王寶貞* 曹向東**
深發(fā)[2007]1號(hào)文件的發(fā)表吹響了建設(shè)深圳生態(tài)市的號(hào)角,這是深圳市委和市政府帶領(lǐng)全市人民緊跟黨中央和貫徹執(zhí)行建設(shè)和諧中國(guó)以人為本號(hào)召的具體行動(dòng),是從快速經(jīng)濟(jì)建設(shè)為主的城市發(fā)展模式向加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)和生態(tài)城市建設(shè)轉(zhuǎn)化的里程碑。這一文件的實(shí)施,必將不斷改善深圳市的生態(tài)環(huán)境,經(jīng)濟(jì)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展和社會(huì)文明的不斷提高。
作為深圳市水污染治理顧問工作一年多的時(shí)間,深刻地體會(huì)到深圳市委和市政府對(duì)環(huán)境保護(hù)和生態(tài)建設(shè)極其重視,并且把水污染治理作為重點(diǎn),領(lǐng)導(dǎo)工作做到抓準(zhǔn)、抓緊和抓實(shí),又好又快地完成多項(xiàng)水污染治理應(yīng)急項(xiàng)目,例如福田河、大沙河和新洲河等通過綜合治理措施已經(jīng)使整條河道或部分河道變得水清景美;布吉河水質(zhì)凈化廠10萬(wàn)噸/日混凝沉淀強(qiáng)化一級(jí)處理系統(tǒng)改造為強(qiáng)化復(fù)合生物處理系統(tǒng)僅僅用了兩個(gè)月的時(shí)間花費(fèi)3000萬(wàn)元建成投廠運(yùn)行,使最后出水水質(zhì)主要指標(biāo)達(dá)到1B排放標(biāo)準(zhǔn),使布吉河上、中游河段消除了黑臭,下游河段和深圳河也有明顯改善。2006年共投資1.5億元,治理了深圳河水系4條河流、改建了兩座污水處理廠,沿河建造了數(shù)十公里長(zhǎng)的截流管道和提升系統(tǒng),基本消除了黑臭現(xiàn)象,并使部分河流變清變美,和實(shí)現(xiàn)了初步的生態(tài)修復(fù)。這一快速和高效的水污染年治理業(yè)績(jī),充分體現(xiàn)了深圳市領(lǐng)導(dǎo)班子的開拓創(chuàng)新雷厲風(fēng)行的精神與作風(fēng),也充分贏得了全國(guó)環(huán)境模范城市國(guó)家復(fù)檢團(tuán)的認(rèn)可和高度評(píng)價(jià),不僅順利通過復(fù)檢,而且建議將深圳行之有效的自主創(chuàng)新的水污染治理新技術(shù)(深圳經(jīng)驗(yàn))推廣應(yīng)用于其他城市。
但是,這些已有的業(yè)績(jī)只是建設(shè)生態(tài)深圳的一個(gè)良好起端,今后仍然任重道遠(yuǎn),需要全市人民在市委和市政府的領(lǐng)導(dǎo)下提高環(huán)保意識(shí)和覺悟,萬(wàn)眾一心、眾志成城地去做好各項(xiàng)環(huán)境保護(hù)和生態(tài)建設(shè)事項(xiàng),經(jīng)過5-10年的努力把深圳建設(shè)成生態(tài)環(huán)境上佳的和最適于人居的國(guó)際一流的現(xiàn)代化城市。
水污染治理和水環(huán)境保護(hù)和改善,應(yīng)在深發(fā)[2007]1號(hào)文件的指導(dǎo)下,以河流流域治理為目標(biāo),以生態(tài)學(xué)治理為主線,進(jìn)行綜合治理,學(xué)習(xí)和借鑒國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)與自主創(chuàng)新相結(jié)合,尤其要發(fā)揚(yáng)敢為人先、敢于創(chuàng)新的精神;還要敢于打破一些已經(jīng)過時(shí)的傳統(tǒng)觀念和技術(shù)。為了盡快地做出成效和建立示范工程,建議采用重點(diǎn)突出、點(diǎn)面結(jié)合和分期、分批實(shí)施的治理方案。