黑臭水体流域治理课件

2017年3月PPP视角下的流域水环境综合治理技术-以德国埃姆歇河治理经验为例柯艳春德国工学博士Dr.-IngYanchunKe2017年3月PPP视角下的柯艳春2023/8/7PPP与流域治理0022023/8/1PPP与流域治理0022023/8/7PPP与流域治理PPP解决的三个问题：3大资金高效率公共安全2023/8/1PPP与流域治理PPP解决的三个问题：3大资2023/8/7水处理基础知识012023/8/1水处理基础知识012023/8/7水H2O蓝色星球大约71%被水覆盖136亿亿吨地球总重的1/3600水做的人人体总重的65%日需饮水约2000升心脏含水量约80%2023/8/1水H2O蓝色星球水与城市19世纪前，生活生产中产生的污水和废水，经过简单收集后，直接通过灌渠排放，不经过任何处理。2023/8/76水与城市19世纪前，生活生产中产生的污水和废水，经过简单收集20世纪初，城市生活污水开始被集中收集，经格栅处理后排放至自然水体2023/8/77水与城市20世纪初，城市生活污水开始被集中收集，经格栅处理后排放至自2023/8/7固体物质

泥沙垃圾有害物质重金属致病菌病毒GICONBioenergieGmbH城镇污水主要污染物2023/8/1固体物质GICONBioenergi2023/8/7营养物质氮磷可降解有机物Wikimedia城镇污水主要污染物2023/8/1营养物质Wikimedia城镇污水主要污富营养化=是一种氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象。水体营养化10gastein-im-bild缺营养型中度营养natura2000富营养化kumapictures富营养化=是一种氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染藻华黑臭毒性腐烂富营养化的危害11faunoekjmueller藻华富营养化的危害11faunoekjmueller重金属危害12直接毒害长期影响

WikimediaJangtseRiverinderNähevonChongqingam07.09.2014Quelle:重金属危害12直接毒害WikimediaJangtse

污水处理的目的Mechanicaltreatment机械处理除渣C-removal除碳N-removal脱氮P-removal除磷Disinfection消毒处理→whenuseforirrigation,recreationalwaterbodiesRemovalofmicropollutants除微剩余污染物→indiscussioninEurope城市污水处理目的2023/8/713YonkerWater污水处理的目的Mechanicaltreatment机2023/8/7流域水环境综合治理Basincomprehensiveharnessing02142023/8/1流域水环境综合治理Basincompreh2023/8/7此处添加公司信息15城市黑臭城市现代发展之殇!2023/8/1此处添加公司信息15城市黑臭2023/8/716城市黑臭水体河湖水体黑臭、富营养化和藻华频发已经成为我国水环境的突出问题，在城镇地区的河道的黑臭化已经成为水生态文明建设中最为棘手的问题。2023/8/116城市黑臭水体河湖水体黑臭、富营养化和藻华2023/8/717黑污泥上浮H2CH4MnFeMnFeMn铁锰还原释放气体逸出FeSMnSFeSMnS胶体吸附城市黑臭水体成因厌氧反应2023/8/117黑污泥上浮H2MnFeMnFeMn铁锰还18厌氧反应臭有机物挥发性烷醇类硫化氢氨气小分子有机胺缺氧城市黑臭水体成因18厌氧反应臭有机物挥发性烷醇类硫化氢氨气小分子2023/8/719污染负荷过高氧气消耗过量内因外因初期雨水畜禽养殖生活垃圾生活污水工业废水农业面源补水不足底泥污染河道垃圾城市黑臭水体污染源2023/8/119污染负荷过高氧气消耗过量内因外因初期雨水2023/8/720外源污染控制技术雨水污染农业面源生活污水点源污染海绵城市分流制管网改造雨量模型.生态湿地岸带修复生态系统现代农业生产技术湿地或滨岸带缓冲系统新建城市污水处理厂污水处理厂提标改造管网收集工业废水处理设施畜禽废水处理设备厌氧氨氧化技术外源污染控制技术2023/8/120外源污染控制技术雨水污染农业面源生活污水2023/8/721清淤疏浚，原位掩蔽，淋洗，引水等。适用所有水体，见效快，工程量大，清淤深度确定困难物理修复原位生物修复，异位生物修复，联合修复技术修复彻底，成本低，见效慢，长期维护。生物修复内源污染控制技术氧化还原技术，原位钝化技术等。见效快，药剂消耗，对水体生态环境破坏大。化学修复2023/8/121清淤疏浚，原位掩蔽，淋洗，引水等。物理修补给活水处理方案2023/8/722地表水补给再生水补给城市水系连通雨水涵养利用提高城市水体流动性补给活水处理方案2023/8/122地表水补给再生水补给城市生态修复技术2023/8/723生态驳岸水下地形设计生境营造植物修复生态浮岛动物修复人工水草复氧增强河流自然生态系统的恢复是保证长效治理的关键！生态修复技术2023/8/123生态驳岸水下地形设计生境营造2023/8/7242流域综合治理2023/8/1242流域综合治理首席专家2023/8/7Dipl.-Geogr.DetlefRieger德国流域治理专家-德国埃森地表水处理部门负责人-担任过20多个流域治理项目的负责人如：德国埃姆歇河和利珀河的改造

