城市黑臭水体治理需求分析与合作

城市黑臭臭水体治治理需求分析析与合作作清华大学学环境学学院常杪2016年3月主要内容容城市黑臭水体定定义及治理需需求城市黑臭臭水体治治理技术术与案例例城市黑臭臭水体治治理投融融资模式式城市黑臭臭水体治治理产业业链分析析2一、城市市黑臭水水体定义义及治理理需求政策来源源：《国务院关关于印发发水污染染防治行行动计划的通知》（国发〔2015〕17号）整治城市市黑臭水体：采取控源截污污、垃圾圾清理、、清淤疏疏浚、生生态修复复等措施施，加大大黑臭水水体治理理力度，，每半年年向社会会公布治治理情况住建部牵头，环保部、水利部部、农业业部等参与主要指标2017年底前，，直辖市市、省会会城市、、计划单单列市建建成区基基本消除除黑臭水体；地级及以以上城市市建成区区应于2015年底前完完成水体体排查，，公布黑黑臭水体体名称、、责任人人及达标标期限；；于2017年底前实实现河面面无大面面积漂浮浮物，河河岸无垃垃圾，无无违法排排污口；；于2020年底前完完成黑臭臭水体治治理目标（建成区黑臭水体体均控制制在10%以内）；到2030年，城市市建成区区黑臭水水体总体体得到消除。3一、城市市黑臭水水体定义义及治理需需求《城市黑臭臭水体整整治工作作指南》（建城〔2015〕130号）城市黑臭臭水体是是指城市市建成区区内，呈呈现令人人不悦的颜颜色和（或））散发令令人不适气味味的水体的的统称。城市黑臭水体体的改善善，是全全力保障障水生态态环境安安全、提升城市市环境质量的基基本需求求。4一、城市市黑臭水水体定义义及治理理需求城市黑臭臭水体分分级与判判定某检测点4项理化指标标中，1项指标60%以上数据据或不少于2项指标30%以上数据据达到““重度黑黑臭”级级别的，，该检测测点应认定为““重度黑黑臭”，，否则可可认定为为“轻度度黑臭””。连续3个以上检测测点认定定为“重重度黑臭臭”的，，检测点点之间的区域应认认定为““重度黑黑臭”；；水体60%以上的检检测点被被认定为“重度黑臭臭”的，，整个水水体应认认定为““重度黑黑臭”。5特征指标（单位）轻度黑臭重度黑臭透明度（cm）25~10*<10*溶解氧（mg/L）0.2~2.0<0.2氧化还原电位（mV）-200~50<-200氨氮（mg/L）8.0~15>15城市黑臭臭水体污污染程度度分级标标准注：*水水深不足足25cm时，该指指标按水水深的40%取值6截至2016年2月16日，住建建部会同同环保、、水利、、农业等等部门排排查发现现，全国国295座地级及及以上城城市中，，有77座城市没没有发现现黑臭水水体，其其中218座城市中中共排查查出黑臭臭水体1861个。一、城市市黑臭水水体定义义及治理理需求河流1595条，占85.7%，长度从50米到42公里不等等；湖、塘266个，占14.3%。南方地区有1197个，占64.3%；北方地地区有664个，占35.7%。60%的黑臭水水体分布布在东南南沿海、经济相对发达达地区。。一、城市市黑臭水水体定义义及治理理需求7前7个省占58.46%一、城市市黑臭水水体定义义及治理理需求8重度污染染的黑臭臭水体治治理难度度更大一、城市市黑臭水水体定义义及治理理需求9约1/4的黑臭水水体已公公开水体体长度一、城市市黑臭水水体定义义及治理理需求10广东、山山东、江江苏等省省治理需需求巨大大一、城市市黑臭水水体定义义及治理理需求11公布黑臭臭水体的的218个城市中中，黑臭臭水体数数量在15个以上的的城市有有30个。这30个城市共共1001个黑臭水水体，占占全国市场份额额的59.79%！