2007-2010年這四年為第一期,而2010-2015為第二期。第一期以深圳河和龍崗河(與惠州有交接斷面的河流)為治理重點(diǎn),通過綜合治理使河流控制斷面達(dá)到4類或3類地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。這兩條重點(diǎn)治理河流的成功經(jīng)驗(yàn)可推廣應(yīng)用于深圳市其它河流的治理。“遵循節(jié)水優(yōu)先、治污為本、多渠道開源”的原則,實(shí)施“截、治、清、補(bǔ)管”水污染控制與水生態(tài)環(huán)境改善基本策略。我們是這樣體會(huì)這5個(gè)字的:
“截”:沿河道兩岸或一岸鋪設(shè)尺寸足夠大的合流制截流干管或干渠,接納污水和污染的雨水徑流,并且最后將其送至下游的污水處理廠進(jìn)行處理,以及出水達(dá)標(biāo)后在排入河流。目前我們做了一些沿河截流管道,但是大都屬于應(yīng)急和臨時(shí)性的,不夠完善,主要是只能截流污水,而不能截流污染的雨水徑流,亦即所謂的截流倍數(shù)等于零,致使在降雨時(shí)造成垃圾、糞便等浮現(xiàn)河面,有礙觀瞻和環(huán)境衛(wèi)生。因此,急需加緊建設(shè)真正的合流制截流干渠,不僅能截流污水,還要在降雨時(shí)能夠截流雨水徑流,至少截流等于污水流量甚至等于污水流量2-3倍的雨水徑流量,并且將其送至污水處理廠處理后再排入河流。只有這樣做才能在5-10年內(nèi)使深圳河流達(dá)到地表水3-4類地表水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
“治”:進(jìn)行綜合治理,首先是新建、擴(kuò)建和改建采用先進(jìn)工藝的污水處理廠,一方面應(yīng)增加處理能力(污水處理流量),如達(dá)到80%以上的污水總量,另一方面要提高處理效率,使出水達(dá)到1A排放標(biāo)準(zhǔn);如做回用,達(dá)到更高的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。在深圳市污水處理廠出水主要應(yīng)作為河流、湖泊的生態(tài)景觀用水。
在新建、擴(kuò)建和改建的污水處理廠中,由于深圳市可用于污水處理廠的建設(shè)土地面積約來越少,必須在很小的土地面積上建造大、中規(guī)模的污水處理廠,因此必須采用占地面積小和處理效率高的最新一代的污水處理工藝,如生物膜與活性污泥相結(jié)合的復(fù)合生物處理工藝,如曝氣生物濾池(BAF)工藝與系統(tǒng),生物膜與活性污泥的復(fù)合處理工藝,如移動(dòng)床生物反應(yīng)池工藝(MBBR),泡沫塑料塊填料生物反應(yīng)工藝(Linpor)等;還有在布吉河水質(zhì)凈化廠在國(guó)內(nèi)外首次研發(fā)成功的強(qiáng)化生物膜-活性污泥復(fù)合生物處理工藝(EHYBFAS),這是我們自主創(chuàng)新的污水處理原創(chuàng)性處理工藝,它在生物反應(yīng)3.5小時(shí)和沉淀1小時(shí)的條件下運(yùn)行的出水便達(dá)到1B-1A排放標(biāo)準(zhǔn),這一10萬(wàn)噸/日的污水處理系統(tǒng)占地僅0.8公頃,僅為相同規(guī)模活污泥工藝污水處理廠占地的1/10-1/5;而基建費(fèi)和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)分別為800元/(m3/d)h和 .05-0.6元/m3, 僅為活性污泥工藝的基建費(fèi)的70%和運(yùn)行費(fèi)的60%。
上述最新一代污水處理工藝都具有處理負(fù)荷高、處理效率高、占地面積小和污泥產(chǎn)量少的優(yōu)點(diǎn),用它們改造現(xiàn)有的采用活性污泥工藝的污水處理廠,既能增加處理能力(即設(shè)計(jì)污水處理流量),通常可增加污水處理流量20-50%,又能提高污水處理效果,使最后出水水質(zhì)達(dá)到1A或1B標(biāo)準(zhǔn)。
