创刊词

蓝天为诗，碧水为歌。正值我国大力推进水环境治理产业发展之际，在曾

经唱响“春天的故事”的这片沃土上，由“水环境治理产业技术创新战略联

盟”创办的《水环境治理》杂志正式与广大读者见面了。

伴随着“水十条”的出台，“河长制”写入2017年政府工作报告，水环境

治理产业迎来了蓬勃发展的春天。作为响应国家五大发展理念、国家创新驱动

战略的平台，2016年12月29日，“水环境治理产业技术创新战略联盟”成

立，联盟整合国家、地方及企业科技创新资源，建立产学研融、信息和知识产

权等资源共享机制，努力打造水环境治理产业技术创新平台、整体服务平台和

高端智库，促进我国水环境治理产业健康发展。

《水环境治理》作为联盟的重要交流窗口，由“水环境治理产业技术创新

战略联盟”依托中电建水环境治理技术有限公司联合主办，各联盟成员共同协

办，面向水环境行业开放。旨在充分发挥联盟成员单位在科学技术、关键设

备、产业化发展等优势，不断创新、锐意进取，将杂志打造成国内外水环境治

理领域具有影响力的技术类刊物。杂志为季刊，栏目分为专家观点、技术论

坛、产业政策、行业动态、联盟成员展示、联盟动态及成果展示。

砥砺前行 不忘初心。《水环境治理》将携手联盟成员、行业专家、水环境

行业的朋友、广大读者携手并进，把握机遇，以孜孜不倦的精神和勇于创新的

画笔，描绘出水环境治理领域的发展蓝图。

水环境治理产业技术创新战略联盟理事长 王民浩

水环境治理产业技术创新战略联盟简介

水环境治理产业技术创新战略联盟（以下简称“联盟”）成立于2016年12月29日，

根据国家科技部等六部门《关于推动产业技术创新战略联盟构建的指导意见》（国科发政

〔2008〕770号）精神，在政府有关部门的指导和支持下，中电建水环境治理技术有限公

司联合国内知名环保企业、科研院所、高等院校等资源，以企业的发展需求和各方的共同

利益为基础，以提升产业技术创新能力为目标，以具有法律约束力的契约为保障，形成联

合开发、优势互补、利益共享、风险共担的技术创新合作组织。

联盟的组建宗旨是以国家创新驱动战略为指导，整合集聚国家、社会和地方科技创新资

源，建立产学研融、信息和知识产权等资源共享机制，推动水环境治理产业研究、实验、

科研成果转移转化和标准化建设，形成具有自主知识产权的水环境治理产业关键技术和重

大装备产品，建设成为水环境治理产业技术联合创新平台、水环境治理一揽子解决方案整

体服务平台和水环境治理高端智库，形成具有自主知识产权的水环境治理产业核心技术和

产品，为水环境治理产业发展做出贡献。

成立之初，联盟成员单位共41家，联盟观察员单位共8家。其中，联盟发起单位8家，

包括中电建水环境治理技术有限公司、北京大学环境科学与工程学院、中国环境科学研究

院、南京水利科学研究院、清华大学土木水利学院、深圳市标准技术研究院、中国水利水

电科学研究院、河海大学。联盟的创新总体目标定位探索建立以企业为主体、市场为导

向、产学研融结合的产业技术创新机制；集成和共享技术创新资源，加强合作研发，突破

水环境治理产业共性和关键技术瓶颈，形成产业标准和规范，搭建联合攻关研发平台，实

现创新资源的有效分工与合理衔接，实行知识产权共享；实施技术转移，加速科技成果的

商业化运用，提升产业整体竞争力；联合培养人才，加强人员的交流互动，为产业持续创

新提供人才支撑；开展技术辐射，培育水环境治理领域重大产品创新的产业集群主体，使

联盟成为国家技术创新体系的重要组成部分。

1．组织开展相关政策法规研究：参与相关水环境治理产品技术（国家和行业）标准制

定，组织制定本联盟的团体标准；

联盟的主要任务如下：

2．组织开展相关技术研发：污水处理、污泥处置、再生水利用、水生态修复、水环境综

合治理技术研究与装备开发，水环境治理、管理等方面的互联网和信息技术应用及系统集成

的研究与开发；

3．科技成果转化：搭建技术转化和产业升级平台，开展技术研发与试用等开放性服务、

技术示范和辐射推广；

4．知识产权保护：组织相关技术知识产权的注册、登记和专利申请；

5．政府服务：接受有关政府部门委托，组织成员单位完成有关服务；

6．培训与交流：组织水环境治理高峰论坛、成员单位培训与交流；

7．国际合作：与国外相关组织机构进行合作，开展技术研发和市场推广。

理事长单位：中电建水环境治理技术有限公司

副理事长单位（排名不分先后）：北京大学环境科学与工程学院

河海大学

南京水利科学研究院

清华大学土木水利学院

深圳标准技术研究院

中国环境科学研究院

中国水利水电科学研究院

秘书处：设在中电建水环境治理技术有限公司

理事长：王民浩

常务副理事长：郑久存

副理事长（排名不分先后）：倪晋仁 张建民 周 文 宋永会 彭文启 王沛芳 戴济群

秘书长：禹芝文

联盟组织机构：

联盟理事会成员：

CONTENTS 目 录 2017年 第1期

◆ 专家观点

01

05

06

08

09

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◆ 技术论坛

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61

打造水环境领域技术创新体系 / 王民浩

成果转化，优势互补，协同创新 / 倪晋仁

在水环境治理产业技术创新战略联盟成立大会上的致辞 / 宋永会

联盟成员乘势发展承担水环境治理重任 / 刘德峰

单兵作战转为集团作战，单个项目走向流域统筹，成员单位形成战略联盟 / 梁毅

突破核心技术，形成技术标准，推动行业发展 / 朱德军

运用标准化手段引领产业协同跨越式发展 / 许立杰

以技术研发契合创新发展理念 用技术转化践行绿色发展战略 / 关铁生

助力成果孵化，创新技术转换 / 李一平

以科技创新引领水文明建设 / 赵进勇

水环境治理技术标准体系构建研究 / 王民浩 陈惠明 王正发 张振洲

老城区水环境污染控制与质量改善技术集成化策略 / 刘翔 管运涛 王慧 蒋建国

关于河湖底泥处理若干热点问题的探讨 / 周 琳 牛天祥 吴世璋 孙 莹

关于低冲击开发模式的思考 / 管运涛 刘 安

静压植桩绿色施工技术在茅洲河流域水环境治理中的应用

/ 曹永生 陈惠明 苗春雨 马勤标

EHBR膜在河道水质提升中的应用 / 谷宏海 高永辉 丁 驰 姚 景 王国锋

微生物技术在环境治理中的应用及其生物安全性 / 刘 唐 芮建良

分散式污水及其处理市场需求浅析 / 余艳鸽 邓 灿

浅谈城市水环境综合治理与海绵城市建设融合趋势 / 杨晓鸿

◆ 产业政策

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64

李克强：蓝天不会也不应成为奢侈品

中共中央办公厅 国务院办公厅印发《关于全面推行河长制的意见》

◆ 行业动态

全球水务市场简析

2017年中国将依法严惩环境违法行为

67

70

◆ 联盟单位展示

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79

79

80

80

中电建水环境治理技术有限公司

中国环境科学研究院

南京水利科学研究院

河海大学

北京大学环境科学与工程学院

中央政治局委员、广东省委书记胡春华调研茅洲河综合整

治工程

马兴瑞、吕业升调研茅洲河治理工作

武汉江岸区委副书记、区长马泽江一行考察茅洲河项目

中国电建中标深圳茅洲河（光明新区）管网工程河道工程

中国电建签订深圳茅洲河水环境整治项目

喜贺：博天环境集团股份有限公司成功上市

联盟副理事长王沛芳主持的“生态节水型灌区建设关键技

术及应用”获国家科技进步一等奖

铁汉生态斩获两项2016年度广东省科学技术奖

环保部华南所与电建水环境公司进行交流

广州资源环保与电建水环境公司进行交流

◆ 联盟动态

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◆ 成果发布

89

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地方标准《河湖污泥处理厂产出物处置技术规范》

科研项目“边坡与废弃地生态修复综合技术创新及应用”

