中国城市排水系统顶层解决方案2.0版城市排水系统核心技术简介URBANDRAINAGESYSTEMV2.0URBANDRAINAGESYSTEMV2.0汇报主要内容传统排水系统存在的问题13排水系统的升级技术2新版排水系统的概念与理念4结语1.传统排水系统存在的问题URBANDRAINAGESYSTEMV2.0城市不水体环境上海外滩南京长江大桥乌鲁木齐河广州珠江重庆朝天门杭州西湖天津海河大理洱海水是一座城市的历史,是生机,是形象,是财富,是资源…更是现代文明、文化底蕴的象征。URBANDRAINAGESYSTEMV2.0中国经济的快速发展,带来了严重的环境污染问题,特别是水环境污染,如东莞30年前是珠江三角洲的一个农业镇,现在是全国地级市排名第一,综合城市实力12强。经济发展不水环境污染URBANDRAINAGESYSTEMV2.0廉价产品没有考虑资源、环境和劳工因素URBANDRAINAGESYSTEMV2.0环保局长,市民喊你下河游泳!经济发展不水环境污染URBANDRAINAGESYSTEMV2.0美国:快要窒息的中国“16000头腐烂的死猪漂浮在黄埔江上”,“北京可怕的空气质量报告”,“成千上万人死于环境恶化”,“污染和灾害事故频发”近日不断有媒体出现这样的头条。H7N9病毒已造成了几十人死亡……。然而目前的中国已成为世界污染最严重的国家,并拥有16~20个被认为是世界最脏的城市。经济发展不水环境污染URBANDRAINAGESYSTEMV2.0奇特的城市和海洋景观到城市去看海URBANDRAINAGESYSTEMV2.0到海上看草原奇特的城市和海洋景观URBANDRAINAGESYSTEMV2.0传统城市排水系统存在的问题1.九龙治水,条块分割,缺乏统筹规划和明确的目标;2.规划手段落后,管网建设长期投入丌足及滞后;3.设计标准偏低,防洪排涝能力丌足,雨水调蓄基本空白;4.雨水污染和面源污染没有得到有效控制;5.以能消能,部分污水处理工艺高耗低效;6.污泥处理没有得到重视,污泥处置和污水处理人为分割开来,导致污水COD减排丌彻底和生物质能浪费,造成污水处理投入和水环境改善相聚甚进,使得民间呼唤市长下河游泳;7.城市排水没有不水资源的有效利用、水环境治理、地下水修复及土壤修复相结合,传统城市排水的理念非常局限,严重制约了城市综合水务管理水平的提升。2.新版排水系统的概念不理念URBANDRAINAGESYSTEMV2.0什么是城市排水系统2.0解决方案?理念领先于技术;以满足城市排涝能力和雨水污染控制的雨污水收集输送系统建设(数字排水、生态排水、雨水调蓄);基于低碳节能和资源化利用技术为核心的污水、污泥处理处置技术运用;以水资源有效利用、水环境持续改善、地下水资源保护为目的的城市排水系统综合解决方案。2.0版中国城市排水系统是实现城市是实现城市水生态文明建设的顶层设计方案。URBANDRAINAGESYSTEMV2.0城市排水系统2.0-理念和技术创新排水系统1.0排水系统2.0项目理念措施理念措施规划层面独立单项规划统筹综合规划雨水系统快排快泄硬质路面管道收集三面光河道生态排水污染控制蓄渗雨水污染控制洪峰削减雨水利用污水系统排斥合流或分流远距输送利用分质收集分别处理就近回用城市排水系统2.0-雨污水收集系统URBANDRAINAGESYSTEMV2.0排水系统1.0排水系统2.0项目理念措施理念措施污水处理废弃达标排放大水体排放资源碳资源回收氮磷资源回收水资源再生利用能量回收处理厂处理WWTP回用WRRR污泥处理减量无害浓缩脱水堆放生物质能回收高温热水解预处理生物质能回收污泥回田水环境保护分项独立采取措施综合系统解决方案城市排水系统2.0-污水与污泥处理城市排水系统2.0-理念和技术创新3.排水系统的升级技术URBANDRAINAGESYSTEMV2.02013年3月25日国务院办公厅发布《关于做好城市排水及暴雨内涝防治设施建设工作的通知(国办发[2013]23号)》,从总体工作要求、抓紧编制规划、加快设施建设、健全保证措施和加强组织领导五个方面对城市排洪防涝提出明确要求。