關(guān)于廊坊水環(huán)境的診斷書(shū)與藥方
全康環(huán)保:廊坊市位于京津兩個(gè)國際都市之間,連京津之廊、環(huán)渤海之坊,是北京原始文明的發(fā)祥地,有“北京從?t河走來(lái)”之說(shuō)。
而廊坊在水資源、水環(huán)境、水生態(tài)方面的嚴峻挑戰有目共睹。盡管境內有著(zhù)河流域北三河、永定河、大清河、子牙河四大水系,但近年來(lái),廊坊市大部分河流常年干涸,北運河香河段入河支流、環(huán)城水系河道均有不同程度的黑臭現象,市域東淀、文安洼、賈口洼等濕地幾近消失,水生態(tài)嚴重退化。
對照“水十條”中的水環(huán)境治理考核要求,以及當地政府提出的“京津樂(lè )道、綠色廊坊”定位,廊坊的水環(huán)境需要系統整治,實(shí)現整體提升。
一張系統處方單
為此,水專(zhuān)項京津冀版塊設置了“京津冀南部功能拓展區廊坊水環(huán)境綜合整治技術(shù)與綜合示范”項目,對廊坊市域水資源極度匱乏且分布失衡、主要河流生態(tài)基流缺失、水環(huán)境功能維持困難等問(wèn)題,進(jìn)行病因診斷,并對癥下藥。
廊坊地處半干旱季風(fēng)氣候區,產(chǎn)業(yè)結構層次不高,水生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟發(fā)展存在沖突??傮w來(lái)看,既有先天不足,亦有后天短板。具體可分為以下三類(lèi)。
水資源匱乏、降水分布不均是廊坊水環(huán)境的先天不足。2013年數據顯示,廊坊市人均水資源占有量為133m3,僅為河北省人均水資源量的43.3%、全國人均水資源量的6.3%;地表水資源開(kāi)發(fā)利用率為14.6%,而地下水開(kāi)發(fā)利用率為 155%,地下水超采嚴重。
污染負荷高、污水處理廠(chǎng)處理能力不足,是導致區域河道黑臭的主要因素。北運河香河段承接北京退水,上游來(lái)水水量大,多年平均徑流量為6.84億m3,污染負荷重,來(lái)水總磷、氨氮濃度較高。同時(shí),城市市政基礎設施及排水體制相對落后,污水處理廠(chǎng)處理能力不足,現有污水處理廠(chǎng)出水水質(zhì)最高標準執行一級A,與天津、北京地方排水標準差距較大。
流域周?chē)霓r業(yè)面源污染,也是造成支流環(huán)境質(zhì)量差的重要原因。尤其北運河香河支流,農村村落規模大、生活污水散排,加上農業(yè)種植和畜禽養殖等農業(yè)面源污染,氮磷污染物排放量相當大。而北方農村普遍存在的無(wú)統一生活污水處理設施和污水管網(wǎng)收集系統、農村生活污水處理受經(jīng)濟成本制約。
根據這些“病因”,項目組選擇從水資源優(yōu)化調配、水環(huán)境綜合整治、水生態(tài)重構、水景觀(guān)構建等關(guān)鍵環(huán)節入手。
處方中的三味主藥
1、水系連通與水資源優(yōu)化配置
市域內的有限的水資源,難以在短期內大量增加,要解決水資源匱乏問(wèn)題,最易行的思路是更加有效、精準地調配。為此,項目統籌考慮各種用水需求,研發(fā)了基于多目標決策分析與優(yōu)化模擬的水資源量質(zhì)多準則協(xié)同配置與調控技術(shù),構建了廊坊市多水源多要素水資源優(yōu)化配置與調控模型,研發(fā)了包括 6類(lèi)、36項調控措施的水資源調控技術(shù)體系,形成了基于河流健康評估的水資源配置與調控方案。
