水处理

左剑恶:北京城市副中心高品质水生态建设综合示范项目

2017-06-02 10:56:53 中宜环科环保产业研究 作者:张莹莹

聚焦流域水环境综合治理,引领城市水生态文明建设,“清华大学工程博士高峰论坛”——暨清华大学环境学院-北控水务流域水环境综合治理国际研讨会成功举行。本次论坛由清华大学环境学院与北控水务主办,国内外业界权威专家与会并发表主题发言,300多位环保领域从业者济济一堂,从国家政策、探索实践、市场趋势、技术创新等角度,一同探讨流域水环境综合治理解决之道。

北京副中心通州的建设是历史性的战略选择,新形势下建设副中心,对水环境、水生态、水安全提出了更高要求。北京通州副中心已经进入实战阶段,该项目也是十三五水专项的重点战略布局,在论坛上,清华大学环境学院左剑恶教授对该项目的整体布局思路进行了系统阐述。

左剑恶

清华大学环境学院教授

《通州——北京城市副中心高品质水生态建设设想》

项目背景

京津冀地区以“一核、双城、三轴、四区”模式协同发展。其中,“一核”即北京;“双城”指北京、天津;“三轴”指京津、京保石、京唐秦三个产业发展带和城镇聚集轴;“四区”即中部核心功能区、东部滨海发展区、南部功能拓展区和西北部生态涵养区。

北京副中心通州的建设是历史性的战略选择,是“千年大计、国家大事”,新形势下建设副中心,对水环境、水生态、水安全提出了更高要求。北京通州副中心已经进入实战阶段,十三五水专项北京通州副中心项目的总体目标有以下几个方面:

为构建蓝绿交织、清新明亮、水城共融、多组团集约紧凑发展的生态城市布局。

通过实施湿地、水质净化、水系连通循环、地表地下循环等措施,构建“三网、四带、多水面、多湿地”的水环境格局,形成在循环中改善、在改善中循环,动静相宜的水系景观,为行政副中心提供良好的水生态环境。

通过黑臭河道治理、海绵城市建设、河网湿地景观打造,搭建高水平智慧水务管理平台等,建设副中心生态文明综合示范区。

研究目标

该项目总共有28家单位参加,清华大学作为项目的牵头单位,北控水务作为主要支持单位之一。作为科研项目首先确定研究目标,包括三个方面:

水环境质量提升-北京城市副中心水环境质量提升的迫切需求

水资源优化配置-解决城市副中心区域性水资源问题的紧迫需求

水生态文明构建-构建生态廊道、建设水生态文明的迫切需要

围绕区域水环境治理的综合目标,开展系列技术攻关:

污染控制。通过开发多层级城市面源调控技术、排水系统优化调控技术、污水厂超净排放技术,全面消减北运河入河污染负荷,实现河道水污染控制和水质净化;

水质提升。通过开发低污染河道水的氮磷定向处理和超净排放处理、河道水环境治理、水系连通、功能型湿地等技术提升河道水质,恢复生态基流;

水生态修复。通过开展河道高品质水生态修复、城市生态综合体构建、河道水下森林等技术,实现水环境综合治理、扩展绿色生态空间。

技术路线与课题设置

根据上述目标,科研团队设置了整个课题的技术路线,确定在北运河的核心段,加上与其临近的城北区、两河区和河西区共三个片区,再加上北运河核心段下游的延芳淀湿地,作为主要的研究和工程示范区域,项目共设置了七个课题,分成三大板块。

第一板块的主要任务是上游净化和控源减污,设置三个课题,课题1是完成城区的景观河流水系的连通,以及北方地区的黑臭河道治理的关键技术研究。课题2是在副中心核心区实现北京市海绵城市建设,并研究和确定其长效运行管理机制,确保海绵城市建成以后能够长期维持其应有功能。课题3是将原有碧水厂改造为地下污水处理厂,建成后在其地面建设城市生态综合体,形成综合城市景观,实现价值提升。

