城市水環(huán)境治理技術(shù)探討
【上海純水設(shè)備行業(yè)新聞】
近日,四川省城鎮(zhèn)供水排水協(xié)會水環(huán)境綜合治理專業(yè)技術(shù)管理委員會成立大會在四川成都召開,中國鄉(xiāng)村科學(xué)研究會水環(huán)境與水生態(tài)分會副會長潘文堂、委員鄭興燦、常務(wù)副秘書長謝琤琤受邀參與此次大會,并與四川省水協(xié)*合作推進(jìn)全省踐行長江經(jīng)濟(jì)帶水環(huán)境與水生態(tài)維護(hù)戰(zhàn)略等問題作了探討。鄭興燦教授在會上作了鄉(xiāng)村水污染控制與水環(huán)境治理的若干問題探討”專題分享與交流。
鄉(xiāng)村水環(huán)境治理是多因素問題,無法用單一手段解決
國的水環(huán)境問題是全國性、區(qū)域性的從鄉(xiāng)村水環(huán)境來看,需要構(gòu)建一個(gè)綠色智慧新型的鄉(xiāng)村水系統(tǒng),以滿足日益增長的美好生活的需要。鄉(xiāng)村水環(huán)境治理是系統(tǒng)解決鄉(xiāng)村水系統(tǒng)交織疊加的復(fù)雜難題,無法用單一的手段或者技術(shù)解決,舉例來說,鄉(xiāng)村水體黑臭的主要問題是BOD5和氨氮,水質(zhì)富營養(yǎng)化的問題是氮磷,生態(tài)與環(huán)境安全的問題主要是新興微量污染物。
回溯一下水環(huán)境的問題和緣由,主要是因?yàn)槿祟惖母鞣N活動發(fā)生排泄物與廢棄物、工業(yè)生產(chǎn)發(fā)生很多有毒有害污染物、還有一些其他活動,比如現(xiàn)今的人們大量使用日化用品與各類藥物,這三個(gè)方面造成了鄉(xiāng)村資源與環(huán)境的重大變化及關(guān)聯(lián)響應(yīng)。
人類的這些活動發(fā)生大量污染物的排放,因此,*有不同的環(huán)境響應(yīng)。比方,大氣方面,霧霾對水環(huán)境也是有一定的影響,上海超純水設(shè)備一些地區(qū)測試,空氣濕沉降中總磷的濃度能達(dá)到0.1mg/L而水體富營養(yǎng)化的規(guī)范僅僅是0.05mg/L概括來說,整個(gè)過程*一個(gè)大氣、水體、土壤和生態(tài)相互影響的過程,從學(xué)術(shù)角度上說,所有過程*表示為質(zhì)量、動量、熱量的傳送過程。這些因素疊加在一起的環(huán)境響應(yīng)一旦超越了環(huán)境承載力,*會發(fā)生各種環(huán)境問題,例如局部條件下的水量過多*會出現(xiàn)洪災(zāi),鄉(xiāng)村區(qū)域*內(nèi)澇,其實(shí),更多的時(shí)候是出現(xiàn)河道斷流,而且斷流的環(huán)境影響比內(nèi)澇更不利,因?yàn)閿嗔魍鶗?dǎo)致干旱、飛塵和熱島效應(yīng),又會造成空氣污染,所以這些過程都是相互關(guān)聯(lián)的
水環(huán)境的問題是多因素的關(guān)聯(lián)疊加,鄉(xiāng)村水環(huán)境治理既要進(jìn)行污染物控源減排,又要進(jìn)行水環(huán)境質(zhì)量提升和生態(tài)環(huán)境改善。目前我國正在全面推行的相關(guān)工作主要有以下幾項(xiàng),一是海綿鄉(xiāng)村建設(shè)理念落地,二是鄉(xiāng)村黑臭水體治理,三是城鎮(zhèn)污水處置廠提標(biāo),四是雨污水管網(wǎng)提質(zhì)增效,這也是住建部等*部委正在全力推進(jìn)的重點(diǎn)工作,實(shí)質(zhì)上都是水環(huán)境的綜合治理。
鄉(xiāng)村水環(huán)境治理需恢復(fù)自然生態(tài)水文過程
鄉(xiāng)村水環(huán)境治理的重點(diǎn)任務(wù)是切實(shí)控制鄉(xiāng)村工業(yè)污染物,全面控制鄉(xiāng)村生活污染物,有效控制鄉(xiāng)村面源污染物,恢復(fù)鄉(xiāng)村水體生態(tài)徑流量,逐步消除鄉(xiāng)村水體內(nèi)源污染物,當(dāng)前對氨氮和總磷的控制*為關(guān)鍵。鄉(xiāng)村水環(huán)境治理過程中也要分清主次,工業(yè)污染物方面,應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注COD有毒有害及微量污染物,而不是氮磷;生活污染物方面需要從源頭上控制日用化學(xué)品和藥物,這些都是污水處置廠新興微量污染物的主要來源。此外,經(jīng)過我臨時(shí)研究發(fā)現(xiàn),污水處置廠還受到地表降水徑流和地表廢棄物的很大影響。
