù)起著重要的作用。新形勢(shì)下,水環(huán)境系統(tǒng)面臨提質(zhì)增效的任務(wù),上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院(集團(tuán))有限公司研究院院長(zhǎng)呂永鵬在“2021(第十三屆)上海水業(yè)熱點(diǎn)論壇”上闡述了源網(wǎng)廠河一體化治理下,蕪湖長(zhǎng)江大保護(hù)項(xiàng)目的探索經(jīng)驗(yàn)。
“共抓大保護(hù),不搞大開發(fā)。”蕪湖作為長(zhǎng)江沿線的重點(diǎn)城市和長(zhǎng)江保護(hù)的首批試點(diǎn)城市,對(duì)長(zhǎng)江大保護(hù)起著重要的作用。新形勢(shì)下,水環(huán)境系統(tǒng)面臨提質(zhì)增效的任務(wù),上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院(集團(tuán))有限公司(以下簡(jiǎn)稱“上海市政總院”)研究院院長(zhǎng)呂永鵬在“2021(第十三屆)上海水業(yè)熱點(diǎn)論壇”上闡述了源網(wǎng)廠河一體化治理下,蕪湖長(zhǎng)江大保護(hù)項(xiàng)目的探索經(jīng)驗(yàn)。
呂永鵬
長(zhǎng)江病了,病得還不輕!
2016年1月,習(xí)總書記在重慶深入推動(dòng)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展座談會(huì)發(fā)表重要講話,明確提出“共抓大保護(hù),不搞大開發(fā)”、“把修復(fù)長(zhǎng)江生態(tài)環(huán)境擺在壓倒性位置”。2018年4月26日,習(xí)近平總書記在武漢主持深入推動(dòng)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展座談會(huì)上強(qiáng)調(diào):“長(zhǎng)江病了”,而且病得還不輕。治好“長(zhǎng)江病”,要科學(xué)運(yùn)用中醫(yī)整體觀,追根溯源、診斷病因、找準(zhǔn)病根、分類施策、系統(tǒng)治療。
呂永鵬以城市為代表,介紹了長(zhǎng)江流域不同區(qū)域的水系統(tǒng)特征。
長(zhǎng)江流域的上游,以重慶為代表,山地城市高落差,不對(duì)稱向心水系,河道水動(dòng)力強(qiáng),管網(wǎng)敷設(shè)難度大,老城區(qū)合流制CSO溢流;
中游的武漢,是千湖之省、百湖之市(166個(gè)湖,市域面積四分之一),合流制城區(qū)80平方公里、郊區(qū)70平方公里,截流倍數(shù)低;
中下游的蕪湖,沖積平原,水動(dòng)力差,斷頭浜區(qū)域易黑臭。地下、河道水位高,雨污混接、管網(wǎng)漏損嚴(yán)重,污水廠進(jìn)水濃度低;
下游的上海,平原感潮河網(wǎng)地區(qū),水動(dòng)力差,斷頭浜區(qū)域易黑臭,地下水位高、河道水位高,內(nèi)環(huán)內(nèi)合流制。
這些地區(qū)在地形、地質(zhì)、地貌、城市形態(tài)上有著不同的特征,但也有著以下共性特征:年均1100~1200mm,3日一雨,老城區(qū)CSO(合流制溢流),河道水質(zhì)差,城市密度大,水生態(tài)退化,汛期是5~9月(60~70%),內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)大。
試點(diǎn)前,蕪湖污水系統(tǒng)面臨的三大痛點(diǎn)
