圖為青山再生水廠地上全景。
穿城而過的南明河是貴陽的“母親河”，曾一度水體黑臭、污染嚴重，中心城區段水質長期處于劣Ⅴ類，成了一條“失去生命的河流”。近年來，貴陽市創新性地引入循環再生水理念治理南明河，取得顯著成效。
近日，2021年生態文明貴陽國際論壇“喀斯特生態環境與資源利用”主題論壇在貴陽舉行。論壇上，南明河水環境綜合治理案例成為樣板備受關注。
怎么突破喀斯特地區污水難處理困境？
一改大集中治理模式，確立“適度集中、就地處理、就近回用”治理理念
南明河屬長江流域、烏江水系，流經貴陽市境內，全長185公里，在中心城區段長約50公里，流域人口達310萬，占全市62%左右。
歷史上，南明河清澈見底、風光旖旎。上世紀90年代，南明河兩岸密布200余家工業企業和近100個生活污水排污口，每天向河中傾瀉的45萬噸生活污水和工業廢水，成為南明河污染的“罪魁禍首”。
貴陽市一直重視南明河污染治理，也曾嘗試大面積改造管網將污水引入郊區的污水處理廠集中處理，卻陷入“久治難長清”的尷尬。
“一方面，南明河穿越人口密集的主城區，且貴陽市屬于典型的喀斯特地貌，污水收集難、輸送難、施工難、管網建設和維護成本高；另一方面，南明河的根本問題在于‘缺水’，隨著城市發展，污水總量增加，河流生態基流量小，納污能力偏低。”中國水環境集團董事長、清華大學首屆工程博士侯鋒說。
他表示，流域水環境治理是世界性難題，像南明河這樣長距離流經城市、穿越人口密集區（人口密度超越香港）、污染重河道黑臭的，治理方式沒有成功案例可循。
“過去國內外絕大部分城市污水處理的方式大都是集中在城市河流下游建設大型污水處理廠，將污水收集后長距離輸送到下游集中處理，這種模式工程建設和管護難度大，截污溝和末端處理易超負荷運行，污水管網地下長距離輸送也易產生滲漏、溢流等環境風險，陷入‘反復治理、反復污染’的僵局。”上海交通大學環境學院講席教授孔海南介紹。
如何將污水收集、處理和回用設計好，并將處理后的水作為城市穩定的水資源，成為了當時南明河污染治理的主要問題。
“9年前，我們對南明河開展了歷時6個月的調研，走遍了南明河干支流沿岸，摸清了污染來源，對其現狀及未來趨勢進行了系統研究。”據此，他們首創性地提出了“適度集中、就地處理、就近回用”的治理理念，一改全世界“大集中”處理排放的傳統技術路線，形成了污水處理及資源化利用的分布式下沉再生水生態系統創新技術體系。
直排污水是河流黑臭的重要原因，城市污水的實際收集處理率還應得到提升；同時，城市河道也需要大量凈水補充。就近建設地下設施適應了上述需求。
地上污水處理廠不能實現上述需求嗎？“當然可以，但對不少城市而言，地上建廠已幾乎不可能。”侯鋒表示，“因為不少河流往往穿城而過，兩邊可開發、可選擇的建設用地已經少之又少，按照傳統模式建設會面對巨大挑戰。土地緊缺和環境影響，已成為制約城市污水處理設施建設的先決因素。”
地下污水廠與地上美景融為一體
分布式下沉式再生水廠“長藤串”式分散在干支流沿線，尾水作為補給水源
車輛緩緩駛入地下，記者走進位于南明河畔的青山再生水廠，廠區內明亮干凈，各項工藝流程清晰可見。走出廠區，小溪緩流，綠植環繞，時而能看到休閑、健身的人群，誰能想到污水處理廠就建在腳下。“這里根本不像處理污水的地方，倒像一座公園。”
青山再生水廠是貴陽市第一座下沉式再生水廠，其核心污水處理系統深埋地下20多米，污水處理規模為5萬噸/日，出水水質達到地表水準Ⅳ類標準。
傳統的污水處理廠一直被詬病噪聲大、臭味重，人們普遍反對將污水處理廠建在生活區周圍，這就是“鄰避”現象。