徐州沛北矿区一体化建设和修复柯艳春博士德国工学博士德国联邦环境基金会（DBU）奖金获得者-青岛世园（中德合作）半集中式

资源再生利用中心现场德方总协调人-长沙市3635人才计划高级经营管理人才-德国埃姆歇河流域治理专家25首席专家2023/8/1Dipl.-Geogr.Detle2023/8/726水环境综合治理环境质量提升流域统筹谋划国际团队支持人文精神塑造滨水价值挖掘治理理念基于城市水环境管理层面的设计规划，借鉴国际先进模型和治理经验，复合型的河道治理方案，科学全面的管理机制，拓展城市滨水价值空间，实现长治久清。治理理念-河道治理不可能靠单项技术实现-应根据实际情况选择最适用的技术包-河道治理应考虑经济成本和长效安全2023/8/126水环境综合治理环境质量提升流域统筹谋划国2023/8/727河道截污河道清淤水质净化生态修复全流域生态修复的规划理念治理理念2023/8/127河道截污河道清淤水质净化生态修复全流域生2023/8/728问题诊断和分析定位和规划技术选择工程建设运营维护治理路线2023/8/128问题诊断和分析定位和规划技术选择工程建设2023/8/729问题诊断和分析污染源和负荷分析环境容量计算实地调查检测底质、水质和生态分析水文洪潮分析从根源出发，对问题进行全面的剖析，为后续步骤提供有力的支撑。治理路线2023/8/129问题诊断和分析污染源和负荷分析从根源出发2023/8/730定位和规划综合评估体系PERLODES水力学模型NAModelle河道功能划分河道分区定位治理阶段划分从城市水环境管理的层面出发，提前考虑生态元素，合理划分治理阶段和治理区域。应急处理，消除黑臭1去浊还清，河道改造2生态修复，长绿久清3治理路线2023/8/130定位和规划综合评估体系PERLODES2023/8/731输入多组参数，通过Perlodes系统，

对河道进行综合评估。根据评估结果，划分多个治理阶段，

确定各治理阶段的重点和内容。根据水力计算和模拟的结果，使分区时兼顾

河道功能、污染状况、水力条件和生态状况。-规划从城市水环境管理的层面出发，兼顾生

态元素，不同区域采取不同的技术手段。治理路线2023/8/131输入多组参数，通过Perlodes系统2023/8/732技术选择外源控制技术管网建设污水处理厂新建/改造点源就地处理生态护岸隔离雨水控制和净化内源治理技术旁路净化底泥疏浚覆盖强化增氧曝气化学混凝沉淀微生物制剂生态修复技术水生动植物恢复生态护岸、浮床水下地形改造河流形状改造生境营造复合型治理方案，根据不同区域和阶段选择最适合的技术，同时保证技术之间的关联性。补给增容技术再生水补给地表水补给水系连通雨水蓄积利用治理路线2023/8/132技术选择外源控制技术内源治理技术生态修复2023/8/733德国生态清淤技术流域水环境综合治理-工程技术瑞士OLOID搅拌设备瑞士雨水污染控制设备射流曝气设备国际先进专业设备2023/8/133德国生态清淤技术流域水环境综合治理-工程2023/8/7流域水环境综合治理-分散式污水处理技术分散式污水处理技术体系：AAO工艺成熟，除磷脱单效果好IBR工艺占地小，维护简单，运行成本低生物滴滤工艺占地小，成本低，运维简便差异化解决方案，因地制宜34浏阳河连片整治建设12个乡镇污水处理连片治理2023/8/1流域水环境综合治理-分散式污水处理技术分散式2023/8/735工程建设经济合理的施工技术手段，优秀的项目管控，保证施工质量的的同时保证工期。管网建设污水处理厂底泥疏浚增氧曝气生态岸坡治理路线2023/8/135工程建设经济合理的施工技术手段，优秀的项2023/8/736运营维护底泥控制巡查打捞风险控制和预警应急处理智慧水务用科学经济的方法进行管理和维护，保证河道治理的长效型和稳定性。水质监测和预警水务4.0巡查打捞治理路线2023/8/136运营维护底泥控制用科学经济的方法进行管理2023/8/7智能监测智能传输智能运营城市水务智能运营技术-水务4.0智慧运营，智能管控智能维护云端支持专家服务六大功能运营成本降低10-20％!!372023/8/1智能监测城市水务智能运营技术-水务4.0智慧2023/8/7水务38德国埃姆歇河（Emscher）治理工程2023/8/1水务38德国埃姆歇河（Emscher）治理2023/8/7水务39埃姆歇河的综合治理