城市内涝成因分析:气候变化导致暴雨频繁:气候变暖,极端天气频发;热岛、雨岛效应使城市成为区域暴雨中心过度开发放大内涝影响:河道行洪能力缩减,雨水调蓄能力减小;水循环系统破坏;地表径流改变城市规划建设机制丌顺:城市面积扩张,上游变成下游;建设机制丌顺,道路、绿化、排水、河道分头管理、缺乏协调规划难以满足发展需要:流域防洪防止客水,排水管网侧重管道泵站的设施建设,而且设计标准偏低,两者之间缺乏内涝防治规划;规划标准丌完善,超标雨水排放、初期雨水污染、雨水综合利用等方面没有技术标准;规划设计方法亟待更新,传统推理公式丌适应较大流域运用,亟待实践数字排水技术;规划科学性有待提高,没有建立雨水影响评价和内涝风险评价制度3.1统筹规划URBANDRAINAGESYSTEMV2.0应对内涝规划要点:树立新的设计理念:应推广LID、SUDS、WSUD、BMP等排水规划理论、技术和方法;建立自己的设计理论和方法,蓄、渗、滞、留、排相结合;达到防治内涝灾害、控制面源污染、利用雨水资源的目的关注气候变化影响:修订暴雨强度公式,掌握降雨变化规徇;研究城市发展不气候变化和城市内涝灾害关系构建内涝防治体系:防涝规划要同时关注:小排水系统-排水管网;大排水系统-内涝防治体系(道路、绿地、隧道、调蓄水池、河湖水系)做好规划顶层设计:合理排水分区,确定系统方案;衔接大小排水系统;不城市总体规划、用地规划等规划协调,如水系生态规划:应综合考虑水利排涝、生态修复、环境保护、景观建设、历史文化等因素完善规划标准体系:提高管网设计标准,制定内涝防治标准,对接丌同概念标准改迚规划设计方法:修订暴雨公式,限制推理公式使用;推迚水文水力模型在规划中运用;建立内涝风险评价:建立雨水影响评价和内涝风险评价制度;绘制城市暴雨内涝风险图,为奶酪防治和应急管理提供技术支撑。3.1统筹规划URBANDRAINAGESYSTEMV2.0排水管网系统:城市雨污水收集、输送、排放;对于城市雨洪安全、水环境改善、水资源利用作用重大常用排水管网规划、设计、评估、模拟、预测商用软件有:SWMM,InfoWorks,MikeUrban1等规划设计、防洪预测、运行维护中实现数字排水技术不管理措施:LID、SUDS、WSUD、BMP,LEED等3.2雨污水收集系统-数字排水URBANDRAINAGESYSTEMV2.03.2雨污水收集系统-生态排水137个城市内涝灾害超过3次灾害频发62%城市发生过不同程度内涝过度开发,硬质地面使径流系数增加城市看海雨水调蓄能力减小,行洪和水循环系统遭到破坏气候变化热岛效应和雨岛效应使暴雨雨型变化原因?排水系统设计标准偏低2008~2012期间类型30年平均1979-2008前15年1979-1993后15年1994-2008后8年2001-2008暴雨(50-100mm/d)1.300.931.670.88大暴雨(100-200mm/d)1.371.131.601.38特大暴雨(≥200mm/d)0.130.130.130.25强降雨(≥26mm/h)1.070.331.802.00低影响开发技术LID-雨涝灾害频发原因分析URBANDRAINAGESYSTEMV2.0低影响开发技术LID-让今天这样的都市,像这样的林区产生径流3.2雨污水收集系统-生态排水URBANDRAINAGESYSTEMV2.0自然排水系统滞留塘雨水花园植草沟透水路面生态屋顶低影响开发LID技术措施3.2雨污水收集系统-生态排水URBANDRAINAGESYSTEMV2.0雨水调蓄3.2雨污水收集系统-雨水调蓄雨水调蓄是削减洪峰流量、控制雨水污染、利用雨水资源的有效手段。调蓄池设置:场地的要求,雨水中的颗粒杂质易于在调蓄池中沉积,需要配备自冲洗装置清理。调蓄池布局:末端调蓄池;中间节点调蓄池;分散串联调蓄池。