蕪湖很有代表性,共6026平方公里,人口388萬(wàn)。是長(zhǎng)三角城市群副中心城市、安徽省第二大城市、第二大經(jīng)濟(jì)體。2020年,地區(qū)生產(chǎn)總值3753億元,財(cái)政收入642億元,在治理水環(huán)境方面有一定的資金實(shí)力和基礎(chǔ)。蕪湖擁有長(zhǎng)江岸線194公里,占安徽段岸線1/4,是長(zhǎng)江大保護(hù)重要節(jié)點(diǎn)城市,因此,蕪湖成為首批試點(diǎn)城市之一。
試點(diǎn)前,污水廠進(jìn)水濃度偏低,處理能力不均衡,主城區(qū)處理能力不足。主城區(qū)污水管網(wǎng)長(zhǎng)期高水位運(yùn)行,極端天氣存在污水溢流。污水管網(wǎng)建設(shè)尚未全覆蓋,部分區(qū)域仍存在一些污水管網(wǎng)的空白區(qū)。存量污水管網(wǎng)存在混接和缺陷,管網(wǎng)存在滲漏現(xiàn)象,內(nèi)滲造成污水廠進(jìn)水濃度偏低,外滲對(duì)水環(huán)境造成污染。
呂永鵬具體分析了試點(diǎn)前蕪湖污水系統(tǒng)主要存在的問(wèn)題。
首先,蕪湖的污水處理系統(tǒng)不完善。其中,蕪湖市共規(guī)劃有10座污水廠,已建7座。供水規(guī)模約75萬(wàn)m3/d,已建污水廠規(guī)模53萬(wàn)m3/d,朱家橋、城南、濱江污水廠實(shí)際已滿負(fù)荷,現(xiàn)狀處理能力不足。平均進(jìn)水CODCr<200mg/L,進(jìn)水濃度偏低。主要污水廠現(xiàn)狀出水標(biāo)準(zhǔn)為一級(jí)B,出水標(biāo)準(zhǔn)低。
其次,污水管網(wǎng)高水位運(yùn)行。蕪湖市污水管網(wǎng)系統(tǒng)高水位運(yùn)行情況較為普遍。不僅市政管網(wǎng),甚至源頭地塊內(nèi)部管網(wǎng)也受下游高水位頂托影響,以高水位狀態(tài)運(yùn)行。
以朱家橋污水處理廠為例。朱家橋污水處理廠設(shè)計(jì)規(guī)模為22萬(wàn)m3/d,實(shí)際進(jìn)水量約23.5萬(wàn)m3/d,收水范圍內(nèi)供水量約23萬(wàn)m3/d,正常情況下不應(yīng)出現(xiàn)污水外溢的問(wèn)題。但現(xiàn)狀污水干管系統(tǒng)高位運(yùn)行,其常年水位高程均在保興垾水位以上1米左右,大量污水通過(guò)兩側(cè)截污管道上的溢流口,倒流進(jìn)入保興垾水體。
第三,管網(wǎng)雨污混接問(wèn)題嚴(yán)重。通過(guò)存量主干管網(wǎng)檢測(cè)階段性統(tǒng)計(jì),共發(fā)現(xiàn)缺陷147140個(gè),一、二級(jí)缺陷約占73%,三、四級(jí)缺陷占27%。功能性缺陷中,障礙物居絕大多數(shù),占比10%;沉積缺陷其次,占比6%。結(jié)構(gòu)性缺陷中,錯(cuò)口最多,占比24%;其次為破裂缺陷,占比20%;再次為腐蝕和變形缺陷,占比均為15%。混接調(diào)查共發(fā)現(xiàn)雨污混接點(diǎn)1794個(gè),其中72%左右為源頭單元內(nèi)部排水系統(tǒng)污水接入雨水管道,市政雨污水錯(cuò)、混接情況占28%。平均1km的污水管網(wǎng)大約有70個(gè)缺陷。
蕪湖項(xiàng)目在治理技術(shù)層面,上海市政總院發(fā)揮了重要的作用。2018年7月18日,三峽集團(tuán)與蕪湖市政府簽署框架合作協(xié)議。2018年9月30日,啟動(dòng)城區(qū)項(xiàng)目先期施工工作。2019年1月25日,無(wú)為縣城鄉(xiāng)污水一體化項(xiàng)目正式中標(biāo)。2019年5月,上海市政總院作為設(shè)計(jì)牽頭單位正式中標(biāo)蕪湖市城區(qū)污水系統(tǒng)提質(zhì)增效(一期)項(xiàng)目,總投資43.7億元。2019年6月5日,長(zhǎng)江生態(tài)環(huán)保產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成立大會(huì)召開,上海市政總院作為規(guī)劃設(shè)計(jì)專委會(huì)牽頭單位。2019年7月30日,上海市政總院作為設(shè)計(jì)牽頭單位中標(biāo)蕪湖市城區(qū)污水系統(tǒng)提質(zhì)增效(二期)項(xiàng)目,總投資14.18億。
