1、2017年3月,PPP視角下的 流域水環(huán)境綜合治理技術(shù) -以德國(guó)埃姆歇河治理經(jīng)驗(yàn)為例,Dr.-Ing Yanchun Ke,1,PPT學(xué)習(xí)交流,PPP與流域治理,00,2,PPT學(xué)習(xí)交流,PPP與流域治理,PPP解決的三個(gè)問(wèn)題：,大資金 高效率 公共安全,3,PPT學(xué)習(xí)交流,水處理基礎(chǔ)知識(shí),01,4,PPT學(xué)習(xí)交流,水 H2O,藍(lán)色星球 大約71%被水覆蓋 136億億噸 地球總重的1/3600 水做的人 人體總重的65% 日需飲水約2000升 心臟含水量約80%,5,PPT學(xué)習(xí)交流,水與城市,19世紀(jì)前，生活生產(chǎn)中產(chǎn)生的污水和廢水，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單收集后，直接通過(guò)灌渠排放，不經(jīng)過(guò)任何處理。,6,PPT

2、學(xué)習(xí)交流,20世紀(jì)初，城市生活污水開(kāi)始被集中收集，經(jīng)格柵處理后排放至自然水體,水與城市,7,PPT學(xué)習(xí)交流,固體物質(zhì) 泥沙 垃圾 有害物質(zhì) 重金屬 致病菌 病毒, GICON Bioenergie GmbH,城鎮(zhèn)污水主要污染物,8,PPT學(xué)習(xí)交流,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 氮 磷 可降解有機(jī)物, Wikimedia,城鎮(zhèn)污水主要污染物,9,PPT學(xué)習(xí)交流,富營(yíng)養(yǎng)化=是一種氮、磷等植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量過(guò)多所引起的水質(zhì)污染現(xiàn)象。,水體營(yíng)養(yǎng)化,10,PPT學(xué)習(xí)交流,藻華 黑臭 毒性 腐爛,富營(yíng)養(yǎng)化的危害,faunoekjmueller,11,PPT學(xué)習(xí)交流,重金屬危害,直接毒害 長(zhǎng)期影響, Wikimedia,Jang

3、tse River in der Nhe von Chongqing am 07.09.2014 Quelle:,12,PPT學(xué)習(xí)交流,污水處理的目的,Mechanical treatment 機(jī)械處理除渣 C-removal 除碳 N-removal 脫氮 P-removal 除磷 Disinfection 消毒處理 when use for irrigation, recreational water bodies Removal of micro pollutants 除微剩余污染物 in discussion in Europe,城市污水處理目的,13,PPT學(xué)習(xí)交流,流域水環(huán)境綜合治

4、理,Basin comprehensive harnessing,02,14,PPT學(xué)習(xí)交流,城市黑臭 城市現(xiàn)代發(fā)展之殤!,15,PPT學(xué)習(xí)交流,城市黑臭水體,河湖水體黑臭、富營(yíng)養(yǎng)化和藻華頻發(fā)已經(jīng)成為我國(guó)水環(huán)境的突出問(wèn)題，在城鎮(zhèn)地區(qū)的河道的黑臭化已經(jīng)成為水生態(tài)文明建設(shè)中最為棘手的問(wèn)題。,16,PPT學(xué)習(xí)交流,污泥上浮,H2 CH4,鐵錳還原釋放,膠體吸附,城市黑臭水體成因,17,PPT學(xué)習(xí)交流,有機(jī)物,城市黑臭水體成因,18,PPT學(xué)習(xí)交流,污染負(fù)荷過(guò)高,氧氣消耗過(guò)量,內(nèi)因,外因,初期雨水,畜禽養(yǎng)殖,生活垃圾,生活污水,工業(yè)廢水,農(nóng)業(yè)面源,補(bǔ)水不足,底泥污染,河道垃圾,城市黑臭水體污染源,19