2017年 第1期（总第1期）

主办单位

主 编：王民浩

副主编：田卫红

编 委：郑久存 孔德安 禹芝文

陈惠明 陶 明 刘 鹄

宁 杰 芮建良 钟石鸣

责任编辑：杜志鹏 李金波 王 润

编委会

水环境治理产业技术创新战略联盟

《 水 环 境 治 理 》

创 刊 号

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76

环境保护部部长陈吉宁出席第十八届中国发展高层论坛

海口将创建世界湿地城市 海口湾建国家级海洋公园

全省重点流域综合整治挂图作战现场会在深圳举行

环保部回应水环保热点问题：全国好水增加、坏水减少

环保部：全国34.9%黑臭水体完成整治

2017年全省环保局长会议在广州召开

地 址：深圳市宝安区新安六路

1003号金融港C座

邮 编：518100

电 话：0755-85906802

邮 箱：aweg-shj@powerchina.cn

副理事长单位

北京大学环境科学与工程学院

河 海 大 学

南 京 水 利 科 学 研 究 院

清 华 大 学 土 木 水 利 学 院

深 圳 标 准 技 术 研 究 院

中 国 环 境 科 学 研 究 院

中 国 水 利 水 电 科 学 研 究 院

理事长单位

中电建水环境治理技术有限公司

封 面：中国电建西北勘测设计研究院完成的陕西富平石川河综合整治项目

2017年 第1期 专家观点

『水环境治理』 1

共同努力打造水环境治理领域技术创新战略联盟

王民浩

水环境治理产业技术创新战略联盟理事长

中国电建股份公司副总经理、电建水环境公司董事长

尊敬的各位领导，专家，企业家朋友们：

大家上午好！

值此新年来临之际，我们相聚于鹏城，召开

水环境治理产业技术创新战略联盟（以下简称

“联盟”）成立大会，也昭示我们共同的事业扬

帆起航，鹏程万里。非常荣幸，中电建水环境治

理技术有限公司代表中国电力建设集团（股份）

有限公司担任联盟第一届理事长单位，我也被推

举为联盟第一届理事长。我谨代表中国电力建设

集团有限公司，代表水环境治理产业技术创新战

带动水环境治理产业在技术、资本以及市场方面 略联盟，向长期支持我们的各位水环境行业专

取得快速健康发展集聚智慧。 家、企业家朋友致以衷心的感谢和诚挚的问候。

党的十八大提出实施创新驱动发展战略，加

快建设国家创新体系，着力构建以企业为主体、 联盟是在新常态下的一个以企业为主体，以

市场为导向、产学研融相结合的技术创新体系； 市场为导向，产学研融相结合的创新型组织。联

加快新技术新产品新工艺研发应用，加强技术集 盟的成立将对推动我国水环境治理技术的创新体

成和商业模式创新；促进创新资源高效配置和综 系建设发挥重要作用。

合集成，把全社会智慧和力量凝聚到创新发展上 借助联盟的平台，深入实施创新驱动发展战

来。为贯彻落实党的十八大工作会议精神，牢固 略，不断的完善机制、创新模式，提高产学研融

树立并认真落实创新、协调、绿色、开放、共享 合作的水平，抢市场，抓机遇，壮大水环境治理

的发展理念，中电建水环境治理技术有限公司牵 技术产业，激发市场主体的积极性，释放水环境

头发起成立“水环境治理产业技术创新战略联 治理生产力，催生更多优质水生态产品，促进水

盟”（以下简称“联盟”），得到各科研院校， 环境治理产业结构优化升级、激发新的绿色经济

企事业单位和金融机构的大力支持和响应。 发展动力。

本次联盟成立大会，选举产生了联盟组织机

构；通过了联盟章程及项目、经费、知识产权管

理办法等基本制度；对今后一段时间的工作规划 水环境治理产业是一项飞速发展的事业，今

与任务达成了共识；对未来联盟如何协同发力并 天的先进技术，明天就可能被淘汰，所以必须有

1. 产学研融结合，释放水环境治理生产力

2. 搭建产业公共平台，促进产业要素流通

——在水环境治理产业技术创新战略联盟成立大会上的讲话

2 『水环境治理』

专家观点 2017年 第1期

一支站在产业高端的科研队伍做决策参考。正因 期，环保行业在并购整合、产业链增长、新型商

为有联盟平台上的科研机构，高等院校做后盾， 业模式应用方面的趋势将进一步凸显。联盟的金

联盟的水环境治理事业一定能一步一个脚印，步 融成员单位能根据融资企业发展过程中的实际情

步迈向高端。 况，建立融资对接服务。针对不同企业的商业模

开放的平台，创新的技术，将会实现水环境 式和生命周期，结合各种金融机构提供的股权和

治理产业链的集成和优选配套。而产业一体化的 债权融资工具，为企业从初创到成长至成熟期的

持续发展就是要实现市场上要素的自由流动。通 整个发展阶段提供综合融资解决方案，协助企业

过联盟，成员单位之间将形成“多类研发中心齐 和金融机构准确地完成融资的定位和融资谈判。

聚、多条技术路线并进、多种产品方案纷呈，多

个经营项目落地”的格局。 针对当前世界经济复苏乏力、国际产业竞争

加剧、贸易保护主义盛行的形势，联盟将借助科

研机构，高等院校开放，包容的技术平台，广泛

进行交流合作，技术引进，提高整个行业的技术

随着“水十条”等环保政策力度的加大，水

水平。同时，还将利用外向型成员企业的渠道，

环境产业将迎来市场化、规模化扩容。联盟以构

为国内产业提供对外走出去的重要平台，推动产

建特色产业集群的产业发展格局为目标，结合深

业国际竞争力领域的交流与合作，促进国内产业

圳市和国内特别是珠三角、长三角、京津冀地区

发展，提升国际竞争力。中国电建也将发挥懂水

的重大水治理项目，认真谋划一批重大项目对

熟电，擅规划设计，长施工建造，能投资运营的

接，主动联系，加强沟通，服务企业，服务政

优势提供优质服务，并围绕国家“一带一路”战 府，造福社会。

略，依托战略发展培育市场，拓展合作领域，发

挥各自优势，编队出海，实现互惠互利，增强企

联盟将以产业发展升级政策研究为重点，密 业可持续发展。中国电建目前在 101个国家有

切关注国内外产业发展的动态，深入分析产业发 160个驻外机构，外派国家100多个，跨国经营指

展的趋势，重点探索水环境治理技术（特别是水 数达到28.61%，在央企建筑板块的中排名前列。

环境制造业）转型升级的方向和路径，同时关注 中国电建期待利用业已成熟完备的海外营销网络

战略性新兴产业的发展方向，及时把握行业发展 和行业全产业链一体化优势，和各兄弟单位在国

趋势，凝聚核心竞争力，突出科技创新对水环境 内外继续精诚合作。

核心技术发展的重要作用，健全科技创新体系， 联盟还将通过与多家金融机构合作，并充分

建立环境风险防控的科技基础体系，打造充满活 解析各类金融企业的融资手段和准入标准，共谋

力的环保科技成果转化体系，组织联盟单位开展 解决水环境治理领域资金解决方案。

并推动相关标准制订，其成果将对中国水环境技 另外联盟本身的有实力的成员企业单位之间

术和产业的发展发挥重要的推动和引领作用。 也可以为优良的项目提供融资平台。

根据以上6个方面的总体目标，联盟将在水环

境技术领域致力于打造“七个一”工程，具体思路

“十三五”时期是中国环境保护的战略决胜

为：办一个联盟网站，出一份联盟杂志，推动一套

6. 促进国内外交流合作，提升国际竞争力

3. 支持国家产业政策落地，服务政府，造

福社会

4. 开展相关标准制订、课题和政策研究

5. 产融结合，共谋融资解决方案

2017年 第1期 专家观点

『水环境治理』 3

联盟标准，举办一个联盟大讲堂，每年召开一次联 计划要请联盟的专家对这套标准进行一个评审，

盟高锋论坛，并建立一个水环境治理技术实验中心 评审把它上升为一个联盟的标准。再2017年5月

和一个环保产品研发测试鉴定认证中心。 份，联盟的高峰论坛上，就发布联盟的技术标准

一是“办一个联盟网站”：该项工作已经进 （部分）。

行了前期工作，会议以后可以通过网站进行交 四是“举办一个大讲堂”：围绕水环境治理

流，大会的所有信息都能在网站上看到，这是以 的相关技术，联盟拟组织召开一系列论坛，也希

后对外交流与对内交流的重要平台。 望更多成员单位的组织和加入。联盟标准建立以

二是“出一份联盟杂志”：中电建水环境治 后，在大讲堂上也要宣讲联盟标准，让大家掌

理技术公司出了一个《水环境治理技术》的企业 握，并把标准贯穿到整个行业里，迅速的释放行

杂志，今年已经办了5期，今年计划把这个杂志 业优势，这样整个行业的项目推进会加快。否

上升到联盟的杂志，可以把成员企业专家的技术 则，在实施的过程中会遇到各种标准的滞业，法

文章进行交流和传播。 规的滞业，对整个项目推进会产生一些影响。

三是“推动一套联盟标准”：中电建水环境 五是“每年一次高锋论坛”：联盟计划每年

治理技术公司已经制定了八个技术标准，在会上 在5月召开一次国际高锋研讨会，也将在研讨会

已经发给大家了，这是个企业标准。根据国家整 上进行联盟标准的发布。

个十三五的标准规划，国家标准分了四个层次， 六是组织建立一个“水环境治理技术实验中

一个是国家标准，一个是行业标准，一个是联盟 心”。这是一个开放的实验中心，既可以和大中

团体标准（包括学会），第四个是企业标准。企 院校合作，也可以和科研院所合作，也可以大

业标准制定以后，按照规则，是企业高于联盟， 学、科研院所带着项目到实验中心进行实验、验

联盟高于行业，行业高于国家，实际标准是这样 证。按国家、国务院、国办现在出台的最新的知

一个程序。但企业标准如何到联盟标准，到行业 识产权的价值升值这些指导性文件，联盟可以建

标准，甚至到国家标准，它有一个渐进的过程。 立一套薪酬体制，鼓励把项目带到中心的专家，

水环境治理的行业涉及的范围很广，因多部委的 再领取薪酬，这样可以加速科技成果的转化。

管理，多法规的管控而没有形成独立一个行业的 七是要建立一个“环保产品研发测试鉴定认

概念。所以在实际的项目推动当中，标准如何实 证中心”。就是当这个产业起来以后，肯定有一套

施将给企业带来很大的困扰，不仅增加企业的成 成熟的设备要进来。而设备的一种认证可能行业

本，降低效率，还会导致行业的发展减速。 有，可是联盟也该有。希望通过联盟，使鉴定产

中电建水环境治理技术公司还在制定十几个标 品的标准和国际接轨。甚至联盟的标准要高于现

准，可能在2017年初出台。根据在水电行业、风电 在有关的标准，这么使鉴定的产品在水环境治理

行业包括光伏产业标准形成过程中，对标准的把握 的过程中起到真正的作用。否则，你的产品不过

和政府的引导，和企业标准，行业标准，国家标准 关，你所有的产品的质量，生命周期，都无法保

的推进，水环境行业亟需一套行业的标准，当企业 证。而现在企业和政府包括现在的投资商，他都

标准上升到联盟的标准，才有利于行业标准的推 讲究全生命周期的一种投入和产出的核算，产品

动，这就是所说的“打造一套联盟标准”。 的质量至关重要。鉴定中心将按照开放式的平台

联盟标准将要分步骤推动， 2017年四月份， 模式与国际接轨。

例如，同一种产品可以是不同的企业在研 这个新桥河的研究要到2017年四月份，等开高峰

发，其成果到联盟鉴定中心鉴定，技术参数可以 论坛的时候，研究成果也将和大家一起分享。另

保密，部分产品的参数通过联盟发布。这样当有 外，茅洲河整个的治理有个大闸的方案，2017年

的企业一发现自己研发结果已经落后了，有些研 将推动大闸方案的落地。以上是中电建水环境治

究也就不需要再做，进而选择联盟的技术，避免 理技术公司做的一些研究工作。我也希望让成员

企业的盲目投入，盲目跟风，造成不必要的浪 单位共享这些正在推进的工作。

费。因此，鉴定认证中心将加速产品的成熟和推 在以上研发工作的基础上，茅洲河项目正在

广，提高产品的质量。 致力打造六大技术系统：即：防洪防涝与提水质

联盟重点打造的“七个一”工程，将极大提 监测管理系统、污水截排管控系统、河湖污泥处

升联盟的作用，既为联盟企业服务，也为中国水 置资源化再生系统、工程补水增净驱动系统，生

环境的健康发展保驾护航。 态美化循环促进系统，水环境治理管理信息云平

借这次联盟大会，我也想介绍一下由中电建 台系统。整个六大系统建成后，能促进水环境治

水环境治理技术公司承担的茅州河流域综合整治 理行业的加速提升，加速发展，既能为政府服

工程。目前中电建水环境治理技术公司承担的茅 务，也能为企业服务，还能向公众开放。

洲河宝安片区综合治理项目的46个项目都已经开 在茅州河治理逐步实践和认识过程中，在大

工了。 家的共同努力下，中国电建已经取得了一些成

茅洲河宝安片区包括46项工程，6大类，其 绩，找到了一些解决问题的路径和方法，同时还

中管网工程 916km,河道综合整治工程共 96.56 有大量问题需要克服和解决，也愿意利用联盟这

km，排涝泵站共163m/s、清淤470万m3。工程总 个平台，与大家共享经验，共同研究和解决新问

投资约150亿元,采用EPC总承包模式建设。 题。欢迎大家下午参观指导，并给出真知灼见，