該方案涵蓋空間均衡水資源基礎格局解決方案、河渠塘淀水網(wǎng)水系連通布局方案、區域水污染負荷總量頂層管控方案,以實(shí)現空間有水、河渠暢通、環(huán)境優(yōu)美、河流健康的水生態(tài)修復與保護目標。
對于廊坊市地表水資源調蓄能力不足的問(wèn)題,項目以提高水系調蓄能力、改善水循環(huán)能力為出發(fā)點(diǎn),考慮河渠密布、坑塘洼淀眾多等特點(diǎn),以廊坊市域主要的 10 條行洪河道、10 條骨干排瀝河道為骨架,通過(guò)河道、人工溝渠連通,實(shí)現了廊坊市區域河網(wǎng)水系的連通,增加了水循環(huán)動(dòng)力,提升了河流水體自?xún)裟芰?,達到改善水環(huán)境、提升蓄水能力的目的。
此外,基于永定河泛區收水2000萬(wàn)m3 的多水源保障目標,項目系統研究分析永定河泛區保障生態(tài)修復水量的可能水源及供水時(shí)機,計算了現狀基準年入泛區水量;依據 2019 年實(shí)測資料和永定河泛區水資源調配模型預測了可入泛區水量,確定了收水點(diǎn)位置,研究提出了水量監測方案,并建立了以閘壩群調度為核心的區域水網(wǎng)水質(zhì)水量聯(lián)合調度模型,為保障實(shí)現永定河泛區年收水量不少于 2000萬(wàn)m3 提供了支撐。
2、溢流污染防控及水環(huán)境綜合整治
在香河段,農村生活污水是造成面源污染的主要因素??傮w上,現有的農村戶(hù)用分散污水處理技術(shù)及設備無(wú)法實(shí)現較好的出水水質(zhì)、低成本、低能耗、易維護、資源化等目標的統一,這也是課題相關(guān)研究著(zhù)力突破的領(lǐng)域。經(jīng)過(guò)技術(shù)集成研究與工程示范,創(chuàng )新探索出適用于北方地區的戶(hù)用型農村生活污水分散處理技術(shù)和設備。
這項設備的核心是基于源分離的、集成濕地處理技術(shù)的微動(dòng)力污水處理技術(shù),主要工藝流程為“調節池+微氧池+沉淀池+人工濕地”,通過(guò)集成生化和生態(tài)工藝,在源頭將灰水通過(guò)管道或者集水池收集,然后進(jìn)入集成濕地技術(shù)的微動(dòng)力戶(hù)用污水處理設備,出水可回用于降塵、澆花等。
由于滿(mǎn)足低成本、低能耗、易維護、設備占地小、布置靈活等需求,該技術(shù)適用于農村專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員少、管網(wǎng)配套不足等情況,從而將分散治理模式很好地落地,為農村生活污水處理模式提供了新的選擇。
對于污水廠(chǎng)處理能力不足、排放標準較低的問(wèn)題,近年來(lái),廊坊地區污水處理廠(chǎng)逐步開(kāi)始執行北京市《水污染物綜合排放標準》B 類(lèi)排放標準,但高排放標準造成污水廠(chǎng)工藝復雜,運行管理難度增加,運行成本顯著(zhù)增高。
為提高運行效率、降低運營(yíng)成本,項目組選取廊坊市凱發(fā)新泉污水處理廠(chǎng)和鐵路北污水處理廠(chǎng),開(kāi)展了城市污水處理廠(chǎng)精細化智能運行技術(shù)研究,主要研究污水處理廠(chǎng)精細化生產(chǎn)運行管理系統,包括生產(chǎn)運行數據系統、生產(chǎn)運行報表管理系統、生產(chǎn)設備精細化管理系統、智能移動(dòng)管理APP等功能模塊,形成污水處理廠(chǎng)精細化智能運行平臺,以實(shí)現全面掌控生產(chǎn)運行大數據的目標。