5、,PPT學(xué)習(xí)交流,外源污染控制技術(shù),外源污染控制技術(shù),20,PPT學(xué)習(xí)交流,物理修復(fù),原位生物修復(fù)，異位生物修復(fù)，聯(lián)合修復(fù)技術(shù) 修復(fù)徹底，成本低，見(jiàn)效慢，長(zhǎng)期維護(hù)。,生物修復(fù),內(nèi)源污染控制技術(shù),氧化還原技術(shù)，原位鈍化技術(shù)等。 見(jiàn)效快，藥劑消耗，對(duì)水體生態(tài)環(huán)境破壞大。,化學(xué)修復(fù),21,PPT學(xué)習(xí)交流,補(bǔ)給活水處理方案,地表水補(bǔ)給,再生水補(bǔ)給,城市水系連通,雨水涵養(yǎng)利用,提高城市水體流動(dòng)性,22,PPT學(xué)習(xí)交流,生態(tài)修復(fù)技術(shù),生態(tài)駁岸,水下地形設(shè)計(jì),生境營(yíng)造,植物修復(fù),生態(tài)浮島,動(dòng)物修復(fù),人工水草,復(fù)氧增強(qiáng),河流自然生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)是保證長(zhǎng)效治理的關(guān)鍵！,23,PPT學(xué)習(xí)交流,2,流域綜合治理,24

6、,PPT學(xué)習(xí)交流,首席專家,Dipl.-Geogr. Detlef Rieger 德國(guó)流域治理專家 - 德國(guó)埃森地表水處理部門負(fù)責(zé)人 - 擔(dān)任過(guò)20多個(gè)流域治理項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人 如：德國(guó)埃姆歇河和利珀河的改造 徐州沛北礦區(qū)一體化建設(shè)和修復(fù),柯艷春 博士,德國(guó)工學(xué)博士 德國(guó)聯(lián)邦環(huán)境基金會(huì)（DBU）獎(jiǎng)金獲得者 - 青島世園（中德合作）半集中式 資源再生利用中心現(xiàn)場(chǎng)德方總協(xié)調(diào)人 - 長(zhǎng)沙市3635人才計(jì)劃高級(jí)經(jīng)營(yíng)管理人才 - 德國(guó)埃姆歇河流域治理專家,25,PPT學(xué)習(xí)交流,治理理念 基于城市水環(huán)境管理層面的設(shè)計(jì)規(guī)劃，借鑒國(guó)際先進(jìn)模型和治理經(jīng)驗(yàn)，復(fù)合型的河道治理方案，科學(xué)全面的管理機(jī)制，拓展城市濱水價(jià)值空

7、間，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)治久清。,治理理念,- 河道治理不可能靠單項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn) - 應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇最適用的技術(shù)包 - 河道治理應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)成本和長(zhǎng)效安全,26,PPT學(xué)習(xí)交流,河道截污,河道清淤,水質(zhì)凈化,生態(tài)修復(fù),全流域生態(tài)修復(fù)的規(guī)劃理念,治理理念,27,PPT學(xué)習(xí)交流,治理路線,28,PPT學(xué)習(xí)交流,問(wèn)題診斷和分析,污染源和負(fù)荷分析 環(huán)境容量計(jì)算 實(shí)地調(diào)查檢測(cè) 底質(zhì)、水質(zhì)和生態(tài)分析 水文洪潮分析,從根源出發(fā)，對(duì)問(wèn)題進(jìn)行全面的剖析，為后續(xù)步驟提供有力的支撐。,治理路線,29,PPT學(xué)習(xí)交流,定位和規(guī)劃,綜合評(píng)估體系 PERLODES 水力學(xué)模型 NA Modelle 河道功能劃分 河道分區(qū)定位 治理階段劃

8、分,從城市水環(huán)境管理的層面出發(fā)，提前考慮生態(tài)元素，合理劃分治理階段和治理區(qū)域。,治理路線,30,PPT學(xué)習(xí)交流,輸入多組參數(shù)，通過(guò)Perlodes系統(tǒng)， 對(duì)河道進(jìn)行綜合評(píng)估。 根據(jù)評(píng)估結(jié)果，劃分多個(gè)治理階段， 確定各治理階段的重點(diǎn)和內(nèi)容。,根據(jù)水力計(jì)算和模擬的結(jié)果，使分區(qū)時(shí)兼顧 河道功能、 污染狀況、水力條件和生態(tài)狀況。- 規(guī)劃從城市水環(huán)境管理的層面出發(fā)，兼顧生 態(tài)元素，不同區(qū)域采取不同的技術(shù)手段。,治理路線,31,PPT學(xué)習(xí)交流,技術(shù)選擇,外源控制技術(shù) 管網(wǎng)建設(shè) 污水處理廠新建/改造 點(diǎn)源就地處理 生態(tài)護(hù)岸隔離 雨水控制和凈化,內(nèi)源治理技術(shù) 旁路凈化 底泥疏浚覆蓋 強(qiáng)化增氧曝氣 化學(xué)混凝沉淀