经过近一年的工作，重大的技术问题已经突 共同探讨！

破。特别是河湖里面污染底泥的处理技术，国内 新的平台，新的使命，在国家建设美丽中国

成功的经验也不多，大量底泥的处置和利用技术 的召唤下，联盟将以国家的创新驱动为契机，肩

目前还没有。从2016年3月份开始，公司投入了 负节能环保的新使命， 整合技术创新资源和社会

约八千万进行研究研发，整个实验应该是成功 创新资源，促进技术集聚集成创新，发挥联盟技

了，这里包含了企业的商业和技术机密，申报了 术孵化器和产业加速器作用，实现创新成果的快

国家20个发明专利，但今天下午将开放给成员单 速产业化，推动水环境产业技术升级，引领全国

位去参观，将成果可以拿出来让行业共享。目前 水环境治理产业发展，努力开启水环境事业的新

底泥处置的生产能力可以达到年处理量一百万 篇章。实现联盟扎根深圳、面向全国、走向世界

方，公司正计划办第二个污泥处置厂。 的目标。

同样是这种感潮河段，如何解决生态补水问 再次感谢各单位的信任与支持。祝愿大家身

题，也是解决茅洲河问题的关键，下午大家也将 体健康、新年快乐！祝我们的联盟越办越好！

参观新桥河工地正在做的一个实验，这个研发投 谢谢大家。

入大概是一千万，都是公司自己投入在做研究。

E

4 『水环境治理』

专家观点 2017年 第1期

着力优势互补，协同创新转化

倪晋仁

水环境治理产业技术创新战略联盟副理事长

中国科学院院士

首先，成立水环境治理产业技术创新战 帮助孵化转化，后期开拓市场。

略联盟是件很有意义的事情。中电建在深圳 2. 名字上看，它又是个产业技术联盟。面

开了个好头，水环境公司作为电建集团的平 向市场的味道很浓，有众多企业参加联盟。从

台公司，已经与大专院校、科研机构的进行 产业技术角度看，联盟应该是一个平台，是个

有效合作，在深圳市各个区域、广东省开展 航空母舰战斗群，具有强大的战斗力，相互收

了各项工作。联盟的成立有助于大家共同向 益、相互补充。

深圳市、广东省、南方、全国乃至全球开拓 3. 名字上看，它也是个创新战略联盟。从

水环境治理的业务。联盟的意义重大，主要 长久发展来看，建立联盟是一个持续的事情，

体现在以下三点： 将会长久发展，联盟队伍必将不断扩大。战略

1. 名字上看，它是个技术创新的联盟，产 联盟有一个比较热门的词是“协同”。战略联

学研的特点非常明显。今天，参加单位有企 盟将要协同创新，协同创新是1+1大于2，协

业、大专院校、科研机构，体现了技术创新的 同创新大于独立的创新能力，大于独立的市场

品牌；产学研容易脱节，原创是大学的优势， 能力；中国环境市场非常大，没有一家人能够

把原创比作种子，环境就是土壤，结出的果实 读通；蛋糕比较大，大家共同来吃；面对如此

就是产品，产品需要流动，流动才能产生效 巨大的国家需求，复杂的国际形势，从创新战

益。过去注重种子的研究，种子怎么生根发 略角度来看，成立联盟是十分必要的。

芽？产学研结合推动成果转化，联盟成立之 再次祝贺联盟的成立，谢谢大家。

后，有技术的单位不用再到处跑，中电建前期

E

2017年 第1期 专家观点

『水环境治理』 5

在水环境治理产业

技术创新战略联盟成立大会上的致辞

宋永会

水环境治理产业技术创新战略联盟副理事长

中国环境科学研究院副院长

中国水的问题严重可以归结为缺水、 的速度，是不可能完成的。但是黑臭水体

水污染严重、水生态破坏三个方面。现有 消除了，水环境是否就改善了？消除黑臭

的统计数据显示，全国295个地级及以上城 只是第一步，“不黑不臭”只是非常初级

市中，有 220个城市排查确认黑臭水体 的目标，距离良好的水环境质量还有很大

2026个，这些数据是地方自行上报后汇总 的差距。

至国家平台上，但部委对于数值的准确性 我国治水的问题也非常复杂，国家刚

存在怀疑态度，因此运用环保部的卫星中 刚发布“水十条”，在制定的过程当中，

星，使用卫星遥感对黑臭水体进行排查。 从部委来说，涉及到水的共有12个，如果

这项工作意义重大，可以得到黑臭水体及 把中国科学院、中国工程院、教育部这三

完成整治工程的具体数目。现在，各地方 个从事科研、贡献智力的部委也算进去，

非常重视这项工作，但是最近通过统计各 共有 15个部委涉及到水。所以“九龙治

个地方采取的措施、计划及行动来看，仍 水”是不准确的，应该有十五条龙。众人

有个别省份完成工程非常困难，因为国家 拾柴火焰高，但是，水是一个整体，是一

到2020年对于黑臭水体整治的目标是少于 个流域的概念，我国号称七大江河流域，

10%，该目标对于个别省份太高。现在距 一个流域里有“十五条龙”在管，其结果

2020年只剩三年的时间，每年都有一些黑 可想而知。当然，各个部委在治水的过程

臭水体需要被消除，然而按个别省份现在 中都发挥着不可或缺的重要作用，但是总

6 『水环境治理』

专家观点 2017年 第1期

体上对于我国是非常复杂的。 条龙的责任，在部委层面，每一条龙后面都

第二，国家对水的治理非常重视，水环 写上了每一条每一款由哪个部门牵头，比如

境治理迎来了历史上最好的机遇。习近平总 黑臭水体，就是住房城乡建设部牵头，环保

书记在经过周密的研究之后，提出了治水的 部等各部位协同。强化各个地方政府的责

十六个字，“节水优先、空间均衡、系统治 任，不论是黑臭水体治理还是其他事项，都

理、两手发力”，这是总书记在听取各方的 需要落实到省、市、地级市，所以地方政府

意见及周密的研究之后提出的指导意见。我 压力重大，尤其是黑臭水体2020年必须实现

国水资源利用效率较低，所以要节水；空间 目标，地级以上城市，黑臭水体必须减少到

均衡，南北首先就不均衡，所以我国有“南 10%以内，如果实现不了，如何满足国家建

水北调”工程；系统治理是大家的共识，要 成小康社会的要求？最近，中央领导频频讲

考虑水量、水质、水生态，考虑陆上、水 话，以生态文明为主题，实际上把水治理好

里，考虑地上、地下，总而言之要系统。两 了，是生态文明最重要的方面，否则实现小

手发力对于今天很重要，什么是两手，第一 康后，水体还是黑臭的，无法使人信服。

是政府、第二是市场、是企业，联盟的成立 “水十条”总体的思路是“抓两头，促

是两手发力的具体体现，也是落实总书记的 中间”，两头是最差的水体，另一头是良好

指示。国家从“十一五”开始启动了水体污 的水资源、良好的湖库。以前我国在治理方

染控制与治理的重大专项，计划用三个“五 面投入了很大的力气，但是在保护方面重视

年计划”建立中国的两个技术体系，一个是 不够。环保部在财政部的支持下，“十一

水的管理技术体系，一个是水的治理技术体 五”开始，启动了良好湖库保护的工程，现

系。每个“五年计划”一阶段，现在已经到 在每年国家投入70多亿，把生态环境好的湖

了第三阶段，这是我国历史上最大的环境保 泊，尤其是饮用水源地等重要的湖泊水体保

护类项目，是“十一五”启动的十个重大专 护起来，花小钱，办大事，“水十条”在这

项之一，在我国的十大流域开展工作，而后 一方面也给予了更多的重视，所以说，水环

聚焦在七大流域，“十三五”主要聚焦在太 境治理迎来了历史上最好的机遇。

湖流域和京津冀区域。作为一个科技重大专 我国要充分发挥企业创新的主体作用，

项，主要是凝练形成重要技术，同时也围绕 但是如何发挥，联盟的成立是非常好的形

区域流域治理的技术开展了示范，积累了大 式。联盟中的七大职能我归为三个方面，第

批成果，为我国水环境的治理和管理奠定了 一是在开放中名列共识，第二是在技术的研

良好的基础。 发和应用当中推动行业的技术进步，第三就

国家在15年4月发布的“水十条”，共有 是效果，“水十条”的落实，我国水环境治

10个方面，35个专项，35款，将我国所有的 理的市场很大，联盟能够在创新发展中跟国

有关水资源、水环境、水生态的事情包括在 家区域和流域的水环境治理不断的迈上新的

内。“水十条”最大的特点，就是落实了各 台阶。E

2017年 第1期 专家观点

『水环境治理』 7

首先，我代表深圳市人居环境委员会热烈祝

贺中国电建倡导的水环境治理产业技术创新战略

联盟于今天正式成立！

一年之前，深圳市发起成立治水提质技术联

盟，中国电建股份有限公司成为治水提质技术联

盟的首批成员单位；一年后的今天，中国电建发

起成立水环境治理产业技术创新战略联盟，进一

步推动和深化水环境治理技术的创新和进步。在

此，我们对中电建对中国以及深圳水环境治理事 境治理产业技术创新战略联盟的成立恰逢其时，

业的担当表示崇高的敬意。 联盟聚集了水环境治理技术产业以及市场方面的

一个月之前，习近平总书记作出重要指示， 巨大优势，未来依托珠三角、深圳良好的政策和

指出生态文明建设是五位一体总体布局和四个全 投资环境，产业竞争力、创新能力和技术水平将

面战略布局的重要内容，各地区、各部门要切实 大幅提高，产业的扩张将大幅提速，产业的市场

贯彻新发展理念，树立绿水青山就是金山银山的 化程度将大幅提高。站在这个新的平台我们对未

强烈意识，努力走向社会主义生态文明的新时 来充满信心，但同时我们也面临很大的压力和挑

代。水环境正是生态文明的重要载体，随着国家 战，这些既是我们的压力也是我们的动力，既是

“水十条”等环保政策出台，水环境产业正在迎 我们的市场也是我们的战场，既是我们责任更是

来巨大的发展机遇。广东省对环保工作和水环境 我们的使命。

治理高度重视，提出要加快推动生态环境治理体 联盟成员都是有社会责任担当的企事业单

系和治理能力的现代化。深圳的水污染形势相当 位，不仅承担着企业发展的任务，更承担着国家

严峻，正如刚才专家所说，深圳的黑臭水体在全 和历史赋予我们的水环境治理重任，我们正在从

国排名倒数第一，36条45段，我们是全国里面黑 事的是一份利国利民的大事业，更是对子孙后代

臭水体最多的城市，所以治水压力十分之大。深 的一个庄严的承诺。人居环境委员会是深圳市人

圳对水环境治理工作也是高度重视，我们的“十 居环境和生态环境保护的主管部门，我们愿意为

三五”规划水环境治理投入超过800个亿，这样 联盟提供更多的支撑和服务。我相信在各位的共

的投入也具备了培育和提升环保产业的土壤，深 同努力下，我们将共同面对挑战，携手共进、做

圳市的高层也提出打造深圳的环保和技术做出优 大做强水环境治理事业。最后，衷心祝愿水环境

势，未来深圳对环保产业的扶持力度将进一步加 治理产业技术创新战略联盟越办越好，期待联盟

大。因此，咱们这个战略联盟即获得了良好的发 为深圳带来越来越多的创新成果和成功喜悦。

展机遇同时也承担着伟大的历史使命。所以水环

联盟成员乘势发展承担水环境治理重任

刘德峰

深圳市人居环境委员会副主任

E

8 『水环境治理』

专家观点 2017年 第1期

水环境治理领域形成战略联盟具有创新意义

梁毅

深圳市水务局技术处处长

2016年是深圳市开展治水提质的开局之 2017年，对建成区，一定要消除黑臭水体，

年，也是治水初见成效的重要一年。在这一 2017年是进行治水提质的攻坚年，在这么一

年里有许多大事，第一，中电建以 46个项 个历史时期，更需要同行整合力量，形成联

目、152亿的项目包，打热了茅洲河市场，显 盟。所以今天联盟的成立，符合天时、符合

示了深圳市治水从原来的单兵作战转变为集 地利，是人合的体现。

团作战的过程。2016年，对深圳六大流域完 水环境治理产业技术创新战略联盟是由

成了系统性的规划，从原来的对单个项目具 中电建水环境治理技术有限公司牵头，联合

体规划走向了流域统筹的方面。2016年对整 知名环保企业、科研院所、高等院校等单位

体治水的工作量大增，举例来说，2015年深 成立的合作组织。联盟的成立，对深圳市乃

圳建成污水管网是335公里，但2016年全市建 至全国的水环境治理产业的发展都具有重要

成污水管网是1033公里，整整翻了三倍，这 的意义。水务局衷心的祝愿中电建水环境公

是2016年目前取得的成绩。而2017年，治水 司以及各成员单位，打造并利用好这个平

进入攻坚年，2016年管网建成计划是1500公 台，一方面加强联盟内部沟通联系，另一方

里，16年各种小区的清源目前完成343个，而 面加强联盟与政府间的沟通合作，最终实现

现 在 布 置 的 任 务 需 达 到 至 少 1200个 ； 在 互惠互赢，获得更好的社会效应！E

2017年 第1期 专家观点

『水环境治理』 9

发挥联盟优势建设联盟技术标准

朱德军

清华大学土木水利学院副教授

清华大学土木水利学科作为清华大学历史 产学研融合、信息和知识产权等资源共享的机

最为悠久的工科之一，自成立伊始，始终伴随 制，我们清华大学土木水利学院也乐意参与，

着国家土木水利建设事业迅速前进的步伐。 促进高校产学研的发展，为我国的水环境事业

90年来，土木水利学科培养的大批毕业生，遍 做出自己应有的贡献。