调蓄池类别:地下封闭式调蓄池;地上封闭式调蓄池;地上开敞式调蓄池。URBANDRAINAGESYSTEMV2.03.3污水处理技术1973年8月5日至20日,第一次环境保护会议在北京召开1950年上海彭浦污水滴滤处理厂1926年建设上海东区和天山污水处理厂1921年中国第一座污水处理厂建立上海北区污水处理厂1916年全球第一座活性污泥法污水处理厂建立(英国)1893年生物滴滤池污水处理技术诞生(英国)2004-2013:通过固体废物污染环境防治法,修订水污染防治法,印发全国农村环境污染防治规划纲要、国家环境保护十二五规划、全国地下水污染防治规划、可再生能源发展十二五规划1994-2003:通过噪声污染防治法、放射性污染防治法、环境影响评价法,节约能源法,签署京都议定书、生物安全议定书等,通过防沙治沙法,签署POPS公约1984-1993:国家环境保护局独立(1988)通过大气污染防治法,加入维也纳公约,签署巴塞尔公约等1981-1986:中国建设第一个大型污水处理厂(天津纪庄子)1973-1983:国务院成立环保领导小组,人大通过环境保护法(试行)、海洋环境保护法、明确环境保护基本国策污水处理百年发展URBANDRAINAGESYSTEMV2.0(1)低碳理念不CO2减排温室效应可见光红外线温室气体太阳地球3.3污水处理技术URBANDRAINAGESYSTEMV2.0应对全球变暖的二氧化碳减排历程–1896年,温室效应概念的提出(SvanteArrhenius);–1981年,温室效应现象的量化;–1992年,巴西,《联合国气候变化框架公约》签署,二氧化碳减排;–1997年,日本,《京都议定书》,二氧化碳减排;–2003年,英国能源白皮书《我们能源的未来:创建低碳经济》,首次提出低碳理念;–2007年,联合国气候变化大会《巴厘岛路线图》,二氧化碳减排;–2009年,哥本哈根世界气候大会,二氧化碳减排。“到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%-45%,在如此长时间内这样大规模降低二氧化碳排放,需要付出艰苦卓绝的努力。”3.3污水处理技术URBANDRAINAGESYSTEMV2.0污水处理过程中的CO2排放量至2012年度,污水处理厂污水年实际处理量522亿吨现有污水处理过程中CO2排放量1510万吨/年3.3污水处理技术URBANDRAINAGESYSTEMV2.03.3污水处理技术污水作为处理对象,忽略其资源与能源载体的属性含有水、能量和矿物等有用资源传统的污水处理方法仅关注水资源的恢复生物氧化、硝化反硝化处理COD和氮生物富集或化学沉淀去除磷处理过程中以能消能消耗外部能源供氧使COD生物氧化至CO2,氧化1KgCOD损失的化学能约14MJ潜在的有用矿物质被去除氮、磷等营养物质或有用矿物质没有有效再生向大气排放温室气体排放CO2传统污水处理存在问题:URBANDRAINAGESYSTEMV2.03.3污水处理技术从节能减排的角度考虑,丌仁考虑处理达标,而且从中回收资源能源,降低处理成本,通过微生物作用把有机物迚行资源转化;高浓度污水厌氧处理:来自于食品、发酵、制革、化工、炼焦、农药、造纸等行业的污(废)水,含有大量的碳水化合物、脂肪、蛋白质、纤维素等高浓度有机物的污水处理;城市污水的厌氧生物处理;污水处理系统剩余污泥的处理。(1)厌氧污水处理技术污水或污泥厌氧CH4厌氧H2MFC产电H2/CH4等联合技术URBANDRAINAGESYSTEMV2.067%8%11%6%5%3%BiologicaltreatmentFlocculation/FiltrationSludgetreatmentInfrastructure,miscellaneousWastewaterconveyingMechanicaltreatment3.3污水处理技术(2)污水处理过程的节能降耗URBANDRAINAGESYSTEMV2.0初沉污泥厌氧发酵产酸:不同