二、城市市黑臭水水体治理理技术与与案例黑臭水体体整治被被称为““水十条条”中难难度最大大的工作作之一消除城市黑臭臭水体，，需要构构建完善善的城市市水系统统和区域域健康水水循环体体系，从从根本上上改善和和修复城城市水生态环境境干湿尘降降点面源污污染排放放水生态系系统退化化，自净净能力丧丧失滨水景观观破碎化化严重、、滨水文文化缺失失水生态七七维度综综合治理理体系水资源：完整的的水循环环控制体系——水资源优优化配置置水安全：有效的的水安全全保障体体系——防洪排涝涝水环境：高效的水环境保护护体系——截污、治治污水生态：：完善的生态保保护修复复体系——生境恢复复与生态态重建水景观：：和谐的景观营造体系系——滨水景观观重塑水文化：：历史文化化与产业业文化结合合水经济：：营造滨水水经济产产业二、城市市黑臭水水体治理理技术与与案例基于大数数据的智智慧水环环境管理理13二、城市市黑臭水水体治理理技术与与案例整治城市市黑臭水水体，实实现河道道清洁、、河水清清澈、河河岸美丽丽，将与自然遗产保护护、生态基础础设施建设、、区域经济发发展、城市有有机更新等领域紧密联联系，对于促进城市生态态文明建设、、提升城市品质、促进经济发展14多规合一城市总体规划经济发展规划水资源规划防洪排涝规划水污染防治规划生态保护规划景观规划投融资政府资源平台与模式风险控制政策牵引金融支持项目优先土地保障开发建设环境修复生态建设土地开发基础设施产业项目城市地标促进城市提升改善生态环境改善城市空间结构推动产业发展实现土地升值塑造城市品牌提升城市品质质、促进城市市升级二、城市黑臭臭水体治理技技术与案例15黑臭水体治理理系统解决方案资料来源：环环能科技。二、城市黑臭臭水体治理技技术与案例现状调研阶段段16绘制污染源分分布图各排口水样取取样分析河道水体取样样分析河道底泥取样样分析水文水质数据据获取二、城市黑臭臭水体治理技技术与案例控源分析阶段段17污染源分析管网收集覆盖分析底泥污染物释放分析补充水体来源分析突发性排水事故分析突发雨水径流分析二、城市黑臭臭水体治理技技术与案例方案设计阶段段18基于水环境综合管理平台改善技术路线设计污染源截污设计水质调运设计景观生态设计雨水径流设计二、城市黑臭臭水体治理技技术与案例治理实践阶段段19截污净化工程程河道曝气充氧人工湿地净化化亲水景观工程程底泥稳定药剂剂APP远程管理二、城市黑臭臭水体治理技技术与案例流域、河体感感知阶段20重金属监测水质水量监测测无人机监测通过自动监测测导入智慧城城市水环境管管理平台真正实现一河河一策二、城市黑臭水体治理理技术与案例例1.控源截污技术截污纳管面源控制2.内源治理技术垃圾清理生物残体及漂漂浮物清理清淤疏浚3.生态修复技术岸带修复生态净化人工增氧4.其他治理措施活水循环清水补给就地处理旁路治理21《城市黑臭水水体整治工工作指南》（建城〔2015〕130号）根本措施前提二、城市黑黑臭水体治治理技术与与案例截污纳管适用范围城市水体沿岸污污水排放口分流制雨水管道初初期雨水或或旱流水排放口合流制污水水系统沿岸排放口其他永久性性工程治理技术要点通过沿河沿沿湖铺设污污水截流管线，并合理设设置提升（（输运）泵泵房，将污污水截流并并纳入城市市污水收集集和处理系统老旧城区的雨污污合流制管管网，应沿沿河岸或湖湖岸布置溢溢流控制装置无法沿河沿沿湖截流污污染源的，，可考虑就就地处理等工程程措施考虑溢流装装置排出口口和接纳水水体水位的的标高，并并设置止回回装置，防防止暴雨时时倒灌限制因素工程量和一一次性投资资大，工程程实施难度度大，周期长截污将导致河河道水量变变小，流速速降低，需需要采取必必要的补水措施污纳管后污水水如果进入入污水处理理厂，将对对现有城市污水系统和和污水处理理厂造成较较大运行压压力，否则则需要设置置旁路处理22二、城市黑黑臭水体治治理技术与与案例面源控制适用范围城市初期雨水、冰雪雪融水畜禽养殖污污水地表固体废弃物技术要点可结合海绵绵城市的建建设，低影影响开发（LID）技术初期雨水控制与与净化技术地表固体废弃物物收集技术土壤与绿化肥分分流失控制技术生态护岸与隔离（阻断）技术畜禽养殖面源控控制主要可可采用粪尿尿分类、雨雨污分离、固体粪便便堆肥处理理利用、污污水就地处处理后农地地回用等技术限制因素工程量大，影响响范围广雨水径流量及径径流污染控制需要水水体汇水区区域整体实实施源头减减排和过程程控制等综合措施，系统性强强，工期较较长工程实施经常