第二板块的主要任务是超净排放和生态提升,在京津冀十三五水专项的总体要求中,应形成一种多类污水处理的超净排放技术体系,因此,在本项目中也应有一定贡献。该板块包含三个课题,课题4是基于再生水的高品质水系维系技术的研究和工程示范,主要落实到北运河核心段,约20公里河道,在这个河道中需要建设高品质水体景观并进行高标准水生态系统的维系。这条河除汛期有大量雨水外,平时的补水主要是上游污水处理厂的出水,即再生水,维系其高标准高品质的水生态具有很大挑战。课题5拟凉水河和北运河汇合处建设日处理量为55万吨的河水旁路处理厂,并将处理后的河水通过管道打到北运河上游,确保北运河核心段的生态基量。课题6的研究与示范的主要内容是集中在延芳淀湿地,拟重新建设大型功能型湿地,构建绿色生态空间。这个湿地最早在清朝作为皇家湿地使用,其中蕴含很多漕运文化,在规划过程中除了构建功能型湿地,主要是要利用湿地处理从上游城北水网流经两河水网的城市河水,最终经处理净化后,部分回到北运河核心段的下游部分,改善其水质,同时可实现重构皇家湿地的人文、科教、旅游等资源整合。

第三板块为课题7,主要任务是技术集成和风险管控。首先,需要将前面6个课题中的一些共性的关键技术进行集成、提高。其次,对于通州副中心示范区域主要从两个方面进行风险管控,一是在整个示范区构建洪水敏感地图,结合天气预报和地下管网系统,设计开发一套完整模型和应对方案,实现城市洪涝风险调控;第二,在北方地区将城市水网连通后,由于天然补水不足,在一些特殊条件下很容易出现水质问题,因此需要构建整个示范区域的水质敏感图,对示范区域的整个水系进行管控。

为了完成这7个课题,并且确保有一定的展示和示范作用,项目共设计了8个主要的示范工程。第一个示范工程就是,北方典型城市黑臭河道治理和景观打造示范工程。第二个是在地下污水厂进行一些前瞻性的污水处理技术的工程示范。第三个就是北运河核心段的面源污染控制示范工程。第四个是海绵城市的建设,要求示范工程面积不小于15平方公里,而北京市的海绵城市建设的整个范围是19平方公里。第五是旁路河水的处理,要求日处理规模不小于20万吨。第六就是融合湿地文化、旅游休闲综合生态小镇的建设示范工程,将落实到延芳淀湿地。第七个是城市面源和初期雨水污染的削减示范工程,在整个区域内要建设不少于10座雨水的收集系统。最后第8个示范工程就是延芳淀功能型湿地的工程示范,要求每天的污水处理规模不低于30万吨。这是十三五水专项北京通州副中心项目的总体的情况。

预期成果

标志性成果1:构建水处理超净排放技术体系:集成城市污水前瞻性技术、低污染河道水治理技术、人工与自然相结合水质改善技术等技术研发与工程示范,打造高品质城市副中心景观和亲水水体,支撑“一河串联”发展和水城共融实现。

左教授报告指出“希望能够构建超净水处理技术体系,结合地下污水处理厂、高品质生态河道建设、功能型大型人工湿地等三项技术,实现北京副中心高标准高品质的水生态的建设。”

标志性成果2:北运河生态廊道构建和绿色空间扩展技术集成:通过基于绿色生态空间扩展的延芳淀大型功能型湿地群重构,重现皇家湿地景观,构建北运河生态廊道,支撑高品质水生态景观构建及维系。

左教授报告指出“对于北运河生态廊道构建和绿色空间扩展技术集成,清华大学会跟北控水务、东方园林等多家项目参与单位进行密切合作,形成具有北京特色的湿地构建技术。”

标志性成果3:建设副中心水生态文明综合示范区:通过黑臭河道治理、海绵城市建设、景观打造、北运河治理工程示范的实施,建设城市副中心水生态文明综合示范区,实现副中心蓝绿交织、清新明亮、水城共融。

左教授报告指出“在北京副中心能够把水生态文明做一个综合示范,实现水城共融。”

最后,科研团队会通过科学研究、中试试验、示范工程建设与运行,形成多项关键技术、关键设备、技术指南或规范,形成北京副中心水环境综合治理的技术体系,最终实现北京副中心建设的目标。

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