布祖国大江南北，活跃在国家建设的各条战线 清华大学土木水利学院在传统水力学的学

上，为我国经济建设和社会发展做出了自己的 科基础上，发挥学科交叉的特点，也开展了水

贡献。 资源、水环境、水生态、河流环境保护等方面

当前我国水环境面临严峻挑战，从“水十 的研究，积累了一定的技术基础，在水利工程

条”等一系列政策的出台也可以看出国家治理 领域有较高的影响力，我们也愿意在联盟中发

水环境的决心，同时当前也是我国水环境治理 挥更大的作用，组织企业、大学和科研机构等

事业面临重大机遇挑战的时刻。中电建水环境 围绕我国水利环境产业技术创新的关键问题，

公司承担了深圳市茅洲河综合整治工程，目前 开展技术合作，突破产业发展的核心技术，形

工程已显现出良好的效果，对城市河流的治理 成产业技术标准，共同推动我国水环境治理事

起到了很好的示范作用。水环境公司牵头成立 业的发展。

产业创新战略联盟，有利于整合集聚国家、社 最后，预祝联盟发展蒸蒸日上。

会、地方和公司科技创新资源，建立起有利于

E

10 『水环境治理』

专家观点 2017年 第1期

运用标准化手段引领产业协同跨越式发展

许立杰

深圳市技术标准研究院绿色发展和环境研究所副所长

今天，我很高兴代表深圳市技术标准 程，涉及水利、城建、环保等多部门，其

研究院出席水环境治理产业技术创新战略 治理技术体系跨多个行业，很多技术标准

联盟的成立大会。这是全体水环境治理产 缺失，急需开展水环境治理相关技术标准

业技术同行响应国家生态文明建设、贯彻 的制定，以指导水环境治理工程实践。在

落实“五大发展理念”、坚持创新的一件 国务院《深化标准化工作改革方案》积极

大事，也是深圳市作为全国水环境治理攻 推进社会团体标准的大背景下，水环境治

坚战主战场、在新常态下赢得更好更多发 理产业技术创新战略联盟的成立，正是一

展先机的一件好事。在此，作为副理事长 个很好的契机，通过制定联盟的团体标

单位，我谨代表深圳市技术标准局，对联 准，引领水环境治理行业健康发展。

盟的成立表示衷心祝贺！ 很高兴地看到联盟的七大任务之一

标准竞争已成为当前国际产业主导 就是参与相关水环境治理产品技术（国

权、市场话语权竞争中的焦点。深圳作 家和行业）标准制定工作，组织制定本

为改革开放的前沿城市，各届市委市政 联盟的团体标准。我们院也将积极同联

府历来重视标准化建设，近年来，深圳 盟内成员开展广泛合作。运用标准化手

市在全国率先实施质量强市战略，提出 段引领水环境治理产业链整合与协同发

打造深圳质量、打造深圳标准，铸造深 展，整体推动水环境治理产业的跨越式

圳品牌，树立深圳信誉，提升深圳质量 发展。

的城市发展战略。 最后，祝贺联盟第一次会员大会及第

水环境治理是一项综合性的系统工 一届理事会圆满成功！E

2017年 第1期 专家观点

『水环境治理』 11

以技术研发契合创新发展理念

用技术转化践行绿色发展战略

关铁生

南京水利科学研究院科研管理处副处长

着非常积极的态度。正是水环境治理和水环境治

理技术这个纽带将大家牢牢地联系在一起。成立

水环境治理产业技术创新战略联盟非常具有前瞻

性，一方面它以技术研发契合国家创新发展的理

念，以实际行动推动“大众创业，万众创新”；

另一方面它能通过技术转化践行绿色发展战略，

助力打造“绿水青山”。

战略联盟作为一个重要的技术交流和技术 南京水利科学研究院建于1935年，是我国最

共享的平台，我想对今后的工作提几点不成熟 早成立的综合性水利科学研究机构；主要从事基

的建议： 础理论、应用基础研究和高新技术开发，承担水

第一，兼顾各方利益，建立有序高效的沟通 利、交通、能源等领域中具有前瞻性、基础性和

交流机制，形成合力，以促进创新、促发展，将 关键性的科学研究任务。南京水科院目前设有水

成立联盟的初衷落地、落到实处。 文水资源研究所、河流海岸研究所、生态环境研

第二，各方应充分利用战略联盟这个平台， 究中心、海洋资源利用研究中心等研究机构，现

相互学习、取长补短，积极开展水环境治理相关 有水利、交通、能源等行业的11个重点实验室、

技术、设备的研究与开发工作，切实提高技术研 研究中心和创新平台。

发的能力和水平。 在80多年的发展过程中，南京水科院一直十

第三，各方应因地制宜、因时制宜、因事制 分重视水环境治理有关的技术研发。尤其是近几

宜，不断推动技术创新和成果的转化、运用。同 年来，在水文水资源、水环境治理等方面承担了

时，注重技术运用过程中的知识产权保护，维护 国家的“973计划”、“863计划”、水专项等国

自身核心利益。 家级的研究工作，具有了深厚的技术积累。同

“路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。”面 时，近年来，针对城市的水环境治理，我们承担

对不断出现的新问题、新挑战，只要我们信念坚 了苏州古城、常熟上海以及刚刚结束的G20等活

定，加强协作，不断创新，我们成立战略联盟的 水、治水提质工程。在技术装备和成套技术上面

目标就一定能实现！ 也有很好地储备。在接到中电建水环境公司的入

最后，祝愿水环境治理产业技术创新战略联 盟邀请后，我院高度重视，第一时间表达了参加

盟发展得越来越好！祝愿在座的各位身体健康、 联盟的意愿，并积极协助完成大会的相关筹备工

事业兴旺、鹏程万里！ 作。我想在座的每一家单位对联盟的成立都是抱

E

12 『水环境治理』

专家观点 2017年 第1期

助力成果孵化，创新技术转换

李一平

河海大学环境学院教授

首先，我非常高兴代表河海大学参加联盟成

立大会。因为今天是个非常有意义的日子，突出

来了一个字“九”，今天是12月29号，我们在座

有49家单位，我希望通过这些九呢，达到合作长

久，然后我们开发的技术能够持久，达到的整治

效果能够永久。希望通过这些九，九九归一，归

一到一个目标，这个目标就是充分发挥联盟优

势，整合技术力量，持续永久地提高我国水环境 培育摇篮和水利科技创新重要基地。这个基地

质量。这是我们的一个祝愿。 刚好与产业创新联盟呼应。所以我们希望河海

另外，联盟的成立是一个很好的契机。作为 大学在联盟里能更多地发挥作用。河海大学是

联盟发起单位，中电建水环境公司虽然成立时间 以水利为特色，工科为主，多学科协调发展的

不足一年，但在水环境治理领域已有很多卓有成 教育部直属全国重点大学。学校拥有水文水资

效的成果。王民浩总提到，水环境公司已有多项 源与水利工程科学国家重点实验室和水资源高

的技术标准、手册，将会为整个行业提供一个纲 效利用与工程安全国家工程研究中心。近年

领性的东西，是非常难能可贵的。另外，中电建 来，河海大学取得了多项成果，在环境领域的

水环境公司已经在茅洲河（宝安片区）综合整治 部分研究处于国际先进和国内领先水平。更重

工程中跑步进场，流域综合治理初见成效。同时 要的是，目前，河海大学已与中电建水环境治

中电建水环境公司积极谋划市场布局，前不久又 理技术有限公司签订战略合作协议，如何把高

中标茅洲河（光明新区）项目，昨天举行光明新 校的科研成果孵化为技术转换，是河海大学与

区开工典礼。这些成绩、进步彰显了中电建水环 中电建水环境公司的一次尝试，将人才培养、

境公司的速度与大的布局，以及在水环境治理领 科研合作、学术交流推向一个新的台阶。

域内的综合实力。作河海大学能够参与联盟，感 作为联盟副理事长单位，河海大学将履行以

到非常荣幸。 下承诺：认真履行职责，积极发挥自身科研、人

河海大学是一所有百年办学历史的高校， 才优势，促进产学研融相结合，与在座49家单

15年刚举行了百年校庆。河海大学水利工程学 位，以及未来的99家单位，将联盟，水环境治理

科常年连续第一，被誉为水利高层次创新人才 产业推向新的平台！E

2017年 第1期 专家观点

『水环境治理』 13

以科技创新引领水文明建设

赵进勇

中国水利水电科学研究院教授级高级工程师

我很高兴参加水环境治理产业技术创 流平台，体现了中电建水环境公司对科技

新战略联盟成立大会。经过紧张的筹备， 兴水和对以科技创新引领水文明建设的高

中电建水环境治理技术有限公司联合50多 度重视。

家相关的科研院所、高校、大型企业成立 中国水利水电科学研究院是中华人民

了水环境治理产业技术创新战略联盟，作 共和国水利部下属的公益性研究机构。历

为副理事单位，首先祝贺联盟的成立。 经几十年的发展，中国水科院现拥有4个

当前，在生态环境意识不断提高的社 国家级研究中心、8个部级研究中心，1个

会背景下, 以及国家大力开展生态文明建设 国家重点实验室、2个部级重点实验室。

的战略驱动下，我国环境产业进入快速发 主要研究领域覆盖了水文学与水资源、水

展阶段。习主席提出“节水优先、空间均 环境与生态、防洪抗旱与减灾、水土保持

衡、系统治理、两手发力”的治水新思 与江湖治理等多个学科方向。水环境治理

路，赋予了新时期治水的新内涵、新要 是我院重要的业务板块。

求、新任务。 希望与各位同仁携手共进，攻坚克

中电建水环境治理技术有限公司坚持 难，为我国的水环境治理、建设美丽中国

创新发展战略，搭建了一个开放的技术交 贡献力量。E

14 『水环境治理』

专家观点 2017年 第1期

水环境治理技术标准体系构建研究

王民浩 陈惠明 王正发 张振洲

（中电建水环境治理技术有限公司，深圳 518102）

摘 要：通过对我国现有水环境标准与相关标准体系的全面系统梳理，在水环境治理技术体系分析的基础

上，对水环境治理技术标准体系构建进行研究。经多种标准体系层次结构方案的对比研究，从工程全生命周期

各设计阶段角度出发，提出了采用三层框架结构进行水环境治理技术标准体系构建的思路。该体系框架层次清

晰、结构合理，分类较为科学，具有一定的可分解性和可扩展空间，且内容涵盖水环境治理工程规划、工程勘

察设计、设备制造调试及验收、工程施工与验收、工程运行维护、工程管理、工程安全等环节，对指导水环境

治理工程开展和完善国家及行业水环境技术标准体系建设有积极促进作用。

关键词：水环境治理；技术体系；技术标准；标准体系

Abstract: Based on the comprehensive analysis of the existing water environmental standards and related systems in

China, this paper studies the construction of the technical standard system of water environment governance on the basis of the

analysis of water environment governance technology system. Through the comparison of several standard system structure

schemes, this paper puts forward the idea of building a technical standard system for water environment governance by three

layers framework, from the angle of the engineering life cycle. The framework of this system is clear and reasonable in

structure, with the property of decomposition and extension, and covers the project planning, engineering survey and design,

equipment manufacturing and acceptance, engineering construction and acceptance, engineering operation and maintenance,

project management, engineering safety, etc. This technical standard system will have a positive role in guiding the

development of water environment governance projects and improving national and industrial water environment standard

system.

Key Words: water environment governance; technology system; technical standard; standard system