9、 微生物制劑,生態(tài)修復(fù)技術(shù) 水生動(dòng)植物恢復(fù) 生態(tài)護(hù)岸、浮床 水下地形改造 河流形狀改造 生境營(yíng)造,復(fù)合型治理方案，根據(jù)不同區(qū)域和階段選擇最適合的技術(shù)，同時(shí)保證技術(shù)之間的關(guān)聯(lián)性。,補(bǔ)給增容技術(shù) 再生水補(bǔ)給 地表水補(bǔ)給 水系連通 雨水蓄積利用,治理路線,32,PPT學(xué)習(xí)交流,德國(guó)生態(tài)清淤技術(shù),流域水環(huán)境綜合治理-工程技術(shù),瑞士OLOID攪拌設(shè)備,瑞士雨水污染控制設(shè)備,射流曝氣設(shè)備,國(guó)際先進(jìn)專業(yè)設(shè)備,33,PPT學(xué)習(xí)交流,流域水環(huán)境綜合治理-分散式污水處理技術(shù),分散式污水處理技術(shù)體系： AAO工藝成熟，除磷脫單效果好 IBR工藝占地小，維護(hù)簡(jiǎn)單，運(yùn)行成本低 生物滴濾工藝占地小，成本低，運(yùn)維簡(jiǎn)便,差異

10、化解決方案，因地制宜,瀏陽(yáng)河連片整治建設(shè)12個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理連片治理,34,PPT學(xué)習(xí)交流,工程建設(shè),經(jīng)濟(jì)合理的施工技術(shù)手段，優(yōu)秀的項(xiàng)目管控，保證施工質(zhì)量的的同時(shí)保證工期。,管網(wǎng)建設(shè),污水處理廠,底泥疏浚,增氧曝氣,生態(tài)岸坡,治理路線,35,PPT學(xué)習(xí)交流,運(yùn)營(yíng)維護(hù),底泥控制 巡查打撈 風(fēng)險(xiǎn)控制和預(yù)警 應(yīng)急處理 智慧水務(wù),用科學(xué)經(jīng)濟(jì)的方法進(jìn)行管理和維護(hù)，保證河道治理的長(zhǎng)效型和穩(wěn)定性。,水質(zhì)監(jiān)測(cè)和預(yù)警,水務(wù)4.0,巡查打撈,治理路線,36,PPT學(xué)習(xí)交流,智能監(jiān)測(cè) 智能傳輸 智能運(yùn)營(yíng),城市水務(wù)智能運(yùn)營(yíng)技術(shù)-水務(wù)4.0,智慧運(yùn)營(yíng)，智能管控,智能維護(hù) 云端支持 專家服務(wù),六 大 功 能,運(yùn)營(yíng)成本降低1

11、0-20!,37,PPT學(xué)習(xí)交流,38,PPT學(xué)習(xí)交流,埃姆歇河的綜合治理,埃姆歇河： 萊茵河的重要支流，干流全長(zhǎng)83.1 km， 位于德國(guó)工業(yè)重地魯爾區(qū)，該區(qū)域人口密集。 曾經(jīng)的問(wèn)題：明渠排污，無(wú)數(shù)的工業(yè)及生活污水向其傾倒 煤炭開(kāi)采量大，導(dǎo)致地面沉降、河床遭到破壞、 河流改道堵塞,39,PPT學(xué)習(xí)交流,埃姆歇河的綜合治理,世代工程（1990-2020 ） 將排污渠變?yōu)樽匀缓恿?耗資45億歐元 近百個(gè)治理子項(xiàng)目，不同領(lǐng)域 的多家公司聯(lián)合完成,40,PPT學(xué)習(xí)交流,埃姆歇河的變遷,泛濫成災(zāi)的河流,明渠排污的臭水溝,污水河水分離（截污）,生態(tài)系統(tǒng)的重建,41,PPT學(xué)習(xí)交流,埃姆歇河的綜合治理,技

