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【中國(guó)環(huán)保在線 污水處理】世界很多國(guó)家和地區(qū)都在正面臨著水環(huán)境惡化、天氣和氣候變化帶來的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。城市化進(jìn)程為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)帶來了機(jī)會(huì)，但也同樣威脅了自然的可持續(xù)性和城市的宜居性。
Nature for Water
越來越多的河流湖泊遭受污染，淡水資源短缺，更加頻繁的降雨，曠日持久的干旱，城市內(nèi)澇和面源污染時(shí)有發(fā)生，自然環(huán)境的生態(tài)功能不斷退化，而氣候變化帶來的天氣給這些危機(jī)帶來了新一層的不確定性。在澳大利亞，從2000年開始的“千年干旱(Millennium Drought )”給墨爾本造成了4-15億澳元的經(jīng)濟(jì)損失;2011年的特大洪水給昆士蘭州造成了140億澳元的經(jīng)濟(jì)損失和嚴(yán)重的人員傷亡。
目前，有21億人口無法獲得清潔水和使用基本的衛(wèi)生設(shè)施。聯(lián)合國(guó)著力推行可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)6(SDGs)，希望在2030年前取得大范圍的水資源安全。而要達(dá)成這個(gè)目標(biāo)，保護(hù)自然環(huán)境、恢復(fù)和利用健康的水生態(tài)功能是其中的重中之重?；谧匀坏慕鉀Q方案取靈感于自然，獲支撐于自然，是使用或模仿自然過程，致力于改善水資源管理的解決方案。
越來越多的國(guó)家在將基于自然的解決方案融入水系統(tǒng)建設(shè)的過程之中。在城市規(guī)劃中應(yīng)用更多的綠色基礎(chǔ)設(shè)施，有效地吸收存蓄和凈化雨水，包括模擬自然生態(tài)功能的人工濕地、可滲透路面、綠色屋頂?shù)龋恢卫砼c城市相連的流域，運(yùn)用傳感器、監(jiān)測(cè)平臺(tái)更好地預(yù)防、發(fā)現(xiàn)和評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)，有效應(yīng)對(duì)洪澇，減少污染，保護(hù)流域生態(tài)；應(yīng)用多元化創(chuàng)新技術(shù)的污水處理和管網(wǎng)管理，實(shí)現(xiàn)清潔水、能源和營(yíng)養(yǎng)鹽的回收回用，減少對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)和影響。
今年世界水日的主題“Nature for Water”，正是鼓勵(lì)人們?cè)趹?yīng)對(duì)各類水挑戰(zhàn)時(shí)探索自然之法。
基于自然的解決方案為我們提供了全新的思考方向，通過綠色技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施的應(yīng)用，以及科學(xué)化的規(guī)劃管理，使城市能夠更加靈活地應(yīng)對(duì)雨洪風(fēng)險(xiǎn)，防止洪水內(nèi)澇、水污染等問題的發(fā)生，增加城市宜居性，并實(shí)現(xiàn)一系列的協(xié)同效益。在美國(guó)密爾沃基，當(dāng)?shù)匦鲁雠_(tái)的排放法規(guī)要求其城市必須每年都新增綠色基礎(chǔ)設(shè)施(處理能力100萬加侖)，這是全美個(gè)就綠色基礎(chǔ)設(shè)施提出明確要求的排放法規(guī)。澳大利亞也做了很多的有關(guān)“水敏型(water sensitive)”城市建設(shè)的研究和規(guī)劃，將生物滯留池、綠植墻等綠色基礎(chǔ)設(shè)施融入到建筑物和社區(qū)路面的設(shè)計(jì)中，使雨水得到存蓄凈化、生活污水處理回用，實(shí)現(xiàn)分散式的凈水和供水，提高城市對(duì)污染、洪澇、干旱等風(fēng)險(xiǎn)的應(yīng)對(duì)能力。