Study on Construction of Technical Standard System

for Water Environment Governance

Wang Minhao,Chen Huiming,Wang Zhengfa,Zhang Zhenzhou

（Powerchina Water Environment Governance，Shenzhen 518102，China）

[1] 1 前言 社会可持续发展的重要因素之一。随着《关于

目前，我国正处在城市化快速发展阶段。社 加快推进生态文明建设的意见》《水污染防治行

会及经济的迅速发展与环境、资源的矛盾日益突 动计划》《“十三五”生态环境保护规划》《关

出，水资源短缺、水环境污染、水生态退化的形 于全面推行河长制的意见》等一系列国家重大决

势严峻，严重威胁着我国水安全。发达国家近百 策部署的逐步实施，水环境治理行业的发展和水

年发展出现的水环境污染问题在我国近三十多年 污染防治新机制的形成得到了积极推动。

来集中暴发，使得水环境问题与土地、淡水、能 综观国内外水环境治理各类工程及案例，解

源、矿产资源的短缺一样，成为制约我国经济和 决水污染问题，不仅应发展清洁生产，从源头

2017年 第1期 技术论坛

『水环境治理』 15

消减污染负荷，还要从污染治理的整个过程加 制定水环境国家和行业标准的相关部门还有水利

强治理；在加强法规建设、污染控制设施和水 部、卫生部、建设部、国土资源部、国家经贸委

环境治理与生态修复设施建设，研究解决其相 等。行业水环境标准，水利部门颁布54项，环保

关总体战略、科学技术问题、工程设施建设问 总局颁布 [5] 18项；建设部颁布至少47项 ；其它行

题和管理问题的同时，还必须做好相关技术的 业如农业、林业、海洋、卫生、核工业、电力等

标准化建设工作，为水污染控制和水环境综合 系统也颁布相关的水环境行业标准。

整治各项行动提供技术标准作支撑，引领水环 2.2 国外水环境相关标准与环境政策

境治理行业健康发展。

美国水环境标准的制定与实施是按照《联邦

2 国内外水环境治理与标准概况 水污染控制法》的要求进行的。1948年，美国国

2.1 国内水环境标准概况 会制定了《联邦水污染控制法》，授权联邦公共

（1）国内环境标准概况 卫生局对水污染状况进行调查，对公共污水处理

我国环境标准体系，可概括为“五类三 厂提供贷款及咨询服务[6-7]。1965年，国会通过一

级”，即分环境质量标准、污染物排放标准、环 项名为《水质法》的《联邦水污染控制法》修正

境基础标准、监测分析方法标准和环境标准样品 案，首次采用直接以水质标准为依据进行水污染

标准五类；并分国家标准、行业标准和地方标准 管理的方法。1972年，国会通过《清洁水法》，

三级。截至“十一五”末期，我国累计发布环境 加强了联邦政府在控制水污染方面的权力和作

保护标准1494项，其中现行标准1312项，包括国 用，建立了一个由联邦政府制定基本政策和排放

家环境质量标准 14项、国家污染物排放标准 限值，并由州政府实施的管理体制，基本确定了

138项、环境监测规范705项、管理规范类标准 当代美国水污染防治的基本策略[8]。

437项、环境基础类标准18项[2]。国家环境保护标 日本治理环境污染的最基本手段就是立法。

准体系的主要内容已基本健全。 在政策方面，日本采取在不同阶段重点控制主要

水环境标准是环境标准的一个分支，其主体 污染物的策略，动员和发挥地方政府在排放标准

是水环境质量标准、水污染物排放标准和水卫生 制定、实施方面的作用来实施总量控制等。20世

标准等3种，其支持系统和配套标准有水环境基 纪60年代，日本制定和实施了污染物排放标准以

础标准（含环境保护仪器设备标准）、水质分析 及环境水质标准。1970年，其颁布了《水污染防

方法标准、水环境标准样品标准等3种，共计6 治法》[9]，强调制定并实施全国统一的环境水质

种。此外，与其相关的标准还有排污收费标准、 标准来防止水污染。20世纪70年代末，日本引入

监测测试收费标准等[3]。 了总量控制的概念和方法，并于1984年颁布了

（2）国内涉水行业水环境标准概况 《湖泊水质保护特别措施法》。针对封闭性水域

由于水的特殊性和重要性，以及我国涉水部 的污染难以改善、富营养化严重等状况，日本还

门较多，且环境保护主管部门是逐渐发展而独立 颁布了《濑户内海环境保护特别措施法》和《关

起来的，因而水环境标准尤显重要和繁杂[4]。目 于有明海及八代海再生的特别措施法》。

前，环境保护主管部门颁布的水环境标准有 欧盟的环境标准是以指令形式发布的。自

508项，其中水监测分析方法标准245项、水环境 1975年 发 布 第 一 条 有 关 饮 用 水 水 源 地 的

质量标准106项、污染物排放标准68项。此外， 75/1440/EEC指令起，欧盟先后发布了其他水环境

5 『水环境治理』

专家观点 2017年 第1期

5 『水环境治理』

专家观点 2017年 第1期

16 『水环境治理』

技术论坛 2017年 第1期

质量标准、水污染物排放标准和方法标准[10]。一定程度上导致了管理上的混乱，且易造成实际

2000年，欧盟发布建立共同体水政策行动框架的 工作中的资源浪费。如环保系统和水利系统各有

指令（2000/60/EC指令，简称水框架指令），要 一套水环境监测规范，且目前两个系统的监测规

求各成员国对江、河、湖泊、海洋和地下水等水 范，既存在重复地方，也有互相不协调之处。

体制定流域管理计划，尤其对跨行政区的流域要 （2）水环境治理行业技术标准体系缺失

协调流域管理，以保证水环境持续改善。截至目 目前我国的水环境标准体系主要是从保护、

前，欧盟共发布了约20条有关水环境标准的指 控制及监测方面考虑制定相关的标准，较少从水

令，对保护和改善各成员国的水体水质，有效预 污染综合治理的工程技术方面考虑制定相应的技

防和控制水环境污染，实现欧盟共同的水环境目 术标准。从行业发展的需要上综合分析，尚缺乏

标起到了至关重要的作用。欧盟水环境标准体系 一套自成体系的指导水环境治理工作开展的技术

见图2.2-1。 标准体系。目前开展水污染综合整治工程的勘测

设计、施工建造和运行管理，大多借用水利、环

保、城建、建筑、农业、林业等行业的技术规范

和标准，涉及到的各行业技术标准由于是自成体

系，缺乏衔接协调，针对同一项专业工作，不同

技术标准间甚至难免出现相互矛盾的地方，使得

水环境治理工程实施时无统一的技术标准作为依

据，技术标准制定规划没有明确目标，制约着相

关技术活动的开展。

（3）建立水环境治理行业技术标准体系势

在必行

水环境治理技术标准是与水环境标准相辅相

成、互为补充的。相对水环境标准而言，水环境

治理技术标准更多地涵盖了水环境治理多元手段

的相关技术标准。从国家水环境治理发展需求和

2.3 国内水环境治理标准现状分析 水环境治理行业技术标准现状问题考虑，建立水

通过对国内外水环境相关标准概况的总结分 环境治理行业技术标准体系势在必行。

析，可知当前我国水环境治理标准建设存在以下 3 水环境治理技术体系分析

现状： 3.1 水环境治理技术

（1）水环境治理行业涉及众多主管部门

水环境治理主要包括污染物减排和环境修 水环境治理工程是一项治理技术体系跨多个

复，其中污染物减排是关键，因此水环境治理应 行业的综合性系统工程，需要多专业协同融合，

该以污水处理为主，以环境修复为辅。近年来欧 才能找到合适的集成技术解决城市水污染治理问

美发达国家水环境治理技术主要包括流域水环境 题。在我国，水环境治理行业的相关主管部门主

综合管理技术、流域水环境监控与预警技术、水 要有环保部门、水利部门、建设部门和国土资源

污染负荷削减技术、湖泊富营养化治理与生态修 部门等，其管理职责互为交叉、分工不够明确，

图2.2-1 欧盟水环境标准体系

2017年 第1期 技术论坛

『水环境治理』 17

复技术、河流水环境综合整治技术、城市水污染

控制与水环境综合整治技术、饮用水安全保障技

术等方面[11-12]。

需要强调的是，就具体的技术发展趋势来

看，生态或生物方法是欧美修复水生态系统中最

为推崇的举措之一。这种技术实际上是对水体自

净能力的强化，是人们遵循生态系统自身规律的

尝试。我国的水环境条件及引起水污染的原因很

复杂，在具体进行水环境治理时，更趋向于多种

技术的集成。在选择具体技术集成时，则需要根

据治理水域的污染性质、程度、生态环境条件和

阶段性或最终的目标而定，亦即在实施前要对治