12、術(shù)路線,源頭控制,42,PPT學(xué)習(xí)交流,埃姆歇河的綜合治理,治理措施 建設(shè)污水處理廠和相應(yīng)設(shè)施（曝氣裝置、探井、泵站） 鋪設(shè)排污管，截?cái)辔鬯牒?河床清理 雨水蓄積（蓄水池） 、回用和滲透 雨污分流（15%）、雨水預(yù)處理（截污收集管、隔油裝置） - 河流形態(tài)改造 近自然化修復(fù),排污管,充氧曝氣,43,PPT學(xué)習(xí)交流,埃姆歇河的綜合治理,Alte Emscher WWTP 污水處理廠,Emschermndung WWTP 污水處理廠,Bottrop WWTP 污水處理廠,Dortmund,Bottrop,Dortmund-Deusen WWTP 污水處理廠,污 水 處 理 廠 建 設(shè),44,PP

13、T學(xué)習(xí)交流,污水處理廠,探井,兩條污水管,單條污水管,水量大小,40m,原有的管道,污 水 收 集 管 網(wǎng),地下泵站 僅有三座,埃姆歇河的綜合治理,45,PPT學(xué)習(xí)交流,埃姆歇河的綜合治理,工程施工,46,PPT學(xué)習(xí)交流,埃姆歇河的綜合治理,河流形態(tài)改造 水文、生態(tài)和污染狀況調(diào)查 確定河道形態(tài) 核心技術(shù)：水力計(jì)算、污染模型、地理信息系統(tǒng) 確定符合生態(tài)需要的河道形態(tài) （河流形狀、河床形態(tài)、岸坡形態(tài)） 分區(qū)域工程改造,47,PPT學(xué)習(xí)交流,埃姆歇河的綜合治理,去硬質(zhì)化改造,48,PPT學(xué)習(xí)交流,埃姆歇河的綜合治理,近自然化改造 支流 Lppkes Mhlenbach,改造前,改造后,49,PPT學(xué)

14、習(xí)交流,埃姆歇河沿岸的改造,親水性改造：通過(guò)對(duì)濱水空間的設(shè)計(jì)，使人與水體 充分互動(dòng)，同時(shí)保證生態(tài)、安全和舒適。 宗旨：在保證防洪安全的前提下，恢復(fù)河流自然生態(tài)， 并兼顧親水景觀設(shè)計(jì)以及市民休閑生活需要。 設(shè)計(jì)原則： - 保持濱水空間的連續(xù)和滲透 提供豐富多樣的空間形式 親水行為倡導(dǎo),50,PPT學(xué)習(xí)交流,埃姆歇河沿岸的改造,埃姆歇河沿岸的改造內(nèi)容： - 駁岸的設(shè)計(jì)改造 - 濱水步行道路和騎行道路 - 親水節(jié)點(diǎn)改造 - 濱水廢棄景觀改造,51,PPT學(xué)習(xí)交流,駁岸的設(shè)計(jì)改造,埃姆歇河的親水性改造,改造過(guò)程,52,PPT學(xué)習(xí)交流,濱水步行道路和騎行道路 - 平時(shí)：親水性綠色生態(tài)步道； 大雨時(shí)：用作蓄洪區(qū)（開(kāi)啟閘門） - 蓄水能力：兩百萬(wàn)立方米,河,蓄洪區(qū),閘門,埃姆歇河沿岸的改造,53,PPT學(xué)習(xí)交流,埃姆歇河沿岸的改造,親水節(jié)點(diǎn)改造,埃姆歇島,埃姆歇公園,54,PPT學(xué)習(xí)交流,Phoenix See鳳凰湖 - 位于多特蒙德市，靠近河的源頭 改造前：鳳凰煉鋼廠所在地，河水通過(guò) 一根管道流過(guò) 改造：由于產(chǎn)業(yè)調(diào)整，鋼廠搬遷 挖掘廢墟和土壤后留下的凹地被 改造成人工湖 （14平方公里）,埃姆歇河沿岸的改造,55,PPT學(xué)習(xí)交流,改造前,1. 供動(dòng)植物棲息、 居