圖為青山再生水廠地上全景。
穿城而過的南明河是貴陽(yáng)的“母親河”，曾一度水體黑臭、污染嚴(yán)重，中心城區(qū)段水質(zhì)長(zhǎng)期處于劣Ⅴ類，成了一條“失去生命的河流”。近年來，貴陽(yáng)市創(chuàng)新性地引入循環(huán)再生水理念治理南明河，取得顯著成效。
近日，2021年生態(tài)文明貴陽(yáng)國(guó)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(qū)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(zhǎng)江流域、烏江水系，流經(jīng)貴陽(yáng)市境內(nèi)，全長(zhǎng)185公里，在中心城區(qū)段長(zhǎng)約50公里，流域人口達(dá)310萬(wàn)，占全市62%左右。
歷史上，南明河清澈見底、風(fēng)光旖旎。上世紀(jì)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?zhǔn)?rdquo;。
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(qū)的污水處理廠集中處理，卻陷入“久治難長(zhǎng)清”的尷尬。
“一方面，南明河穿越人口密集的主城區(qū)，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(shè)和維護(hù)成本高；另一方面，南明河的根本問題在于‘缺水’，隨著城市發(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(guó)水環(huán)境集團(tuán)董事長(zhǎng)、清華大學(xué)首屆工程博士侯鋒說。
他表示，流域水環(huán)境治理是世界性難題，像南明河這樣長(zhǎng)距離流經(jīng)城市、穿越人口密集區(qū)（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。
“過去國(guó)內(nèi)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(shè)大型污水處理廠，將污水收集后長(zhǎng)距離輸送到下游集中處理，這種模式工程建設(shè)和管護(hù)難度大，截污溝和末端處理易超負(fù)荷運(yùn)行，污水管網(wǎng)地下長(zhǎng)距離輸送也易產(chǎn)生滲漏、溢流等環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，陷入‘反復(fù)治理、反復(fù)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(shè)計(jì)好，并將處理后的水作為城市穩(wěn)定的水資源，成為了當(dāng)時(shí)南明河污染治理的主要問題。
“9年前，我們對(duì)南明河開展了歷時(shí)6個(gè)月的調(diào)研，走遍了南明河干支流沿岸，摸清了污染來源，對(duì)其現(xiàn)狀及未來趨勢(shì)進(jìn)行了系統(tǒng)研究。”據(jù)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(tǒng)技術(shù)路線，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(tǒng)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(yīng)得到提升；同時(shí)，城市河道也需要大量?jī)羲a(bǔ)充。就近建設(shè)地下設(shè)施適應(yīng)了上述需求。
地上污水處理廠不能實(shí)現(xiàn)上述需求嗎？“當(dāng)然可以，但對(duì)不少城市而言，地上建廠已幾乎不可能。”侯鋒表示，“因?yàn)椴簧俸恿魍┏嵌^，兩邊可開發(fā)、可選擇的建設(shè)用地已經(jīng)少之又少，按照傳統(tǒng)模式建設(shè)會(huì)面對(duì)巨大挑戰(zhàn)。土地緊缺和環(huán)境影響，已成為制約城市污水處理設(shè)施建設(shè)的先決因素。”
地下污水廠與地上美景融為一體
分布式下沉式再生水廠“長(zhǎng)藤串”式分散在干支流沿線，尾水作為補(bǔ)給水源
車輛緩緩駛?cè)氲叵拢浾咦哌M(jìn)位于南明河畔的青山再生水廠，廠區(qū)內(nèi)明亮干凈，各項(xiàng)工藝流程清晰可見。走出廠區(qū)，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。”
青山再生水廠是貴陽(yáng)市第一座下沉式再生水廠，其核心污水處理系統(tǒng)深埋地下20多米，污水處理規(guī)模為5萬(wàn)噸/日，出水水質(zhì)達(dá)到地表水準(zhǔn)Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)。
傳統(tǒng)的污水處理廠一直被詬病噪聲大、臭味重，人們普遍反對(duì)將污水處理廠建在生活區(qū)周圍，這就是“鄰避”現(xiàn)象。
