科技推进排水行业绿色转型,创新助力城乡建设高质量低碳发展。2022年全国科技周来临之际,践行“走进科技,你我同行”的科技活动主题,系统梳理科技、政策与工程实施的逻辑脉络,让科技真正服务政策制定,让政策保障工程落地实施,体现作为科技型中央企业的社会责任和使命担当。
加强污染治理和生态保护修复,持续改善生态环境,推动绿色低碳发展,促进人与自然和谐共生是新时代赋予我们的神圣使命,也是助力应对气候变化、实现全球碳中和愿景、守护人民生命安全和身体健康全球挑战的重要举措。作为城市水环境治理工程设计咨询的中坚力量,作为给水排水行业重要的国家级工程技术研究中心,充分发挥集科研、咨询、设计、规划、建设、运维、评估于一体的团队优势,科学认知我国排水行业的现状水平、远景目标和发展障碍,积极探索城市水环境基础设施服务于人民群众生产生活的内生动力,以科技助力行业政策制定和工程水平提升,让科技赋能城市水环境的绿色、低碳、高质量、可持续发展,是行业赋予我们的新要求,是科技型中央企业的新使命担当。
为喜迎公司70周年院庆,在2022年全国科技周来临之际,我们系统梳理了公司在城镇污水处理提质增效、城市污水处理与资源化利用、城市黑臭水体治理等方面的系列重大研究成果,梳理了科技成果助力政策制定与工程实施的典型经验,以期为行业提供全新的科技体验。
一 城镇污水处理提质增效
城市排水管网是重要的市政基础设施,是城市的生命线,城市肌体的血管系统,排水管网的质量和效能与人民群众的生产生活质量息息相关,直接影响着人民获得感、幸福感。最近几十年我们一直高度关注污水处理设施的建设,但是作为污染物收集转输和城市排水防涝重要保障的地下管网工程却并没有得到足够的重视。
2019年住房城乡建设部启动了城镇污水处理提质增效政策编制工作,我公司科研人员全过程参与政策编制、解读及后续的管理评价等工作,为政府和行业积极建言献策,牵头编制提质增效要点解析等住建系统内部参考资料,通过学术论文等行业平台提出排水行业提质增效应关注的“六个转变”,实现了“城市生活污水集中收集率”新行业指标的平稳转换,科学回答了城市生活污水集中收集率低、污水处理厂进水浓度低和城市黑臭水体发生几率高的“两低一高”问题的根本原因,为后续系列新政的制定实施提供了重要保障。
响应排水行业基础研究和绩效考核工作需要,国际首创以居民楼宇为测试单元的城镇居民生活污水污染物产生量测定方法,形成的中国城镇供水排水协会团体标准被行业专家评价为排水行业基础研究工作的“里程碑”。
科研团队还积极参与多个城市污水管网建设和改造工作,为几十座城市污水处理厂“一厂一策”技术方案提供技术支持,参与多项污水管网排查和GIS系统建设工程,为我国城市排水系统更新建设、污水厂的高标准精细化运营、城市排水系统全面排查和基础数据收集提供了技术保障,为“提质增效”工作的推进,提升我国城市生活污水集中收集率,实现“三个基本消除”的总体目标提供有力支撑。
二 污水处理与资源能源回收
从未经处理随意排放到有序收集和净化处理,我国的污水处理经历了从无到有发展历程。与此同时,污水处理与资源能源回收的科技成果也实现了跨越式发展,尤其是经过近3个五年计划的集中攻关,基本形成了城镇污水处理全过程全覆盖的高标准处理与利用的技术体系,建立了适应各等级污水排放与再生利用要求的标准体系,实现了从规划设计到运行管理的全链条技术突破,系统解决城镇污水水质环境因素相互交错和叠加影响所带来的高标准稳定达标处理复杂技术难题,我们构建的城镇污水高标准处理技术体系及相关技术策略得到行业的高度认可。
污水不仅是居民生产生活的副产物,也是各种物质能源的重要载体,资源能源回收利用成为绿色、低碳、高质量、可持续发展时期排水行业的重要攻关方向,受到国际同行业的广泛关注。污水中蕴含大量有机物(碳源、能源)、氮磷营养物和各种矿物组分,在实现再生水循环再利用的同时,促进污水处理过程的能量平衡和碳平衡,提高有机污染物资源转化和利用效率,无疑是一种具有发展前景且行之有效的节能减排绿色发展途径。作为在城镇污水处理行业耕耘数十年的科研团队,作为国内城镇污水脱氮除磷技术的创始团队,我们高度关注资源能源回收利用行业发展新需求,在污水碳源、磷、蛋白、热能、化学能高效提取和利用等方面布局了一系列研究课题,取得了大量有工程推广应用价值的研究成果,形成了系列新技术新产品并实现工程应用,尤其是在强化预处理技术装备、功能区控制与碳源高效利用、侧流辅助磷回收、污水热能采集与利用等方面的研究成果得到了行业的广泛认可。
三 城市黑臭水体治理
2015年《水污染防治行动计划》发布,住房城乡建设部被委以重任牵头组织城市黑臭水体治理,这是一项直接关系到人民群众获得感、幸福感的重要工作,同时也是住房城乡建设系统的“新任务”,各地需要积极应对城市水体长期无人管的实际情况,政策制定者也需要积极响应城市黑臭水体长期多头管理又实际无人管理的实际问题,作为给水排水行业重要的国家级工程技术研究中心,作为住建部水环境治理的主要技术支持力量,我公司科研团队勇挑重担,用3个多月时间系统梳理并制定了具有行业导向的政策文件,并代表住建部在全国内进行了数十场的政策宣贯工作。
城市黑臭水体治理工作的长期复杂性也得到了科技项目支撑,黑臭水体治理和水生态修复分别列入城市标志性成果名录。我公司牵头完成了国家水专项城市黑臭水体相关科研工作,构建了城市水体治理与水生态修复总体技术路线和工艺技术方法,完善了城市黑臭水体整治的技术体系,提出了基于功能定位的城市水体治理技术理念,确定了城市黑臭水体整治技术选择的原则和运行维护要点,成果在全国20多个城市上百个黑臭水体整治项目中工程应用。
经过6年多城市黑臭水体治理和环境保护行动的持续推进,再加上污水处理提质增效工作的实施,我国的城市水体治理成效斐然。截至2020年底,全国地级及以上城市2914个黑臭水体消除比例达到98.2%,已经基本上解决了我国地级及以上城市的水体黑臭问题。
四 具体工程案例
天津中新生态城高效利用再生水、雨水等非传统水源,统筹水环境治理、景观生态品质提升和海绵城市建设,城区水体水质达到地表水Ⅳ类,将昔日盐碱荒滩打造成宜居的绿色生态新城。
下图为天津中新生态城非常规水多源多功能净化处理工程(处理规模中低品质再生水10万m3/d,高品质脱盐再生水2.1万m3/d)
天津东郊污水处理厂扩建和提标工程采用半地下建设形式,污染少、噪音少、异味少,对周边环境影响非常低,而且建成后污水厂上盖景观作为南淀郊野公园的一部分,出水可作为今后南淀郊野公园的湿地及景观用水,实现水资源的循环利用。污水处理设施同人居文化生活融为一体,体现了人与自然和谐相处的理念,为天津市民打造生态宜居城市做出贡献。
本次科技周是科技部和中宣部联合发布的全社会大规模群众性科技活动,旨在树立全社会理解和支持科技创新的正确导向,为科学研究和技术应用创造良好氛围。科技发展离不开公众的支持与理解,让我们一同努力重视科普,传递知识。