蕪湖大保護(hù)項(xiàng)目治理思路
針對(duì)以上蕪湖污水系統(tǒng)存在的問(wèn)題,上海市政總院開啟蕪湖大保護(hù)的技術(shù)探索。蕪湖市水環(huán)境治理以海綿城市理念引領(lǐng),流域統(tǒng)籌、區(qū)域協(xié)調(diào),系統(tǒng)調(diào)查、系統(tǒng)規(guī)劃、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)評(píng)估;通過(guò)管網(wǎng)摸排摸清本底、新建管網(wǎng)完善污水系統(tǒng)、存量管網(wǎng)整治修復(fù)、污水廠提標(biāo)改造、構(gòu)建智慧廠網(wǎng)管控平臺(tái)、制定保障政策機(jī)制,促進(jìn)城鎮(zhèn)污水全收集、收集全處理、處理全達(dá)標(biāo)以及綜合利用,從而實(shí)現(xiàn)污水系統(tǒng)的提質(zhì)增效總目標(biāo)。
總體思路:流域統(tǒng)籌、系統(tǒng)治理
“做蕪湖治理絕不是只做一個(gè)片區(qū),而是需要統(tǒng)籌來(lái)考慮的。”呂永鵬認(rèn)為,上海市政總院作為設(shè)計(jì)牽頭單位,更應(yīng)該發(fā)揮引領(lǐng)的作用,深入調(diào)研水系統(tǒng)問(wèn)題,科學(xué)提出治理方案。他提到了一個(gè)有意思的現(xiàn)象,很多城市在管道檢測(cè)、修復(fù)、擴(kuò)容等方面做了近60%的工程投資,但污水廠的進(jìn)廠濃度仍然沒有得到顯著提升。這些投資到底是不是有效的?是不是做到了規(guī)劃和設(shè)計(jì)的引領(lǐng)?還是一進(jìn)去就沖著工程干,很少考慮投資效益比,很多業(yè)內(nèi)業(yè)外人士認(rèn)為“留下了一地雞毛”。這是政府迫切需要解決的問(wèn)題。
上海市政總院聯(lián)合提出了“三個(gè)轉(zhuǎn)變”:從“水量收集”向“污染物收集”轉(zhuǎn)變,提高污水集中收集率、進(jìn)水濃度考核;從“重廠輕網(wǎng)”向“廠網(wǎng)并重”轉(zhuǎn)變,對(duì)管網(wǎng)的建設(shè)和運(yùn)維進(jìn)行常態(tài)化管理;從“重水輕泥”向“泥水并重”轉(zhuǎn)變;通溝污泥的集中處理處置、污水廠污泥的處理處置。
其中,首先還是要解決污水廠數(shù)量不足的問(wèn)題,上海市政總院調(diào)整了原來(lái)的規(guī)劃和污水廠排放標(biāo)準(zhǔn)(不應(yīng)該“一刀切”,應(yīng)根據(jù)水環(huán)境容量來(lái)設(shè)計(jì))。蕪湖市規(guī)劃共10個(gè)污水系統(tǒng),本工程設(shè)計(jì)范圍主要涉及其中6個(gè)污水系統(tǒng)。其中污水廠提標(biāo)改造規(guī)模總計(jì)23萬(wàn)m3/d,新建、擴(kuò)建規(guī)模總計(jì)17.5萬(wàn)m3/d,城區(qū)近期項(xiàng)目包建成后規(guī)模總計(jì)71.5萬(wàn)m3/d,占現(xiàn)有城區(qū)污水處理量的85.6%。城區(qū)近期項(xiàng)目包新建污水管110km,管網(wǎng)排查整治2352km。