理水域作系统周密的论证，而后制定实施方案，

才能达到预期的目标。

3.2 水环境治理技术体系构建

水环境治理技术体系与水环境治理技术标准

体系二者之间有着紧密的联系。前者是对水环境

治理从前端到末端的各方面治理措施及工程技术

的科学而系统的集成，而后者则是在前者的系统

理论基础上，针对所涉及的各种工程技术方面的

技术总结和规定。

从科学方法论的角度而言，在构建水环境治

4 水环境治理技术标准体系构建 理技术标准体系时，必须先对水环境治理技术及

其体系进行梳理分析和研究。只有在充分了解不 4.1 基于国标中涉及多行业的标准体系结构

同水环境治理工程个性与共性技术措施的基础 根 据 《 标 准 体 系 表 编 制 原 则 和 要 求 》

上，系统全面地理清水环境治理技术及其体系架 （ [13]

GB/T 13016-2009） ，含多个行业产品的标

构关系，为技术标准体系构建奠定基础和前提， 准体系层次结构见图4.1-1。基于该结构的水环

才能制定出科学合理、对工程建设具有指导意义 境治理技术标准体系层次结构见图4.1-2。

的水环境治理技术标准体系。 该结构以水环境治理所涉及行业的技术标

综上所述，进入水环境治理技术体系里的 准体系为主要结构，导致只能在其各行业中增

技术，必须是以能够形成技术标准作为前提和 减水环境治理有关标准，而新增加或补充的技

判别条件的。依据水环境治理所涉及的行业及 术标准难以被其行业所认可；此外，水环境治

相关技术，从污染源控制、工程治理、管理控 理技术标准体系位于各行业技术标准体系之

制三个方面，构建水环境治理技术体系，如图 上，对于该体系的后续管理及技术标准的制定

3.2-1所示。 与应用不利。

图3.2-1 水环境治理技术体系

5 『水环境治理』

专家观点 2017年 第1期

5 『水环境治理』

专家观点 2017年 第1期

18 『水环境治理』

技术论坛 2017年 第1期

图4.1-1 含多个行业产品的标准体系层次结构

图4.1-2 水环境治理技术标准体系层次结构示例图

4.2 基于国家工程建设标准体系的层次结构

住建部标准定额司按行业领域构建了《工程建设标准体系（城乡规划、城镇建设、房屋建筑部

分）》[14]。该体系将城乡规划、城镇建设、房屋建筑三部分体系所涉及的专业，划分为17个专业。其标

准体系层次结构见图4.2-1。基于该体系按行业领域构建的水环境治理技术标准体系层次结构，见图

4.2-2。

图4.2-1 工程建设标准体系层次结构示例

2017年 第1期 技术论坛

『水环境治理』 19

由图4.2-2可知，该结构是综合与水环境治 保、园林、景观等行业中与水环境治理有关的

理相关的水利、环保、城建、建筑、林业等行 技术规范和标准，构建水环境治理技术标准体

业，根据水环境治理需要划分成若干专业，然 系层次结构，完成水环境治理技术标准体系的

后对每个专业制定基础、通用及专用标准，也 顶层设计；再根据顶层设计分批有序高效地开

可引用已有的相关行业标准，最终形成水环境 展规程规范、技术标准的制定工作。

治理技术标准体系。该结构层次分明，但整个 在确定水环境治理技术标准体系层次结构

技术标准体系过于庞大复杂，且划分的子专业 方案后，开展水环境治理技术标准体系的具体

难以完全兼顾所有水环境治理工程，针对工程 构建，应首先对水环境治理工程涉及的现行已

各阶段的功能序列也未能体现，较难适应水环 颁布的各类行业标准进行梳理，包括环境保护

境治理自成体系的独特的使用需求。 标准（HJ）、水利（SL）、城建（CJ）、建

4.3 水环境治理技术标准体系构建 筑（ JG）、农业（ NY）、林业（ LY）、生

态、生物、园林景观等与水环境治理相关的标 （1）水环境治理技术标准体系构建设想

准，理顺它们之间的相互关系，对可能出现的 水环境治理工程是一项涉及多行业、多专

矛盾或者需要统一的技术内容，系统化制订水 业的综合性系统工程，与水电水利工程类同，

环境治理技术相应的标准，而对相关行业中尚 亦要经过规划设计、建造验收、运行管理等工

程生命周期阶段。因此，在构建水环境治理标 未编制的且在水环境治理工作中新应用、新研

准体系框架时，可借鉴水电行业技术标准体系 究的技术，更应加快标准制订工作，以积极指

工程全生命周期角度的构建方法。导工程实践，实现能够满足覆盖水环境治理工

根据水环境治理工程的项目组成和技术要 程所需的各类技术标准。

求，在参考水电行业技术标准体系基础上，分 （2）水环境治理技术标准体系层次结构

析水利、水务、城建、市政、生态、环保水 根 据 《 标 准 体 系 表 编 制 原 则 和 要 求 》

图4.2-2 水环境治理技术标准体系层次结构示例图

5 『水环境治理』

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20 『水环境治理』

技术论坛 2017年 第1期

（GB/T 13016-2009）中标准体系层次结构的构 进一步按照专业门类、项目组成、构筑物或设

建方法，借鉴水电行业技术标准体系研究成 备类型等进一步分层展开。其结构层次组合见

果，结合水环境治理工程的项目组成和特点， 图4.3-1。

构建水环境治理技术标准体系层次结构如下： 基于以上框架方案，从工程生命周期各阶

1）按照水环境领域的“共性标准”和“个 段角度出发，建立水环境治理技术标准体系框

性标准”构建标准体系层次，共性的、通用的 架图，见图4.3-2～图4.3-3。

及基础标准安排在上一层次，个性标准安排在 该标准体系采用分层结构，主要由三个层

下一层次。 次组成。第一层次为水环境治理通用及基础标

2）考虑到水环境工程需要满足人类的永续 准，是指导整个水环境治理工程全阶段的技术

利用，水环境治理领域的过程标准，按照工程 标准；第二层次为按工程全生命周期不同阶段

全生命周期的序列展开，划分为规划及设计、 展开的技术标准；第三层次为水环境治理工程

设备、建造验收、运行维护4个阶段。 各阶段按所涉行业或相关子工程构筑物类别、

对于工程全生命周期中各阶段的标准，再 设备类别等展开的专业技术标准。

5 结语

本文通过对我国现有水环境标准与技术标

准体系的全面系统梳理，在水环境治理技术体

系分析的基础上，从工程生命周期各阶段角度

出发，提出了采用三层框架结构进行水环境治

理技术标准体系构建的思路：第一层次是水环

境治理技术的通用及基础标准，是指导整个水

环境治理工程全阶段的技术标准；第二层次是

按水环境治理工程全生命周期不同阶段展开的

图4.3-1 水环境治理技术标准体系结构层次组合三维图 技术标准；第三层次是水环境治理工程不同阶

图4.3-2 水环境治理技术标准体系框架图（左半部分）

2017年 第1期 技术论坛

『水环境治理』 21

段按专业门类或建筑物类别、设备类别展开的 [5] 李贵宝,周怀东. 我国水环境标准化的发展[J]. 工

技术标准。 程建设标准化,2004,(05):16-19.

该体系框架层次清晰、结构合理，分类较 [6] 王轩萱. 中美水环境标准制度比较研究[J]. 今日湖

北旬刊, 2013(7). 为科学，具有一定的可分解性和可扩展空间，

[7] 聂蕊. 中美环境标准制度比较[D].昆明理工大学 且内容涵盖水环境治理工程规划、工程勘察设

,2005.

计、设备制造调试及验收、工程施工与验收、 [8] 宋国君,沈玉欢. 美国水污染物排放许可体系研究

工程运行维护、工程管理、工程安全等环节， [J]. 环境与可持续发展,2006,(04):20-23.

对指导水环境治理工程开展和完善国家及行业 [9] 陈艳卿,刘宪兵,黄翠芳. 日本水环境管理标准与

水环境标准体系建设有积极促进作用。 法规[J]. 环境保护,2010,(23):71-72.

[10] 胡必彬. 欧盟水环境标准体系[J]. 环境科学研究

,2005,(01):45-48+87. 参考文献：

[11] 郭焕庭. 国外流域水污染治理经验及对我们的启

[1] 宋序彤,吕士健,吴彬彬. 我国城市水污染控制和 示[J]. 环境保护,2001,(08):39-40.

水环境综合整治标准体系框架结构的研究[J]. 给 [12] 耿晓芳. 欧美发达国家水环境治理技术现状与反

水排水,2010,(03):32-35. 思[J]. 北方环境,2011,(04):2+84.

[2] 国家环境保护标准“十二五”发展规划[J]. 中国 [13] GB/T 13016-2009, 标准体系表编制原则和要求

环保产业,2013,(04):4-12.

[S].