在污水處理廠中,不僅要處理污水(生活污水和工業(yè)廢水),還要處理降雨時(shí)產(chǎn)生的污染雨水徑流,尤其是初期雨水徑流,因?yàn)樗鼈兊奈廴境潭鹊扔谏踔链笥晟钗鬯晃覈?guó)污水處理廠的設(shè)計(jì)與運(yùn)行只考慮處理生活污水和與其性質(zhì)相似的工業(yè)廢水,而未曾考慮污染雨水的處理,致使降雨時(shí)受納水體受到較重的污染。因此,無論是分流制下水道還是合流制下水道系統(tǒng),都必須在污水處理廠中設(shè)計(jì)、建造雨水處理設(shè)施。其處理能力應(yīng)為污水處理能力(設(shè)計(jì)污水處理流量)的1-2倍。德國(guó)取為1倍,法國(guó)和韓國(guó)取為2倍。德國(guó)魯爾河協(xié)會(huì)對(duì)魯爾河流域進(jìn)行科學(xué)的綜合治理,建造和運(yùn)行著96座污水處理廠和297座雨水凈化廠,大都采用塘-地表徑流人工濕地系統(tǒng),既凈化了雨水,也形成靚麗的景觀,成為天鵝的光顧和棲息地。因此, 深圳市應(yīng)率先做出雨洪匯集、儲(chǔ)存、處理與補(bǔ)給地下水和地表水的示范工程,并與景觀湖、池塘與濕地的建設(shè)結(jié)合起來。布吉河下游的洪湖公園、華僑城的內(nèi)-外湖(歡樂海洋)、鳳塘河口原魚塘區(qū)、龍崗和橫崗污水處理廠下游河段等處都可建成以人工湖、塘-自然濕地形式的雨洪匯集和凈化設(shè)施。
“清”:主要指河道清淤和清除垃圾。深圳市一些河道垃圾成災(zāi),成為河道治理最頭痛的難題,這個(gè)問題如不根本解決,即使有完善的下水道和污水處理系統(tǒng),河道也會(huì)被滿河漂浮的垃圾而顯得污穢難堪,因此,必須采取有效措施杜絕垃圾忌憚地往河道傾倒,例如可沿河岸每隔20m設(shè)置垃圾收集箱,加強(qiáng)宣傳教育,實(shí)行嚴(yán)管和嚴(yán)罰,對(duì)于惡意傾倒垃圾和有毒害廢物的肇事者進(jìn)行刑事拘留和處罰,起到“殺一儆百”的效果。
另一個(gè)對(duì)河道的嚴(yán)重危害是有毒有害廢物(重金屬和致癌、致畸、致突變有機(jī)化合物),是從一些小工廠排放的,其危害極重,隨污水進(jìn)入污水處理廠,嚴(yán)重危害和抑制微生物,使其處理污水的效率降低。因此,查處有毒有害物質(zhì)來源杜絕其排放也是河道治理當(dāng)務(wù)之急。
河道水土流失是深圳市河流泥沙較多沉積較嚴(yán)重的主要原因,因此,在河流流域做好綠化植被是防止水土流失的有效措施;在流域內(nèi)在道路、廣場(chǎng)、停車場(chǎng)、公園、居民小區(qū)庭院等處,盡量增加綠化帶的面積、鋪設(shè)透水地面、建造接納雨水徑流的滲水池塘、地下滲水池、滲水溝等,盡量增加雨水滲透率和減少雨水地表徑流,從而減少河道流域的水土流失,同時(shí)也減少了河道洪水的流量,相應(yīng)減少河道堤坡和河堤的沖刷和侵蝕。
“補(bǔ)”:河道補(bǔ)充水源及生態(tài)景觀補(bǔ)充水量。深圳市河流多為雨洪型,降雨時(shí)河道水量大且容易形成洪水和產(chǎn)生洪澇災(zāi)害,而旱季則河水稀少甚至干枯,河水也主要是生活污水和工業(yè)廢水,加以深圳市是缺水性城市,從實(shí)際情況出發(fā),深圳市河流的補(bǔ)水應(yīng)采取如下措施:
-沿河道兩岸建造截污干渠并在其末端建造污水處理廠,將截流的污水和污染雨水徑流進(jìn)行處理,然后將水質(zhì)良好的出水排入各該河道作為生態(tài)景觀用水;
-在河流的發(fā)源地或上、中游建造水庫(kù),接納和儲(chǔ)存雨水徑流,在旱季時(shí)放水補(bǔ)充河道的流量,改善河水水質(zhì)和保持良好生態(tài)。
-拆除現(xiàn)有河道的硬化結(jié)構(gòu)(不透水的混凝土護(hù)坡和河底),改為透水性抗沖刷綠化護(hù)坡和河底結(jié)構(gòu),使河水與地下水連通,實(shí)現(xiàn)雨季行洪時(shí)河流向地下水的補(bǔ)給,而在旱季地下水對(duì)河水補(bǔ)給。