受受当地城市市交通、用地类型控制制、城市市市容管理能能力等因素素制约23二、城市黑黑臭水体治治理技术与与案例生物残体及漂浮浮物清理适用范围城市水体水生植植物和岸带带植物的季节性收割、季节节性落叶及及水面漂浮浮物的清理技术要点水生植物、岸带植物物和落叶等等属于季节节性的水体内源污染物物，需在干干枯腐烂前前清理水面漂浮物主要要包括各种落叶、塑料料袋、其他他生活垃圾圾等，需要要长期清捞捞维护限制因素季节性生物物残体和水水面漂浮物物清理的成成本较高，监管和维维护难度大24二、城市黑黑臭水体治治理技术与与案例生态修复技术：岸带修复适用范围主要用于已有硬硬化河岸（（湖岸）的的生态修复复，属于城市水体污污染治理的的长效措施施技术要点采取植草沟、生生态护岸、、透水砖等等形式，对对原有硬化河岸（（湖岸）进进行改造，，通过恢复复岸线和水水体的自然然净化功能，强化化水体的污污染治理效果需进行植物收收割的，应选定合适的季节限制因素工程量较大，工工程垃圾处处理处置成成本较高可能减少亲亲水区，降雨或或潮湿季节节，岸带危危险性可能能增加生态岸带植物的的收割和处处理处置成成本较高、、维护量较较大25二、城市黑黑臭水体治治理技术与与案例生态修复技技术：生态净化适用范围可广泛应用于于城市水体体水质的长长效保持，，通过生态系系统的恢复与系系统构建，，持续去除除水体污染染物，改善善生态环境和景观技术术要要点点主要要采用用人工工湿湿地地、、生生态态浮浮岛岛、、水水生生植植物物种植植等技术术方方法法，，利利用用土土壤壤-微生生物物-植物物生生态态系系统统有有效效去去除除水水体体中的的有机机物物、、氮氮、、磷磷等等污染染物物综合合考虑虑水水质质净净化化、、景景观观提提升升与植植物物的气气候候适适应应性性，，尽尽量量采采用用净净化化效效果果好好的的本本地地物物种种，，并并关注注其其在水水体体中中的的空空间间布布局局与与搭搭配配；需进行行植植物物收收割割的的，，应应选选定定合适适的季季节节限制制因因素素应用用生生态态净净化化技技术术要要以以有有效效控控制制外外源源和和内内源源污染染物物为前前提提，，生生态态净净化化措措施施不不得得与与水水体体的的其其他他功功能能冲突突生态态净净化化措施施对对严严重重污污染染河河道道的的改改善善效效果果不不显著著植物物的收收割割和和处理理处置置成成本本较较高高26二、、城城市市黑黑臭臭水水体体治治理理技技术术与与案案例例生态态修修复复技技术术：：人人工工增增氧氧适用用范范围围作为为阶段段性性措措施施，，主主要要适适用用于于整整治治后后城城市市水体体的的水质质保保持持，，具具有有水水体体复复氧氧功功能能，，可可有有效效提提升升局局部部水水体体的的溶解解氧氧水平平，，并并加加大大区区域域水水体体流流动动性性技术术要要点点主要要采用用跌跌水水、、喷喷泉泉、、射射流流，，以以及及其其他他各各类类曝气气形式式有有效效提提升升水水体体的的溶溶解解氧氧水平平通过过合理理设设计计，，实实现现人工增增氧的同同时，，辅助助提升升水体体流动动性能射流和喷泉泉的水水柱喷射高高度不宜超超过1米，否否则容容易形形成气气溶胶胶或水水雾，，对周周边环境造造成一定的的影响限制因因素重度黑黑臭水水体不不应采采取射射流和和喷泉泉式人人工增增氧措施人工增氧设设施不不得影影响水水体行行洪或或其他他功能需要持持续运运行维护，，消耗耗电能能27二、城城市黑黑臭水水体治治理技技术与与案例例活水循环适用范范围适用于于城市市缓流流河道道水体体或坑坑塘区区域的的污染染治理与水质质保持持，可可有效效提高高水体体的流流动性性技术要要点通过设设置提提升泵泵站、、水系系合理理连通通、利利用风力或或太阳能能等方方式，，实现现水体体流动非雨季时时可利利用水水体周周边的雨水水泵站或或雨水水管道道作为为回水水系统应关注循循环水水出水水口设置，以降降低循循环出出水对对河床床或湖湖底的的冲刷刷限制因因素部分工工程需需要铺铺设输输水渠渠，工工程建建设和和运行成成本相对较较高，，工