街区式水系统在城市高密度建成区水处理和循环利用中的应用
深圳市将2035年常住人口规模限定在1900万人的同时,将建设用地规模亦限定在1105平方公里(55.3%),给本已满负荷的供水、污水和雨水系统带来挑战。超大城市高密度建成区在发展过程中,增量的用水需求来源、增量的污水排放出路以及增量的雨水消纳去处在哪里?深圳市水务规划设计院股份有限公司吴文龙研究员2022年7月16日举办的“先进水技术博览(Part 5)”上,介绍了街区式水系统在城市高密度建成区水处理和循环利用中的应用与经验。
1. 发展中超大城市的水环境问题
深圳“先行示范区”的建设将再造一个“深圳”。深圳及大湾区土地空间受限,只能通过拆除城中村或棚户区等“老旧街区”盘活存量土地,建筑容积率将成倍提高。针对资源环境承载力和社会治理支撑力相对不足等问题,应当集成应用污水处理、废弃物综合利用、生态修复及人工智能等技术,实施资源高效利用、生态环境治理、健康深圳建设。
2. 深圳市水资源循环利用
(1)深圳水资源本底特征。深圳市人均水资源量98.12 m3(不含深汕),全国人均水资源量2239.8 m3。在供水方面,深圳本地蓄水和非常规水资源量少,严重依赖境外引水。
(2)深圳市非常规水源利用。《深圳市再生水布局规划报告2008》中指出,城市污水再生利用是重点,以环境用水为主,局部试点回用于工业用水、城市杂用水。根据《深圳市节约用水规划(2021-2035)》,深圳市水质净化厂全面提标后,排放标准基本达到地表水准IV类,可实现再生利用。到2035年,全市共规划集中式大型水质净化厂36座,分散式小型净化厂(规模≤5万m³/d)7座,总规划规模为956万m³/d。
3. 街区式水系统应用
(1)通过“大数据”手段模拟水足迹,发现隐蔽的“污染转移”行为。构建大小互补的污水系统、集散结合的雨水系统、多源互补的供水系统、市区互通的管理系统,支撑城市可持续发展。
(2)在“新建街区”以区域为单元,构建 “街区式水系统(Block-Water-Clean Styem, BWC系统)”,用于统筹区域单元内的自来水、再生水、污水和雨水系统,实现污水和雨水不外排或少外排,通过再生水回用减少自来水用量,继而实现深圳及大湾区可持续发展。BWC系统的核心在于满足再生水回用标准要求的污水深度处理工艺及设施,如多级好氧强化除磷生物膜工艺。BWC系统应用于深圳市罗湖区大望污水资源化项目(2万m3/d)、深圳市龙岗区同乐河水质提升项目(2万m3/d)、惠州市惠阳区马蹄沥入河排污口治理(2万m3/d)等项目,出水水质满足地表水准III类或准IV类标准。
2022年7月16日上午,由中国环境科学学会水处理与回用专业委员会主办,四川大学建筑与环境学院与中国水环境集团协办的技术沙龙“先进水技术博览(Part 5)”(WaterTech.)成功举办。技术沙龙采用网络会议的形式进行,技术沙龙采用网络会议的形式进行,中国水环境集团工程技术中心庞洪涛执行主任主持了会议。广东粤海水务股份有限公司赵焱副总工程师,深圳市水务规划设计院股份有限公司吴文龙研究员分别作了题为《粤海水务从源头到龙头水安全技术研究与实践》和《街区式水系统在城市高密度建成区水处理和循环利用中的应用》的精彩报告,来自水处理领域的专家、学者、工程技术人员和学生等1600余人通过腾讯会议、蔻享学术直播、尚云互联直播和中国知网直播、等平台参加了此次沙龙。
吴文龙
研究员,深圳市水务规划设计院股份有限公司