污水處理廠(chǎng)精細化智能運行技術(shù)的應用,可將執行京標 B 排放標準的高標準污水處理廠(chǎng)運行電耗、藥耗降低 20%以上,同時(shí)提高污水廠(chǎng)出水水質(zhì)的穩定性,延長(cháng)設備使用壽命,提高污水廠(chǎng)的管理水平。
3、在環(huán)境治理中疊加生態(tài)效益
針對廊坊市區河流自?xún)裟芰Σ?、淤積嚴重和景觀(guān)缺失等問(wèn)題,課題組以龍河、老龍河為治理目標,研究物化強化處理技術(shù)和多級潛流-表流復合濕地凈化技術(shù);以人工濕地工程為主要技術(shù)手段,結合自然河道景觀(guān),實(shí)施龍河及老龍河水環(huán)境綜合治理工程,取得了水質(zhì)與生態(tài)景觀(guān)雙提升的顯著(zhù)成效。
龍河人工濕地位于廊坊市安次區龍河下游段,占地面積 160 余畝,處理規模3 萬(wàn)m3 /d,工程采用“預處理+人工濕地(潛流濕地+表流濕地)”的凈化工藝,建有6萬(wàn)m2 潛流濕地和 2萬(wàn) m2 表流人工濕地并配套提升系統、高效沉淀池、管理用房、用電設施等附屬工程,并通過(guò)橡膠壩攔水,結合河道疏浚工程,形成 2.4km長(cháng),40 m寬的蓄水水面。
老龍河人工濕地位于廊坊市 104國道落垡橋下游,采用“沉降塘+人工濕地(潛流濕地+表流濕地)+水力調控”的水質(zhì)凈化工藝和水資源配置措施,總占地面積約2.9萬(wàn)m2 ,其中潛流濕地主體約2萬(wàn)m2 、前端景觀(guān)約5000?O ,末端自然蘆葦塘約4000m2 。
針對廊坊市近年來(lái)環(huán)城水系水生態(tài)功能退化嚴重、濱岸生態(tài)性缺失等問(wèn)題,課題組以公眾對 “濱水而居,環(huán)水而建”的向往為出發(fā)點(diǎn),完成廊坊環(huán)城水系景觀(guān)構建、水生態(tài)重構及水質(zhì)維持示范工程。
在河道濱岸帶,重點(diǎn)針對污水廠(chǎng)排水水質(zhì)與水體水質(zhì)目標之間的差異,通過(guò)復合纖維浮動(dòng)濕地集約化凈化技術(shù)和河道濱岸帶生態(tài)修復技術(shù),持續凈化水質(zhì) ,同時(shí)通過(guò)濱岸帶高效植生滯留技術(shù)截留地表徑流污染。
在近自然表流濕地恢復區,通過(guò)對遴選出的高效脫氮除磷的暖季和冷季沉水植物、挺水植物等進(jìn)行科學(xué)配置,實(shí)現四季水質(zhì)凈化和景觀(guān)功能,同時(shí)打造親水平臺、跌水景觀(guān),提升人流密集區的景觀(guān)環(huán)境質(zhì)量。
在河道水體自?xún)粝到y修復區,針對郊野區域河段,對自然河道水生態(tài)系統進(jìn)行優(yōu)化調整,對原生的挺水、沉水植物進(jìn)行適當人為干預,合理配置水生植物和動(dòng)物群落,實(shí)現生物多樣性和生態(tài)系統健康,恢復水體自?xún)裟芰Α?/p>
課題參與單位:清華大學(xué)、中持水務(wù)股份有限公司、中國水利水電科學(xué)研究院、北京金控數據股份有限公司、天津大學(xué)、北京國環(huán)清華環(huán)境工程設計研究院有限公司、北京中源創(chuàng )能工程技術(shù)有限公司、北京東方利禾景觀(guān)設計有限公司、水利部海河水利委員會(huì )科技咨詢(xún)中心等
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