程程实施施难度度大，，需要要持续续运行行维护河湖水系连通通应进行行生态态风险险评价价，避避免盲盲目性性28二、城城市黑黑臭水水体治治理技技术与与案例例清水补给适用范范围适用于于城市市缺水水水体体的水水量补补充，，或滞滞流、、缓流水体的的水动动力改改善，，可有有效提提高水水体的的流动动性技术要要点利用城城市再再生水水、城城市雨雨洪水水、清清洁地地表水水等作为为城市水水体的的补充充水源源，增增加水水体流流动性性和环境容容量充分发发挥海绵城城市建建设的的作用用，强强化城城市降降雨径径流的的滞蓄蓄和净化清洁地地表水水的开开发和和利用用需关关注水水量的的动态态平衡衡，避避免影影响或或破坏周周边水水体功能再生水水补水应应采取取适宜宜的深深度净净化措措施，以满足补补水水水质要要求限制因因素再生水水补源往往往需需要铺铺设管道需加强补补给水水质质监测测，明确确补水水费用用分担担机制不提倡采采取远远距离离外调调水的的方式式实施施清水水补给给29二、城城市黑黑臭水水体治治理技技术与与案例例就地处理适用范范围适用于于短期期内无无法实实现截截污纳纳管的的污水水排放口口，以及及无替替换或或补充充水源源的黑黑臭水体通过选用适适宜的的污废水处处理装置，，对污污废水水和黑黑臭水水体进进行就就地分分散处处理，，高效效去除水体中中的污污染物物，也也可用用于突突发性性水体体黑臭臭事件件的应应急处理技术要要点采用物物理、、化学学或生生化处处理方方法，，选用用占地地面积小，简简便易易行，，运行行成本本较低低的装装置，，达到到快速速去除除水中中的污染染物的目的临时性性治理措措施需需考虑虑后期期绿化化或道道路恢恢复，长期期治理措措施需需考虑虑与周周边景景观的的有效效融合合限制因因素市场良良莠不不齐，，技术术选择择难度度大需要费用支持和专业业的运运行维护部分化学药药剂对对水生生生态态环境境具有有不利影影响30二、城城市黑黑臭水水体治治理技技术与与案例例旁路治治理适用范范围主要适适用于于无法法实现现全面面截污污的重重度黑黑臭水体，或无无外源源补水水的封封闭水水体的的水质质净化化，也也可用用于突突发性性水体黑臭事事件的的应急处处理技术要要点在水体体周边边区域域设置置适宜宜的处处理设设施，，从污染最最严重的的区段段抽取取河水水，经经处理理设施施净化化后，，排放放至另另一端端，实现现水体的的净化化和循循环流动临时性性治理措措施需需考虑虑后期期绿化或或道路恢恢复，，长期期治理理措施施需考考虑与与周边边景观观的有有效融合限制因因素需要费费用支支持和和专业业的运运行维维护31二、城城市黑黑臭水水体治治理技技术与与案例例水质高效处处理技技术絮凝剂剂处理理技术术磁分离离水质质处理理技术术微生物物处理理技术术……水环境生生态治治理技技术自净型型生态态系统统构建建技术术人工湿湿地水水处理理技术术生态浮浮岛技技术曝气富富氧技技术内源污污染治治理技技术生态护护坡技技术……湿地恢恢复与与景观观建设设技术术湿地生生境恢恢复技技术群落结结构恢恢复技技术生态系系统功功能恢恢复技技术山体复复绿技技术垂直生生态绿绿墙技技术土工网网植草草防护护技术术植生混混凝土土技术术......32其他他具具体体技技术术33二、、城城市市黑黑臭臭水水体体治治理理技技术术与与案案例例案例例：：杭杭州州市市滨滨江江区区河河湖湖水水生生态态环环境境综综合合治治理理34二、、城城市市黑黑臭臭水水体体治治理理技技术术与与案案例例案例例：：杭杭州州市市滨滨江江区区河河湖湖水水生生态态环环境境综综合合治治理理35二、、城城市市黑黑臭臭水水体体治治理理技技术术与与案案例例案例例：：杭杭州州市市滨滨江江区区河河湖湖水水生生态态环环境境综综合合治治理理二、、城城市市黑黑臭臭水水体体治治理理技技术术与与案案例例36案例例：：黄黄山山市市黄黄山山区区浦浦溪溪河河生生态态综综合合治治理理二、、城城市市黑黑臭臭水水体体治治理理技技术术与与案案例例37案例例：：黄山山市市黄山山区区浦浦溪溪河河生生态态综综合合治治理理