提質(zhì)增效廠網(wǎng)一體
蕪湖水環(huán)境治理的第一階段需要解決提質(zhì)增效的問(wèn)題,原來(lái)廠和網(wǎng)是分開的,現(xiàn)在需要拉到一起考慮,系統(tǒng)推進(jìn)管網(wǎng)完善和排查整治。包括管網(wǎng)診斷、排水管線核查與補(bǔ)測(cè)、排水口調(diào)查、混接點(diǎn)調(diào)查、管道缺陷檢測(cè)等。
提質(zhì)增效十步法
“我們發(fā)現(xiàn),排查了很多管網(wǎng),發(fā)現(xiàn)每條管網(wǎng)存在的問(wèn)題都很多,那么到底應(yīng)該先解決哪個(gè)問(wèn)題?我們就從一個(gè)泵站的服務(wù)范圍開始做,但是污水廠進(jìn)水濃度仍然沒有上去。”對(duì)此,呂永鵬指出,上海市政總院探索出提質(zhì)增效十步法(如上圖),其實(shí)就是找到20%的問(wèn)題,解決80%的問(wèn)題,用20%的錢解決80%的問(wèn)題,不要一開始把所有的錢都“猛撲”到上面,這樣進(jìn)度上去了,投資效益比卻沒有上來(lái),因此應(yīng)該先把事情想清楚再來(lái)干,有了效果之后再談久久為功的事情。
核心思路就是先通過(guò)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的收集,對(duì)水質(zhì)進(jìn)行本底調(diào)查,把原來(lái)管道的數(shù)據(jù)進(jìn)行梳理,確定一個(gè)試點(diǎn)區(qū)域。以泵站為服務(wù)單元,哪個(gè)泵站問(wèn)題大,先解決哪個(gè)泵站的問(wèn)題。每個(gè)泵站分為不同的小系統(tǒng),然后再做下面的小系統(tǒng)。我們將兩平方公里到五平方公里范圍縮短到半個(gè)平方公里范圍,會(huì)發(fā)現(xiàn)市政管網(wǎng)和河道的銜接出了大問(wèn)題,把這部分堵住,問(wèn)題就很快解決了。在蕪湖項(xiàng)目探索的方法目前在全國(guó)十幾個(gè)城市得到了應(yīng)用。
呂永鵬也談到了另外一個(gè)比較頭疼的問(wèn)題,污泥問(wèn)題,包括通溝污泥和污水廠污泥。“長(zhǎng)江大保護(hù)中管道的污泥挖出來(lái),放到哪里去?如果不把污泥問(wèn)題解決掉,大保護(hù)實(shí)際上是一種污染轉(zhuǎn)移。蕪湖項(xiàng)目嘗試做了一個(gè)通溝污泥站,在上海若干個(gè)地區(qū)建了通溝污泥站效果也很好,這應(yīng)該在全國(guó)得到推廣。”
“生態(tài)環(huán)保工程應(yīng)該讓市民切實(shí)感受到獲得感。現(xiàn)在很多污水處理廠,沒有做到真正的環(huán)境友好,反而變成了一種負(fù)面資產(chǎn),周邊的老百姓對(duì)此反映比較強(qiáng)烈。如果把污水處理廠變成一個(gè)開放的公園,將污水處理和老百姓的需求結(jié)合起來(lái),會(huì)收獲不一樣的效果。”比如,污水處理廠處理后的出水,再做一些濕地的凈化處理,讓這些水達(dá)到更高的品質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)之后,再排向內(nèi)河和長(zhǎng)江,可以為長(zhǎng)江大保護(hù)做更多的貢獻(xiàn)。