基于自然的解決方案在污水處理中也將發(fā)揮越來越重要的作用。隨著經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的增加和人口的增長(zhǎng)，很多污水廠的處理能力已經(jīng)無法適應(yīng)新城市規(guī)模之下的污水服務(wù)需求;而在一些欠發(fā)達(dá)地區(qū)，甚至還沒有污水收集管網(wǎng)以及污水處理設(shè)施。根據(jù)UN Water的統(tǒng)計(jì)，有80%的污水未經(jīng)過妥善處理即被排放到了自然水體中，造成了嚴(yán)重的污染和衛(wèi)生隱患。解決這一問題需要我們?cè)谘h(huán)型經(jīng)濟(jì)的思路下加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)應(yīng)用和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上的投入。創(chuàng)新的技術(shù)和先進(jìn)的運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)將幫助未來的污處理廠成為資源回收廠，通過實(shí)現(xiàn)清潔水、能源和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)回收以及資源的產(chǎn)品化，實(shí)現(xiàn)健康的自然生態(tài)循環(huán)。
濕地等綠色科技作為污水處理的重要解決方案之一被廣泛應(yīng)用。濕地可以成為天然的過濾凈化系統(tǒng)，有效攔截懸浮固體，并通過吸附和后續(xù)的生物降解過程去除有效去除部分細(xì)菌、重金屬和氮磷等污染物。相比于傳統(tǒng)污水處理方式，濕地處理系統(tǒng)在一定的人口規(guī)模、污水水質(zhì)、地理生態(tài)條件下可以做到技術(shù)可行，并且更加經(jīng)濟(jì)適用。例如在法國(guó)，當(dāng)服務(wù)人口當(dāng)量大于5000時(shí)，一般需要應(yīng)用活性污泥等傳統(tǒng)處理方式，但當(dāng)服務(wù)人口當(dāng)量小于5000時(shí)，則往往濕地系統(tǒng)的處理表現(xiàn)也同樣優(yōu)異，成本還會(huì)更低。
法國(guó)南部的Roussillon是當(dāng)?shù)赜忻南募韭糜螀^(qū)，它同時(shí)也屬于生態(tài)敏感地區(qū)，產(chǎn)生的污水如不能有效處理則可能對(duì)生態(tài)環(huán)境造成影響。在綜合考慮污水成分、經(jīng)濟(jì)性等因素后，當(dāng)?shù)貨Q定興建一個(gè)濕地污水處理系統(tǒng)，設(shè)計(jì)的服務(wù)人口當(dāng)量在1250人。該系統(tǒng)包括2cm格柵、一個(gè)5.4m3的儲(chǔ)水池。在濕地處理單元包含兩段，一段包含三個(gè)平行濾池，總面積920m2，主過濾層為2-6mm的碎石。二段包含兩個(gè)平行濾池，總面積500㎡，主過濾層為細(xì)沙(d10= 0.4 mm；d60 = 1 mm)。同時(shí)，所有濾池均種有蘆葦?shù)戎参?，植物種類是根據(jù)處理要求以及當(dāng)?shù)鼐唧w的自然條件進(jìn)行篩選和配比種植的，以期在不同季節(jié)達(dá)到理想的出水效果。由于廠址所在地沒有電力，污水靠虹吸重力裝置流經(jīng)處理系統(tǒng)的各個(gè)單元。
該系統(tǒng)從1998年開始投入使用，至今仍然運(yùn)行良好。下表是1998-2012年Roussillon濕地污水處理單元的運(yùn)行表現(xiàn)，其COD、TKN去除率在95%，BOD和TSS去除率在98%左右。除了功能性，該系統(tǒng)與山谷森林融合在一起，從景觀角度也做得很好。
基于自然的解決方案也讓我們思考如何能在監(jiān)管上遵循自然之道，為水資源管理提供有效指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)和提供可持續(xù)發(fā)展動(dòng)力。IWA主張根據(jù)水的用途制定相應(yīng)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(Fit for Purpose)。這意味著可持續(xù)的水資源管理中綜合性地考慮水質(zhì)、能耗、資源利用率、經(jīng)濟(jì)成本等多方面因素，而不再是單一地強(qiáng)調(diào)監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格程度。通過考慮不同受納水體的具體情況和不同領(lǐng)域水回用的具體需求來靈活管理出水水質(zhì)，鼓勵(lì)能源平衡和資源回收，合理地利用各種技術(shù)，出臺(tái)配套政策，使水務(wù)公司能夠在經(jīng)濟(jì)可持續(xù)的情況下提供更加的水處理服務(wù)，并且有動(dòng)力研發(fā)和投資更多有利于自然生態(tài)環(huán)境的創(chuàng)新型水處理解決方案。
獲靈感于自然，應(yīng)用造福于自然。今年的世界水日提醒我們?cè)谧匀恢袑ふ宜Y源可持續(xù)管理的答案。IWA將繼續(xù)和的水行業(yè)專業(yè)人士一起，探尋打造水智慧世界的自然之道。希望在未來，更多包含創(chuàng)新型和實(shí)用性的水資源綠色解決方案能夠?yàn)槲覀冮_啟機(jī)會(huì)之門。
原標(biāo)題：“Nature for Water”從自然中尋找水資源可持續(xù)管理的答案---寫在2018世界水日