[3] 周怀东,李贵宝,邹晓雯. 加入WTO后对我国水环 [14] 建设部标准额定司. 工程建设标准体系:城乡规

境 标 准 化 的 影 响 及 对 策 [J]. 水 利 技 术 监 督 划 城镇建设 房屋建筑部分[M]. 中国建筑工业出

,2001,(06):14-18. 版社, 2002.

[4] 李贵宝. 构建国家水环境标准体系的设想与建议

[A]. 中国环境科学学会环境标准与基准专业委员

会2010年学术研讨会论文集[C]. 北京:2010.142-

149.

E

图4.3-3 水环境治理技术标准体系框架图（右半部分）

E

5 『水环境治理』

专家观点 2017年 第1期

5 『水环境治理』

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22 『水环境治理』

技术论坛 2017年 第1期

1 老城区水环境污染控制与质量改善技术集成化策略

刘 翔1 2 1 1

管运涛 王 慧 蒋建国

（1. 清华大学环境学院，北京 100084 2. 清华大学深圳研究生院，深圳 518055）

摘 要：总结了国家水体污染控制与治理科技重大专项“老城区水环境污染控制及质量改善技术研

究与示范”的部分研究工作，针对城市化进程中老城区水环境污染问题，分析了老城区水环境污染现

状及其成因，介绍了老城区水环境整治的单元技术，并对老城区水环境综合整治技术进行集成，对示

范工程的运行效果进行了评估。

关键词：老城区；水环境；污染控制；技术集成

前言 “控源-截污-原位处理”技术集成方案。

城市化是我国未来50年内社会经济发展的 1 老城区水环境污染现状及其成因

必然趋势。然而，20多年来，快速的经济发展 苏 锡 常 地 处 长 江 三 角 洲 平 原 ， 总 面 积

和城市化，使城区不断扩展的同时，原有老城 2

17651km ，占江苏省总面积的 17.07%，人口的

区也面临着人口激增和市政设施滞后所带来的 19%左右，是构成环太湖河网地区城市的主体和

一系列水环境污染，成为社会经济可持续发展 江苏省经济核心地区。由于其特定的地理和经济

的重大挑战。 位置，成为影响太湖流域的重要因素。随着流域

苏锡常地区经过上千年的沿革与变迁，特别 社会经济的快速发展，污染物排放速度远大于治

是近20多年来的飞速发展，已建成了传统的南 理速度，污染物的排放量远超过水域纳污能力，

方河网地区傍河民居和现代化城市建筑相互交 大量的污染物经过各种渠道流入水体，加重了水

错融合的老城区。目前老城区的水生态和水环 体的污染负荷，导致水环境承载能力急剧下降。

境严重恶化，河水发臭、水色发黑，成为苏锡 作为环太湖最重要的城市地区，苏锡常地区水环

常经济区中水环境污染控制的“难点区”。苏 境污染的有效控制将切断太湖的污染源输入，对

锡常地区水环境污染若得不到彻底的控制与治 于太湖流域的治理具有重要作用。

理，则太湖的水质改善难以有重大和显著的突 以该区域某市老城区为例，城市中心老城区

破。苏锡常城市群水环境安全保障体系的建立 面积约 2

180 km ，主要为居民和商业区，人口约

对我国今后其他区域城市群的可持续发展具重

100万（包括暂住人口）。区内有 42条主要河

要的示范和借鉴意义。

道，多数河流水体本身流动性差、绝大部分水体

本文是在分析环太湖城市老城区特点的基础

为劣Ⅴ类和Ｖ类。造成水体污染的来源可分为分

上，总结了老城区水环境综合整治相关技术，提

散点源、城市面源、河道内源及区域外源四类，

出了针对老城区水环境污染控制和水质改善的

1 本文发表于《给水排水》2012年第38卷第10期。作者均为国内知名水环境治理专家。

2017年 第1期 技术论坛

『水环境治理』 23

主要现状与成因包括以下几方面因素： 荷贡献最为明显。

（1）管网不完善导致的点源污染入河负荷[1] 垃圾转运站存在渗滤液排入河道的现象，而

管网不完善导致的点源污染入河负荷。 以示 且与公厕废水类似，其废水浓度高、排放时间集

范河道为例，在其长2.1km 的周边区域管网 不完 中，排放时COD入河负荷可达180~270kg/h，显著

善导致河道污染负荷增加，经管道流入河道的 污 高于点源负荷平均水平，对河道COD将产生明显

水 量 达 6000~8500m

3

/d ， 入 河 COD 负 荷 影响；排放时氨氮负荷为 0.1~0.5 kg/h、总氮为

200~350kg/d、 氨 氮 负 荷 25~50kg/d、 总 氮 2~3 kg/h、总磷为0.2~0.4kg/h，对河道氮磷污染物

45~100kg/d、 总磷3.5~9kg/d。 浓度的影响不如对COD的影响明显。

究其成因，老城区由于城市化进程受历史和 （3）城市面源

城 市建设等影响，市政基础设施较为薄弱，管网 主要包括降水径流入河负荷与河面直接降尘

相对不 完善，表观截污率为84%左右，存在着雨 负荷两类。从来源看，面源入河污染以降水径流

污水混排、 错接或混接、管网覆盖不等问题。其 入河为主，河面直接降尘所占比例显著低于降水

中以雨污水混 排为主，其入河负荷占管网不完善 径流。从污染构成上，按照在区域内总负荷中贡

所致入河负荷的 60%~70%、占区域内总负荷的 献比例分，依次为COD、总磷、总氮、氨氮。

25%~30%；其次 是错接或混接所致入河负荷，排 （4）河道内源

污口较多且分散，推 算总量可达管网不完善所致 河道内源污染主要是底质中的污染物释放至

入河负荷的27%。 上覆水体产生的。示范河道底质释放的污染物以

（2）老城区特征点源污染入河负荷 氨氮和含磷污染物为主，不同区段底质的污染物

在各类点源中垃圾屋、垃圾转运站、公厕以 释放速率差异显著，在水温、溶解氧、底泥分

及餐饮等污染物排放浓度高、强度大，是需要特 布、清淤程度等多种因素影响下，河道单位面积

底质的氨氮释放速率可达 2 别关注的重要污染点源。其中，公厕废水溢流进 85~770mg/（m ·d），

入污水管网，由于存在雨污混排而最终进入老城 磷释放速率可达 2

7~84 mg/（m ·d），氮、磷年

区水环境。垃圾屋、垃圾站由于自身建设不全面 均释放总量分别可达1.3t/a、0.35t/a。

导致存在直接溢流排放。餐饮废水是经由路面进 （5）区域外源

入合流制管道或雨水管道，雨天形成溢流进入河 尽管示范河道滞流现象明显，但仍有流量较

道或直接进入河道造成污染。 为明显的时期，而且还有人工调水，因此从上游

比较不同污染源可知，垃圾站废水的COD污 进入的污染物量仍然不容忽视。依据2010年的监

染最突出（60t/a），公厕废水的氮磷污染最突 测结果分析，调水时由上游河道引入的污染物负

出（氨氮3.6t/a、总氮4.5t/a、总磷0.35t/a），垃 荷 量 分 别 可 达 COD 50～ 310kg/h、 氨 氮 5~70

圾屋与餐饮废水污染物浓度稍低；比较同一污染 kg/h、总氮 18~72 kg/h、总磷 1.2~17 kg/h，年均

源中不同污染物可知，垃圾站废水以COD超标 COD约96t/a、氨氮约19t/a、总氮约33t/a、总磷约

为主，公厕废水以氮污染超标为主，餐饮废水中 2.6t/a。不调水时，示范河道常常滞流，流动时日

以 3 COD、总氮为主，垃圾屋废水以总磷超标为 均 流 量 0.4~2m /s， 相 应 负 荷 量 为 COD

主。餐饮废水尽管污染物浓度稍低，但由于在雨 24~110kg/h、氨氮3~25kg/h、总氮4.5~52kg/h、总

季每天都有8～10h的排放，对COD年均入河负 磷 0.3~4.3kg/h， 年 均 COD约 460t/a、 氨 氮 约

5 『水环境治理』

专家观点 2017年 第1期

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专家观点 2017年 第1期

24 『水环境治理』

技术论坛 2017年 第1期

85t/a、总氮约180t/a、总磷约12t/a。 力截污—动力截污，将大部分混接错接污水进

行有效截污。但是，江南水乡滨河而居，部分 2 老城区水环境整治单元技术

居民生活污水分散直排河道；建筑过于密集或

综上所述，区域内源中，管网不完善所致入

出于文化保护等原因难以实现雨污分流和管道

河负荷是示范河道区域内污染的主要来源，特征

入户改造；市政设施建设和维护的景观协调性

点源污染是COD入河负荷的首要来源、对氮磷污 要求高。传统的由重力排水系统改造的截污工

染的贡献率仅次于管网不完善所致负荷；以降水

程无法满足上述要求。

径流为主的面源污染对COD、总氮、总磷入河负

沿河设置真空管的真空截污技术，可以避免

荷有一定贡献，在点源污染消除后将成为COD、

管网改造的难题，满足景观要求。首先真空管管

总氮负荷的主要来源；以底泥污染物释放为主的

道敷设不需坡度，适用范围广，不受河岸走向和

河道内源污染对氨氮、总磷负荷有一定贡献，在

坡度的限制；其次真空管道管径相对普通重力管

点源污染消除后将成为氨氮、总磷负荷的主要来

管径较小，通过合理选材，可以较好地避免障碍

源。针对以上问题，课题组开发完善了老城区管

物，提高整个系统的安全性；再次整个系统处于

网诊断与适宜性截污、初期雨水收集与处理、重

密封状态，输送流速较大且持续通风，可以防止

点特征污染源处理及河道水质净化与生态修复等

污水泄露，防止污染物在管道中沉积，防止异味

单元技术。各种技术都具有不同的技术、经济特

或臭气产生，系统基本上不需清掏维护。

点及适用条件，对老城区水环境问题的解决具有

真空排水系统实施方案为：污水重力自流到

重要的实用价值。 真空收集井下部的污水储存处，当液位达到一定

2.1 排水管网改造及截污 高度时，真空阀自动开启并响应真空泵站运行，

2.1.1 老城区管网诊断与适宜性截污技术 真空泵产生的气压差将污水从收集井抽送到敷设

老城区排水系统建设因受条件约束，存在 成锯形的真空管网内，直到污水到达真空站的真

着合流制、分流制并存的状况，局部地区雨污 空罐中。最后污水泵将污水从真空罐底部抽出，

混接甚至管网状况不明，致使对污水截流效率 送到市政污水管网或就近送至污水处理装置进行

判别不清，而现行基于流量的污水截流率表征 处理。示范工程规模 3

300m /d，配备地下真空泵

方法不能反应对污染负荷的截控效果，影响了 站 1座，真空管道约 1km，收集大小排污口 28

对混流区域管网改造工程实际截污效果的提升 处，有效地截流了传统截污无法完成的入河污染

和投资绩效。以基于水量水质的管道收集效能 负 荷 ， 并 且 满 足 欧 洲 室 外 真 空 设 计 标 准

评判方法为判断手段，以示范河道入河重点排 （ [3] EN1091:1996） 。

放口为起点，通过确定重点错接节点，建立 2.1.2 混流区域管网沉积物控制及溢流负荷削减

“调研—评价（基于水量水质的管道收集效能 技术

诊断）—验证—管网改造/真空截污”体系，然 排水管网尤其是老城区内的管网，由于日常

后根据截污目标要求，确定管网改造对象[2]。 维护困难，管道沉积情况普遍存在且比较严重。

该体系的运用，可以在保证截污目标的前提 例如，调研显示北京城区排水管网中，60%的管

下，实现工程量最小，投资最省；或者在一定 道存在沉积物，15%管道沉积严重（沉积物占排

的投资前提下获得最大的污染物削减效能。 水管道容积的比 [4] >15%） 。管道沉积物的存在

在管网诊断结果的基础上，利用传统的重 会带来以下问题：降低排水管道的容量，增大排

2017年 第1期 技术论坛

『水环境治理』 25

水管道的水力阻力；雨天排水系统发生溢流 去除效果较为明显，相应去除率约为SS95%、

时，沉积物随溢流进入受纳水体，造成水体污 COD50%、氨氮80%、总氮30%、总磷70%。

染，文献表明暴雨发生时受纳水体的污染负荷 2.2.2 餐饮废水移动式处理技术

30%～80%来源于溢流排放的管道沉积物[5,6]