38二、、城城市市黑黑臭臭水水体体治治理理技技术术与与案案例例案例：黄山市黄山区浦浦溪河生生态综合合治理39二、城市市黑臭水水体治理理技术与与案例案例：黄山市黄山区浦浦溪河生生态综合合治理40二、城市市黑臭水水体治理理技术与与案例案例：黄山市黄山区浦浦溪河生生态综合合治理二、城市市黑臭水水体治理理技术与与案例案例：：江苏苏某地地产项项目水水景观观建设设该项目目位于于扬州州西南南，是是以新新能源源、木木结构构和生生态水水系为为特色色的新新建高高档住宅区区园区内生态态水系系总面面积约约2万余平平米，，平均均水深深1-1.5m，园区区东侧侧河水水做为为园内内水系系的主主水源41二、城城市黑黑臭水水体治治理技技术与与案例例案例：：江苏苏某地地产项项目水水景观观建设设水系设有净净化设设施：：园内内水采用气浮—过滤处理工艺，，处理理后的的水再再经泵泵提升升，用用管道道送至至各布布水点点，并并以此此达到到水系系循环环的目目的。。但从从实际效效果看看，水水净化化和水水系循循环均均未达达到预预期的的景观观要求整改：：根据国内外外景观观水体体的通通用做做法，，可采采用投投撒药药剂进进行强强制净净化，，建议议投撒撒络合合态有有机铜，又名螯螯合铜铜、天天使蓝蓝等药药剂。。络合合铜可可以作作为改改善景景观水水体景景观效效果的的应急急药剂剂使用用，建建议投投加量量为2.0mg/L，每两两周投投撒一一次。。加强水系沿沿岸的的雨水水口规规范化化建设设，雨雨水口口应有有一定定预沉沉和处处理功功能，，同时时加强强岸边边的污污染物物及垃垃圾的的清除除及管管理，，以减减少对对水系系的污污染。。如有可能能，对对现有有水系系进行行重新新设计计和改改造。。42二、城城市黑黑臭水水体治治理技技术与与案例例案例：：山东东某市市明潭潭湖公公园景景观水水净化化水体修修复与与新能能源的的应用用以公园园景观水水为处处理对对象，，借助助风力力发电电提供供能源源，选选用无无能耗耗的高高负荷荷生物物滤池池和多多介质质渗滤滤技术术进行行景观观水处处理。。43项目建设位置二、城城市黑黑臭水水体治治理技技术与与案例例景观用用水净净化要要求：：根据据公园园水系系的现现场条条件和和示范范工程程的性性质，，净化水水量按500m3/d设计主要处理对对象：：水中中藻类类和一一般污污染物物处理出水要要求：：达到到《景观娱娱乐用用水水水质标标准》（GB12941-91）中C类水质质标准准。处理过程：：该净净化处处理系系统由由岸边边建设设的风风、太太阳能能设施施提供供能源源，将将湖水水提升升至设设计高高度，，然后后利用用势能能自动动布水水，进进行无无能耗耗两级级生物物净化化。其其出水水满足足相关关水质质标准准的要要求后后，再再经加加压，，最终终形成成局部部跌水水和喷喷泉的的景观观用水水。44高负荷荷生物物滤池池多介质渗滤滤池45为湖水提升升和净化提供动力能源的风、太阳能设施三、城市黑臭水体治治理投融资资模式城市政府在在治理城市市黑臭水体体顽症时，，在投融资资方面通常常遇到两大大难题：一是资金需求量量大，包括前期期治理工程程投入、后后期运维和和长效保持持的资金；二是治理工程建建设与后期期运维环节节被人为切切分开，负责整治治工程的不不管运维，，负责运维维的决定不不了选用什什么技术路路线，项目目全寿命期期的成本和和效果缺乏乏一个系统统的管理者者。社会资本参参与城市黑黑臭水体整整治是一个个全新的思路不仅可以解决政政府短期集集中投入资资金短缺的的问题还可以将环境境治理的工工程转换成成一个按““效果”付付费的易于于管理的合同4647三、城市黑黑臭水体治治理投融资资模式治理模式举例三、城市黑黑臭水体治治理投融资资模式案例：广西西南宁那考考河治理项项目竹排江上游植物物园段（那那考河）是是穿越南宁宁市中心的的邕江18条支流之一一，由于受受上游面源源污染、河河道拥窄、、沿途排放放口管理失失序等影响响，河水水水质长期处处于劣五类类状况，成成了名副其其实的城市市黑臭水体体。虽然有多个规划划设计单