比如,上海市政總院打造的中水回用活水示范項(xiàng)目,對(duì)經(jīng)朱家橋污水處理廠處理后達(dá)到一級(jí)A水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的尾水進(jìn)行人工濕地處理后,主要指標(biāo)達(dá)到地表水IV類水質(zhì),出水回用。項(xiàng)目分兩期建設(shè),一期規(guī)模4萬(wàn)噸/天。原來(lái)污水處理廠的周邊有一塊空地,環(huán)境品質(zhì)比較差,屬于臟亂差的區(qū)域,上海市政總院將其改造成一個(gè)網(wǎng)紅打卡景點(diǎn),成了市民休閑娛樂(lè)的好去處。通過(guò)這樣的項(xiàng)目,讓人民真正感受到長(zhǎng)江大保護(hù)的效果。
此外,蕪湖也在探索長(zhǎng)江大保護(hù)的新模式——光伏發(fā)電,該模式具有節(jié)約、高效、環(huán)保、生態(tài)的特點(diǎn)。作為先期實(shí)施的試點(diǎn)項(xiàng)目,朱家橋污水廠分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目采用“自發(fā)自用、余量上網(wǎng)”的運(yùn)營(yíng)模式,利用廠區(qū)生化池、消毒池及廠房屋面等區(qū)域安裝敷設(shè)光伏組件,實(shí)現(xiàn)裝機(jī)容量5.4兆瓦(峰值功率),年發(fā)電量500萬(wàn)千瓦時(shí)的建設(shè)目標(biāo)。該案例為污水廠實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)做出探索,后面的運(yùn)行情況還需要及時(shí)進(jìn)行跟蹤。
廠網(wǎng)河岸一體
蕪湖一期項(xiàng)目解決的是廠網(wǎng)一體問(wèn)題,主要解決的是進(jìn)廠濃度問(wèn)題。而蕪湖二期項(xiàng)目解決的是廠網(wǎng)河岸的問(wèn)題,同時(shí)也考慮了源的問(wèn)題,也就是小區(qū)。2015年,蕪湖開展了摸底工作,蕪湖市共有74條黑臭水體,總長(zhǎng)度138.25km。2018年底,66條基本達(dá)到“初見成效”,群眾滿意度90%以上。2020年底,攻堅(jiān)克難,治理完成剩下8條黑臭水體,全面消除黑臭,蕪湖作為國(guó)家黑臭治理示范城市交了一張漂亮的答卷,上海市政總院作為總體技術(shù)服務(wù)單位起到了積極作用。2021年,各水系治理完成后進(jìn)入日常養(yǎng)護(hù)期。
通過(guò)治理,污水集中收集率從42%提升至60%,達(dá)到河道消黑、水清岸綠、魚翔淺底的目的。此外,蕪湖江東生態(tài)公園也成為網(wǎng)紅打卡點(diǎn),新華網(wǎng)、人民網(wǎng)、人民代表報(bào)、蕪湖日?qǐng)?bào)、大江晚報(bào)、抖音等媒體對(duì)此也進(jìn)行過(guò)報(bào)道。
但是消除黑臭還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,還得做到長(zhǎng)制久清,魚翔淺底。因此,上海市政總院又協(xié)助蕪湖市選擇了幾十平方公里的區(qū)域,也是城南污水廠覆蓋的區(qū)域,除了廠網(wǎng)河岸一體之外,在河道旁邊修建了旁路濕地,包括對(duì)整個(gè)水系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)度,發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)的作用,達(dá)到水質(zhì)提升的目的。
“黑臭消除后水質(zhì)要進(jìn)一步提升一定要發(fā)揮生態(tài)的作用,原來(lái)的黑臭河道治理的思路和措施難以適應(yīng)新的需求。”上海市政總院最近在上海市科委有一個(gè)重大的專項(xiàng),就是在城市區(qū)域如何實(shí)現(xiàn)“近自然”的河道水質(zhì)不斷地提升,又能實(shí)現(xiàn)低維護(hù)。