侯鋒說，青山再生水廠建設原方案是在下游30公里建新廠，征地、管網等共計7.35億元，年調水費1700萬元。現方案是原址下沉，與居民區“零”距離，地面建設生態公園、停車場、水環境科技館等，在徹底解決“鄰避”問題的同時，可實現再生水100%回收利用，其中部分再生水還用于地面公園的綠化澆灑，真正實現了把城市污水變成城市資源。
目前，根據城市排水、功能分區與資源利用，在南明河沿岸新建分布式下沉式再生水廠16座，提標改造5座，南明河流域再生水廠已增加至34座，污水處理能力從2017年的99萬噸/日增加到2020年的183.58萬噸/日。沿線再生水廠每天可向南明河提供150余萬噸生態補水，年補水資源達5億余噸。
“這些水廠‘長藤串瓜’式分散在南明河干支流沿線，尾水達標后排入南明河作為穩定的補給水源，河流生態自凈能力得到提升。”貴陽市水務管理局副局長劉楚霞表示。
侯鋒介紹，為盡量減少對周邊居民生活的影響，下沉式再生水廠全部安裝了高效生物空氣凈化系統，最大限度保證了再生水廠排放的氣體達標。
“分布式下沉再生水生態系統既補充了河道水量，又消除了黑臭，把污水處理、中水回用以及城市河道綜合治理統籌考慮。”孔海南說。
下沉式再生水廠的應用，共節省建設用地及衛生防護帶用地1053畝，節省管網建設、征地投資約15億元，每年節約調水補水的運行電費約3000萬元。
經治理，目前南明河全流域25處黑臭水體全部消除，7條主要支流水質全部達標，中心城區段水質穩定達到Ⅳ類，部分區域達Ⅲ類及以上，河流自凈能力得到逐步恢復，“除臭”“變清”“景美”的目標逐步實現。
把城市污水變成城市正資產
構建生態、景觀河道和生物多樣性的水下生態
隨著南明河流域生態系統健康逐漸恢復，分布式下沉再生水生態系統在南明河水環境綜合整治中的應用，成為國內同類河流水環境綜合治理的樣板和推動城市生態文明建設發展的成功案例。
侯鋒介紹，把一個穩定的資源即處理后的城市污水，轉化成對河流生態修復、恢復自然凈化能力有用的水，這是不少城市污水處理廠應該發揮的重要作用。
“南明河沿線污水處理廠采用了中國水環境集團‘環境友好、土地集約、資源利用’的下沉式再生水廠建設理念，在地下完成污水處理，地面建設景觀活水公園，推動了城市生態由‘負資產’向‘正資產’的轉變。”劉楚霞說。
“從這點看，分布式下沉再生水生態系統在南明河的應用是成功、可持續的。”侯鋒補充道，絕大多數城市河道僅達到化學指標的Ⅳ類水，但南明河已在打造生態河道、景觀河道，構建生物多樣性的水下生態，這樣的治理舉措就已經往前邁了很大一步。
“我們成功啃下了這塊‘硬骨頭’。”侯鋒表示，“依托南明河的成功實踐，分布式下沉再生水生態系統已在全國大范圍推廣，目前已在全國21個省份實施，總規模約300萬噸/天，位居亞洲第一。”
2020年，生態環境部發布2019年《國家先進污染防治技術目錄（水污染防治領域）》（生態環境部公告2020年第2號），“生態型下沉式再生水廠集約構建與資源化利用技術”作為唯一的下沉式技術入選。
“我認為地下污水處理廠一定是大中型城市相關設施建設未來的發展方向，未來下沉式再生水廠將在水環境治理方面發揮更加顯著的作用。”侯鋒曾去韓國和歐洲考察過，“為什么韓國有很多地下污水處理廠，歐洲很少？結論就是土地資源稀缺。而中國很多城市和韓國狀況接近，土地價值大是市場的需求。”
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