侯鋒說，青山再生水廠建設(shè)原方案是在下游30公里建新廠，征地、管網(wǎng)等共計(jì)7.35億元，年調(diào)水費(fèi)1700萬(wàn)元。現(xiàn)方案是原址下沉，與居民區(qū)“零”距離，地面建設(shè)生態(tài)公園、停車場(chǎng)、水環(huán)境科技館等，在徹底解決“鄰避”問題的同時(shí)，可實(shí)現(xiàn)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(xiàn)了把城市污水變成城市資源。
目前，根據(jù)城市排水、功能分區(qū)與資源利用，在南明河沿岸新建分布式下沉式再生水廠16座，提標(biāo)改造5座，南明河流域再生水廠已增加至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。沿線再生水廠每天可向南明河提供150余萬(wàn)噸生態(tài)補(bǔ)水，年補(bǔ)水資源達(dá)5億余噸。
“這些水廠‘長(zhǎng)藤串瓜’式分散在南明河干支流沿線，尾水達(dá)標(biāo)后排入南明河作為穩(wěn)定的補(bǔ)給水源，河流生態(tài)自凈能力得到提升。”貴陽(yáng)市水務(wù)管理局副局長(zhǎng)劉楚霞表示。
侯鋒介紹，為盡量減少對(duì)周邊居民生活的影響，下沉式再生水廠全部安裝了高效生物空氣凈化系統(tǒng)，最大限度保證了再生水廠排放的氣體達(dá)標(biāo)。
“分布式下沉再生水生態(tài)系統(tǒng)既補(bǔ)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(tǒng)籌考慮。”孔海南說。
下沉式再生水廠的應(yīng)用，共節(jié)省建設(shè)用地及衛(wèi)生防護(hù)帶用地1053畝，節(jié)省管網(wǎng)建設(shè)、征地投資約15億元，每年節(jié)約調(diào)水補(bǔ)水的運(yùn)行電費(fèi)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(dá)標(biāo)，中心城區(qū)段水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)到Ⅳ類，部分區(qū)域達(dá)Ⅲ類及以上，河流自凈能力得到逐步恢復(fù)，“除臭”“變清”“景美”的目標(biāo)逐步實(shí)現(xiàn)。
把城市污水變成城市正資產(chǎn)
構(gòu)建生態(tài)、景觀河道和生物多樣性的水下生態(tài)
隨著南明河流域生態(tài)系統(tǒng)健康逐漸恢復(fù)，分布式下沉再生水生態(tài)系統(tǒng)在南明河水環(huán)境綜合整治中的應(yīng)用，成為國(guó)內(nèi)同類河流水環(huán)境綜合治理的樣板和推動(dòng)城市生態(tài)文明建設(shè)發(fā)展的成功案例。
侯鋒介紹，把一個(gè)穩(wěn)定的資源即處理后的城市污水，轉(zhuǎn)化成對(duì)河流生態(tài)修復(fù)、恢復(fù)自然凈化能力有用的水，這是不少城市污水處理廠應(yīng)該發(fā)揮的重要作用。
“南明河沿線污水處理廠采用了中國(guó)水環(huán)境集團(tuán)‘環(huán)境友好、土地集約、資源利用’的下沉式再生水廠建設(shè)理念，在地下完成污水處理，地面建設(shè)景觀活水公園，推動(dòng)了城市生態(tài)由‘負(fù)資產(chǎn)’向‘正資產(chǎn)’的轉(zhuǎn)變。”劉楚霞說。
“從這點(diǎn)看，分布式下沉再生水生態(tài)系統(tǒng)在南明河的應(yīng)用是成功、可持續(xù)的。”侯鋒補(bǔ)充道，絕大多數(shù)城市河道僅達(dá)到化學(xué)指標(biāo)的Ⅳ類水，但南明河已在打造生態(tài)河道、景觀河道，構(gòu)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(tǒng)已在全國(guó)大范圍推廣，目前已在全國(guó)21個(gè)省份實(shí)施，總規(guī)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(guó)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(hào)），“生態(tài)型下沉式再生水廠集約構(gòu)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(rèn)為地下污水處理廠一定是大中型城市相關(guān)設(shè)施建設(shè)未來的發(fā)展方向，未來下沉式再生水廠將在水環(huán)境治理方面發(fā)揮更加顯著的作用。”侯鋒曾去韓國(guó)和歐洲考察過，“為什么韓國(guó)有很多地下污水處理廠，歐洲很少？結(jié)論就是土地資源稀缺。而中國(guó)很多城市和韓國(guó)狀況接近，土地價(jià)值大是市場(chǎng)的需求。”
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