鄉(xiāng)村水環(huán)境治理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)在于水量恢復(fù)與水質(zhì)復(fù)原。從水量和水質(zhì)來看,各項(xiàng)任務(wù)沒有完成之前,實(shí)現(xiàn)恢復(fù)鄉(xiāng)村水體水質(zhì)是不現(xiàn)實(shí)的水量方面,系統(tǒng)中缺水*要考慮水量的恢復(fù),除了盡可能恢復(fù)天然徑流量,目前能做的事情,一方面是加大鄉(xiāng)村污水處置規(guī)模,實(shí)現(xiàn)全收集、全處置及全利用,另一方面*從海綿鄉(xiāng)村方面結(jié)合雨水的利用。這個(gè)過程中為什么要提標(biāo)呢?因?yàn)橛盟枰斜U?。根?jù)原水是什么水,出水要達(dá)到什么規(guī)范,從而采取不同的技術(shù)手段,而實(shí)質(zhì)上其實(shí)是工程投資和運(yùn)營利息偏重的一個(gè)過程,同時(shí)在這個(gè)過程中追溯水的源頭與后續(xù)。
自然環(huán)境中的水是通過降水、滲濾等連續(xù)、交互的過程而來的由于城鎮(zhèn)化與工業(yè)化的影響,鄉(xiāng)村的建設(shè)把這種關(guān)聯(lián)都切斷了比方,閘壩的建設(shè)切斷了水的天然流動,改變了水力學(xué)特性,土壤結(jié)構(gòu)的改變削弱了生物作用,干濕度、溫度的變化也使土壤的化學(xué)過程、生物學(xué)過程發(fā)生變化,導(dǎo)致生態(tài)水文從連續(xù)變成非連續(xù),從交互變成非交互,從整體性變成了碎片化受干擾的過程。
鄉(xiāng)村水環(huán)境的綜合治理*要恢復(fù)生態(tài)水文連續(xù)、交互、自我堅(jiān)持、自我修復(fù)的過程,現(xiàn)階段僅僅靠自然過程已經(jīng)無法恢復(fù),所以需要依靠大量的工程強(qiáng)化手段來彌補(bǔ)來促進(jìn)恢復(fù)生態(tài)循環(huán)的過程。通過水質(zhì)、水量、土壤的聯(lián)合調(diào)控來實(shí)現(xiàn)水量水質(zhì)、土壤和生態(tài)的良性互動循環(huán)。
解決好鄉(xiāng)村水環(huán)境治理要采用全過程聯(lián)動整體解決方案
鄉(xiāng)村水環(huán)境治理任務(wù)實(shí)施起來很艱難,因?yàn)殛P(guān)鍵任務(wù)是有大量的投入需求的可以大致做一個(gè)估算,國鄉(xiāng)村水環(huán)境治理需要投入50萬億以上:全國城鎮(zhèn)污水處置達(dá)到一級A及更高標(biāo)準(zhǔn),需要2萬多億,污泥處置處置3000億,與此同時(shí)還要把污水、雨水管網(wǎng)解決好,污水管網(wǎng)20萬億,雨水管網(wǎng)30萬億。
但很多時(shí)候又不單單是錢或技術(shù)的問題,而是非常綜合的問題。要解決好水環(huán)境治理需要采用全過程聯(lián)動整體解決方案:鄉(xiāng)村水系為主體的大排水系統(tǒng)、市政管網(wǎng)為主體的小排水系統(tǒng)、地塊“排-蓄-滲”微排水系統(tǒng)、源頭減量-收集-調(diào)蓄-河湖水體、溢流控制-再生處置-生態(tài)重建。如果單純使出水達(dá)到一級A規(guī)范,但管網(wǎng)卻不完善,那水環(huán)境治理仍然是跟不上的發(fā)達(dá)*一些*鄉(xiāng)村*因?yàn)闆]有解決好雨水污染的問題,才導(dǎo)致的水體黑臭,低影響開發(fā)(LID等技術(shù)在此背景下誕生。國海綿城市的做法主要是借鑒美國LID理念,認(rèn)為他做法好值得借鑒,而實(shí)際上美國的一些城市是因?yàn)檫^去采用了大量的合流制系統(tǒng),實(shí)在無法改造了才采取了這種彌補(bǔ)措施,這些彌補(bǔ)措施的效果都是有限的因此,建設(shè)海綿鄉(xiāng)村*可以削弱管網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)的說法做法是不對的大量建設(shè)海綿鄉(xiāng)村的同時(shí),不只不能削弱灰色系統(tǒng)建設(shè),反而需要進(jìn)一步加強(qiáng),協(xié)同推進(jìn),相互增強(qiáng)。