要實(shí)現(xiàn)廠網(wǎng)河岸一體化運(yùn)維,智慧也是很關(guān)鍵的。蕪湖打造了智慧排水平臺(tái),構(gòu)建管網(wǎng)模型及監(jiān)控平臺(tái),來(lái)服務(wù)于系統(tǒng)運(yùn)維,這個(gè)平臺(tái)目前在蕪湖開始在用了。
通溝污泥處理處置
污泥的問(wèn)題一直是水務(wù)行業(yè)的老大難問(wèn)題。對(duì)于污泥的處理處置,上海市政總院探索了自己的路徑。通溝污泥預(yù)處理+回收利用聯(lián)合處理,能基本將無(wú)機(jī)砂礫和有機(jī)質(zhì)分離,減少無(wú)機(jī)砂礫的臭度,消除建材利用過(guò)程中可能產(chǎn)生臭氣的現(xiàn)象,從而為通溝污泥中無(wú)機(jī)砂礫的建材回用減小阻礙,實(shí)現(xiàn)資源化利用。
以研促產(chǎn)
蕪湖還開展了課題研究,以研促產(chǎn),來(lái)總結(jié)過(guò)去的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)。目前已經(jīng)開展了兩個(gè)研究:一個(gè)是高地下水位地區(qū)典型難檢測(cè)污水管的檢測(cè)與修復(fù)技術(shù)研究。在長(zhǎng)江沿線地區(qū)都會(huì)遇到這樣的問(wèn)題,由于長(zhǎng)江水位比較高,尤其到汛期,內(nèi)河水位比較高,水位降不下去,就沒有辦法進(jìn)行污水管道的檢測(cè)和修復(fù),這樣就制約了長(zhǎng)江大保護(hù)的深入推進(jìn)。另一個(gè)研究是污水廠尾水生態(tài)濕地及河道生態(tài)用水技術(shù)研究。
城市水管家試點(diǎn)
呂永鵬談到,現(xiàn)在已經(jīng)消除了黑臭河道,但有時(shí)也會(huì)遭受很多經(jīng)濟(jì)學(xué)界專家的非議。他們認(rèn)為這是在用高投入的方式來(lái)?yè)Q取生態(tài)環(huán)境,沒有產(chǎn)生很好的回報(bào)。比如習(xí)總書記曾經(jīng)考察調(diào)研的西溪濕地,通過(guò)西溪濕地的整治,對(duì)周邊土地進(jìn)行整體開發(fā)控制,這對(duì)政府來(lái)講是一筆很大的正向資產(chǎn),既實(shí)現(xiàn)了生態(tài)多樣性的保護(hù),又使得財(cái)政得到持續(xù)的提升。這應(yīng)該是城市水管家來(lái)需要做的事情。所以“十四五”期間,在治理環(huán)境的同時(shí),也需要考慮經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步提升,也就是要把綠水青山變成金山銀山。
呂永鵬最后分享了自己對(duì)于項(xiàng)目實(shí)施的幾點(diǎn)思考:首先需要有頂層設(shè)計(jì),有源網(wǎng)廠河智系統(tǒng)規(guī)劃;第二,工程實(shí)施不要盲目,考慮投資效益比,用20%的錢解決80%的工程問(wèn)題,有了效果再干久久為功的事情;第三,后期的運(yùn)維也很重要。智慧水務(wù)而不是水務(wù)智慧,現(xiàn)在智慧水務(wù)平臺(tái)蜂擁而上,其實(shí)現(xiàn)在連基礎(chǔ)的資料都沒做好,不知道這些平臺(tái)是不是能真正起到作用。“上海市政總院最近在浙江臺(tái)州椒江區(qū)做智慧污水系統(tǒng)項(xiàng)目,整個(gè)浙江在做揭榜掛帥的頂層設(shè)計(jì)探索,很值得鼓勵(lì)。”
編輯:李丹
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