埃姆歇河：莱茵河的重要支流，干流全长83.1km，

位于德国工业重地鲁尔区，该区域人口密集。曾经的问题：明渠排污，无数的工业及生活污水向其倾倒煤炭开采量大，导致地面沉降、河床遭到破坏、

河流改道堵塞2023/8/1水务39埃姆歇河的综合治理

埃姆歇河：2023/8/7水务40埃姆歇河的综合治理世代工程（1990-2020）将排污渠变为自然河流耗资45亿欧元近百个治理子项目，不同领域

的多家公司联合完成2023/8/1水务40埃姆歇河的综合治理世代工程（1990埃姆歇河的变迁2023/8/741泛滥成灾的河流明渠排污的臭水沟污水河水分离（截污）生态系统的重建埃姆歇河的变迁2023/8/141泛滥成灾的河流明渠排污的臭改造前改造后2023/8/7水务42截污纳管形态改造生态修复埃姆歇河的综合治理

技术路线源头控制改造前改造后2023/8/1水务42截污纳管形态改造生态修复2023/8/743埃姆歇河的综合治理治理措施

－建设污水处理厂和相应设施（曝气装置、探井、泵站）－铺设排污管，截断污水入河－河床清理

－雨水蓄积（蓄水池）、回用和渗透

雨污分流（15%）、雨水预处理（截污收集管、隔油装置）-河流形态改造

－近自然化修复

排污管充氧曝气水务2023/8/143埃姆歇河的综合治理治理措施排污管充氧曝气2023/8/744埃姆歇河的综合治理AlteEmscher

WWTP污水处理厂Emschermündung

WWTP污水处理厂Bottrop

WWTP污水处理厂DortmundBottropDuisburgDinslakenDortmund-Deusen

WWTP污水处理厂污水处理厂建设水务2023/8/144埃姆歇河的综合治理AlteEmsche2023/8/745污水处理厂探井两条污水管单条污水管水量大小40m原有的管道污水收集管网地下泵站仅有三座埃姆歇河的综合治理水务2023/8/145污水处理厂探井两条污水管单条污水管水量大2023/8/7水务46埃姆歇河的综合治理

工程施工2023/8/1水务46埃姆歇河的综合治理

工程施工2023/8/747埃姆歇河的综合治理河流形态改造－水文、生态和污染状况调查－确定河道形态

核心技术：水力计算、污染模型、地理信息系统

确定符合生态需要的河道形态（河流形状、河床形态、岸坡形态）

－分区域工程改造水务2023/8/147埃姆歇河的综合治理水务2023/8/748埃姆歇河的综合治理去硬质化改造水务2023/8/148埃姆歇河的综合治理去硬质化改造水务2023/8/749埃姆歇河的综合治理近自然化改造——支流LäppkesMühlenbach水务改造前改造后2023/8/149埃姆歇河的综合治理近自然化改造水务改造前2023/8/750埃姆歇河沿岸的改造水务亲水性改造：通过对滨水空间的设计，使人与水体充分互动，同时保证生态、安全和舒适。宗旨：在保证防洪安全的前提下，恢复河流自然生态，

并兼顾亲水景观设计以及市民休闲生活需要。设计原则：-保持滨水空间的连续和渗透提供丰富多样的空间形式亲水行为倡导2023/8/150埃姆歇河沿岸的改造水务亲水性改造：通过对2023/8/751埃姆歇河沿岸的改造埃姆歇河沿岸的改造内容：-驳岸的设计改造-滨水步行道路和骑行道路-亲水节点改造-滨水废弃景观改造水务2023/8/151埃姆歇河沿岸的改造水务2023/8/752驳岸的设计改造埃姆歇河的亲水性改造改造过程水务2023/8/152驳岸的设计改造埃姆歇河的亲水性改造改造过53滨水步行道路和骑行道路-平时：亲水性绿色生态步道；大雨时：用作蓄洪区（开启闸门）-蓄水能力：两百万立方米河蓄洪区