除了河道水量的補(bǔ)給,還有水質(zhì)的補(bǔ)充處理與改善。河道本身都有一定的自凈能力,而通過一系列措施能大幅度增強(qiáng)其凈化能力。例如在有空閑土地的河段拓寬河道形成大水面的凈化河段,通過沉淀、曝氣充氧、生物凈化和濕地植物(蘆葦、蒲草、香蒲等挺水植物、浮蓮、睡蓮、浮萍等浮水植物和金魚藻、茨藻、黑藻等沉水植物等)以及放養(yǎng)凈化能力強(qiáng)的魚類(如羅菲魚、鯽魚、鯉魚、草魚、鰱魚、泥鰍等)的綜合凈化作用,可顯著改善河水水質(zhì)。在深圳市有些河流流經(jīng)公園的河段的一些公園,如福田河流經(jīng)筆架山和中心公園的河段,布吉河的洪湖公園等,應(yīng)優(yōu)先考慮將景觀湖與河道的生態(tài)凈化段的建設(shè)結(jié)合起來,這可做到一舉兩得。
“管”:我國(guó)河流污染治理長(zhǎng)期進(jìn)展緩慢和收效不大的主要原因是按行政區(qū)劃分割治理,各自為政、多龍治水;深圳市一些跨區(qū)的河流入布吉河,由于跨區(qū)分別管理,遇到一些困難,很難及時(shí)協(xié)調(diào)和解決。因此,建議學(xué)習(xí)和借鑒國(guó)外(尤其是英國(guó)、德國(guó)和美國(guó))河流流域統(tǒng)一管理的成功經(jīng)驗(yàn),建立河流流域管理機(jī)構(gòu),由于布吉河是深圳河的最大支流,其污染負(fù)荷約占深圳河污染總負(fù)荷的70%,只要把布吉河治理好,深圳河水質(zhì)和生態(tài)就會(huì)有根本的好轉(zhuǎn)。因此可把布吉河作為試點(diǎn),建立布吉河流域綜合治理管理處,并授予管理該河流域水務(wù)管理的權(quán)力,包括布吉河及其支流的水量和水質(zhì)監(jiān)測(cè),截留干渠、污水處理廠的建設(shè)和運(yùn)行、河道清淤、垃圾管理、全流域的生態(tài)綜合治理,如水土保持、上游生態(tài)補(bǔ)水水庫(kù)建造和維護(hù)、河道生態(tài)修復(fù)與改善、洪湖生態(tài)綜合治理工程、河道水文-水質(zhì)監(jiān)測(cè)站的建設(shè)和運(yùn)行,在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)和記錄河道流量、水質(zhì)主要指標(biāo)(水溫、pH、溶解氧、懸浮物、生化需氧量、化學(xué)需氧量、總氮、氨氮、總磷等)。
當(dāng)前黨中央提出以人為本建立和諧社會(huì)的號(hào)召,把環(huán)境保護(hù)作為基本國(guó)策提高到空前的高度,把河流流域污染的綜合治理作為重中之重,在這一新形勢(shì)下,深圳市定會(huì)有所作為,在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中曾起了帶頭和表率作用,在加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)和生態(tài)建設(shè)中將再接再厲,在深發(fā)[2007]1號(hào)文件的指引下,繼續(xù)發(fā)揮深圳開拓創(chuàng)新精神,在水環(huán)境保護(hù)和水污染治理中,做出原創(chuàng)性的自主創(chuàng)新治理技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn),為建設(shè)生態(tài)深圳做出貢獻(xiàn)。
作者介紹:
* 王寶貞,深圳市水污染治理指揮部顧問,國(guó)際水科學(xué)院院士,哈爾濱工業(yè)大學(xué)教授、博士生(后)導(dǎo)師;
** 曹向東:深圳市水污染治理指揮部辦公室高級(jí)工程師,工學(xué)博士。(中國(guó)水網(wǎng))
編輯:全新麗
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