理性看待水質(zhì)規(guī)范,提標(biāo)需科學(xué)合理
水環(huán)境的質(zhì)量規(guī)范決定了水環(huán)境治理的方向,但我國目前的規(guī)范卻存在一些不足。舉例來說,國現(xiàn)行的GB3838規(guī)范的一些指標(biāo)(如下表所示)2002年版,偏于生態(tài)環(huán)境目標(biāo),對現(xiàn)實(shí)情況關(guān)注不夠,尤其總氮指標(biāo)值及其與氨氮、硝態(tài)氮指標(biāo)的關(guān)系。2002年版中總氮規(guī)范僅適用湖庫,河流中沒有總氮要求,而實(shí)際上很多河流都是要進(jìn)入湖庫的湖庫又缺乏總氮去除能力,只能靠上游控制才干達(dá)標(biāo),河流不達(dá)標(biāo)*無法保證湖庫總氮達(dá)標(biāo)。再看1988年版的規(guī)范,*比較合理,更切合實(shí)際一些,采用的凱氏氮和硝酸鹽的指標(biāo),而總氮正是由凱氏氮和硝酸鹽組成的
城鎮(zhèn)污水處置廠的排放規(guī)范趨嚴(yán),核心指標(biāo)遞增,考核要求往往是所有樣品都要穩(wěn)定達(dá)標(biāo),考核方式不合理。目前,行業(yè)中也有一個(gè)爭論,底是應(yīng)該先完善管網(wǎng)還是先提標(biāo)?有些專家認(rèn)為,管網(wǎng)系統(tǒng)沒建好之前,不應(yīng)該花那么多錢去提標(biāo)。認(rèn)為,提標(biāo)改造是解決區(qū)域和流域水環(huán)境問題,管網(wǎng)完善主要解決當(dāng)?shù)氐淖陨韱栴},不能因?yàn)樽约遗K亂差*不管公共場所是否整潔了
所以,應(yīng)該合理看待規(guī)范中的每一個(gè)指標(biāo)。個(gè)人認(rèn)為,CODBOD5SS糞大腸桿菌不應(yīng)該作為懲罰性的指標(biāo),可以作為監(jiān)控性指標(biāo),上海水處理設(shè)備,把氨氮、TPTN作為懲罰性的指標(biāo)就已足夠。有很多污水處置廠由于SS和糞大腸桿菌指標(biāo)單一樣品超標(biāo)而被罰款,這個(gè)不太合理,一是SS指標(biāo)低濃度情況下原本就測不準(zhǔn),二是天然水體自身SS就有高達(dá)上千的糞大腸桿菌的測定值差異一般是數(shù)量級的應(yīng)該采用幾何平均值。而像TP這類指標(biāo)屬于比較關(guān)鍵的指標(biāo),而且提標(biāo)成本又低,應(yīng)該更多關(guān)注這類指標(biāo)。
提標(biāo)改造需要科學(xué)合理,切合實(shí)際。污水處置廠的提標(biāo)應(yīng)該包括三個(gè)方面,一是政府部門的工作提標(biāo),二是運(yùn)行部門的管理提標(biāo),這兩件事情做好的基礎(chǔ)上,才干進(jìn)行進(jìn)一步的工程提標(biāo)。目前有不少污水處置廠的出水已經(jīng)優(yōu)于一級A規(guī)范,有的出水中某些主要指標(biāo)達(dá)到地表水IV類、III類,此時(shí)規(guī)范進(jìn)一步提高的時(shí)候,可能只需要運(yùn)行優(yōu)化或增加一定的藥劑量,運(yùn)營利息增加五分、一毛錢就可以解決了然而,很多地方仍會投資很多錢,把原來的污水處置廠重新工程改造,而改造的效果可能不如運(yùn)行優(yōu)化或是源頭管控。
鄭總的演講內(nèi)容獲得了場領(lǐng)導(dǎo)和專家的高度認(rèn)可和贊譽(yù)。未來期待更多有水環(huán)境和水生態(tài)方面相關(guān)需求的鄉(xiāng)村或行業(yè)組織與水分會共同交流和對接,以推動政策、制度、規(guī)范的建立健全,切實(shí)為促進(jìn)水環(huán)境與水生態(tài)事業(yè)的維護(hù)與建設(shè)作出貢獻(xiàn)。
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