； 经调查，老城区示范区大排档产生的餐饮

沉积物中中含硫有机物发酵产生硫化氢，影响 废水几乎全部排入了雨水管网，通过雨水管网

管道工人的下井作业安全，硫化氢经微生物作 进入河道；固定餐饮的废水排放去向取决于餐

用能转化为硫酸，腐蚀管道[7,8]。因此，控制管 饮店的接管方式：并入城市污水管网的固定餐

网沉积物是非常有必要的。 饮，一般排入城市污水处理厂；未接管或接入

管网沉积物控制及溢流负荷削减工艺由预 雨水管网的固定餐饮，一般直接排入雨水管

埋式穿孔管管道冲洗单元与沉积物水力旋流分 网，然后通过雨水管网进入河道。针对餐饮废

离单元两部分组成，通过移动水车供给预埋于 水高污染且分散的特点，为实现餐饮废水油脂

管道底部的穿孔管高压冲洗水，沉积物被冲起 分离、有机污染高效去除，采用了两级重力隔

并随冲洗水向下游流动，经过水力旋流器被分 油—电化学处理工艺，各工艺模块集成于设备

离出来。工作程序简单，人力消耗少，效果 中，可方便移动，实现现场处理。设备所采用

好，可以有效地降低雨季的溢流入河负荷。示 的工艺核心为电化学处理。电化学法中常用的

范工程实施前后溢流污染浓度明显降低，工程 电极材料为铝和铁，在阳极和阴极之间通以直

实施后溢流污染中 SS和 COD平均分别降低了 流电。主要发生的反应为电絮凝、电化学氧化

23.9%和23.2% [9,10] 。和还原、电气浮等作用。电化学过程中不需要

添加任何化学药剂，产生的污泥量少，且污泥 2.2 老城区重点污染源控制

含水率低，易于处理；操作简单，只需要改变

2.2.1 初期雨水污染拦截及多效快速过滤技术 电场的外加电压就能改变运行条件，且容易实

分流制管网系统中初期雨水面源污染问题

现自动化控制。设备处理能力 3

1.5m /d， SS和

最为突出，初期雨水量大势急、悬浮物质多、

COD的去除效率都在95%以上，氨氮的去除效

污染负荷高，同时还含有大量溶解性的碳氮磷

率则在40%左右，也具备了较好的经济性，可

污染物。因此，开发具有快速、稳定、兼顾固

用于各个餐饮企业废水现场处理。

形物和溶解物去除等功能，而且占地省、维护

2.2.3 垃圾转运站渗滤液快速处理技术

简便的处理技术是控制老城区初期雨水面源污

转运站渗滤液快速处理工艺为生化调节—

染的关键。课题开发了快速旋流分离—多效快

快速处理技术，包括厌氧折流板形式的生化调

速过滤技术，实现了初期雨水的快速有效处

2节池和基于混凝沉淀—高级氧化技术的快速处

理。示范工程服务面积1.6hm ，旋流分离设备 理设备。厌氧折流板形式厌氧反应器占地面积3 2

60m /h，滤池过滤面积35m ，滤料厚度1.5m， 小，运行过程中不需要动力，操作方便，适应

主要由沸石等滤料组成，水力停留时间45min。 转运站渗滤液处理的实际情况需求，其进水

运行结果表明，旋流分离器对SS的去除效果较 COD15000mg/L，出水COD8000mg/L，处理水量

为明显，去除率平均为 36%，对 COD、 TN、 30L/h。

TP有一定的去除作用，最大时分别达 10%、 快速处理单元工艺流程如下：转运站渗滤

25%、16%，但波动较大；滤池对各污染物的

5 『水环境治理』

专家观点 2017年 第1期

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26 『水环境治理』

技术论坛 2017年 第1期

液通过投加复合絮凝剂并沉淀后，调节pＨ至 需 求 及 价 格 因 素 ， 选 择 沸 石 与 聚 硫 酸 铁

酸性，以满足化学氧化反应的需要；污水酸化 （95:5）作为复合制剂的配比方案，所研发的

后投加氧化剂并保证充分的水力停留时间进行 复合制剂对氮磷污染控制能力已经达到现有制

氧化反应，实现高浓度有机污染物的氧化去 剂中的最佳水平，而单位去除能力的成本却显

除；向经过氧化的处理出水投加碱液中和，以 著低于市售制剂，具有较为明显的技术经济优

调节溶液pH为微碱性，未反应完全的药剂将发 势。底质改良制剂主要成分为改性黏土絮凝

生沉淀，沉淀过程在后接的斜板沉淀池中完 剂、微生物制剂（硝化菌、反硝化菌、聚磷菌

成。通过以上处理单元后即可出水。快速处理 等），按 2

0.1kg/m 的浓度，在柴支浜投放底质改

水力停留时间仅4～5h，能够在转运站现场快 良剂1000kg，以粉剂形式投放均匀泼洒，监测

速完成渗滤液处理；也可以设计为移动式设 分析表明，效果达到预期。

备，在各转运站之间流动处理，实现快速处 2.3.3 城区河道充氧造流技术

理。示范工程运行效果表明，COD去除率在 城市河道功能缺失，黑臭现象严重，直接

90%以上，色度去除率在98%以上，恶臭得以 的原因就包括水体溶解氧的不足。因此，河道

消除，实现了较好的处理效果。 充氧技术是保障河道水质的重要手段之一。

2.3 河道水质原位改善及维持 课题开发的河道充氧造流技术利用车棚式

太阳能光伏发电装置发电并形成峰值发电量 2.3.1 多元生态构建技术

4kW的并网发电系统，供充氧工程使用。在示 多元生态构建技术是指利用生态浮岛、人

范 河 段 布 置 浮 筒 式 潜 水 双 向 推 流 曝 气 机 工湿地、人工水草、生物栅、沉水植物及底栖

（ 3.7kW） 8台、浮筒式潜水单向推流曝气机 动物投放等多种方式，建立微生物—植物联合

（ 7.5kW） 2台，设置景观假山式跌水曝气 1 净化体系，增强水体自净能力、促进水生生态

处，装机1.5kW。监测结果表明，充氧工程有效 系统恢复的各类技术。该技术直接引入多样的

保障了溶解氧水平，经过曝气河道后，溶解氧 大型水生植物，提供适合动物生存繁衍的生

增量可达 3

3mg/L，在流量为0.2~0.8m /s的条件下 境，成为污染河道中的绿洲。以示范河段生态

对下游溶解氧影响范围超过650m。 工程为例，在圆币草、聚草浮岛的植物根际、

人工载体中、植物水上部分，可发现螺类、昆 2.4 重污染河水快速净化技术

虫类（水蜘蛛、蝶类及其幼虫）、蛙类、鱼类 城市重污染河道表现出有机质、氨氮、总

（以餐条、鲤鱼为主）、鸟类、鼠类等动物。 磷、溶解氧、浊度等多项指标同时恶化、相互

在示范河道多元生态构建技术措施实施后，河 影响的特征，因此快速净化需要具有短时间快

道的景观改善、臭味抑制效果十分明显，群众 速改善多项主要指标的能力。此外，由于快速

满意度较高。示范工程经验表明，种植覆盖率 净化主要用于应对污染河道的初期净化、应急

达到15%时，景观效果和对异味的抑制能达到 净化或景观补水需求，运转周期较短，若固定

较好的效果。 在一个场地，使用效率太低，制成一体化、可

2.3.2 河道底质污染释放控制技术 移动的成套装置较为合适，因此需要采用单位

针对河道底质氮磷污染控制研发制剂，综 容积处理能力较高的净化技术方案。

合成分比较并考虑目前目标河道底质污染控制 重污染河水快速净化设备的工艺流程为：

2017年 第1期 技术论坛

『水环境治理』 27

重污染河水经取水系统进入设备，与加药系统中 处于黑臭状态，不仅损害居民的健康及生活质

净化剂以设定比例混合后，通过自动反冲洗的微 量，也威胁着环太湖水域的生态安全。课题在系

滤机过滤。微滤机反冲洗所产生的浓液进入城市 统的污染源识别、负荷响应及水环境演化特征研

污水处理系统。出水则进入高压溶气系统，溶解 究的基础上，通过分析不同污染源和污染负荷排

了制氧机生成的纯氧后，成为溶解氧过饱和的河 放，结合各项污染控制单元技术的遴选和比较，

水，通过排水系统从重污染河道的另一端排入河 提出了针对老城区水环境污染控制和水质改善的

道。该系统包括：供电系统，加药系统，微滤 控源—截污—原位处理技术集成方案，并进行了

机，充氧系统，取水系统，自卸系统。 示范工程及配套工程的实施。

示范河段经该设备处理后，河水溶解氧可由 工程措施全面实施后，市政设施得到改善，

原来的0.5mg/L以下升至9mg/L以上，氧化还原电 示范区内管网表观截污率由2007年的84.3%提升

位（ORP）明显提高，有效抑制黑臭的发生；浊 至 96%；实际截污率由 2007年的 62.1%提升至

度下降80%，色度明显降低，透明度不断提高； 89.6%；错接率由2007年的22.3%下降至6.5%；

总磷在加药周期之后持续降低，去除率超过 重点源采用截污＋分散预处理各单元技术后，

60%；COD、氨氮恶化被完全遏制，浓度维持在 2010年 COD、氨氮、 TN、 TP负荷分别削减至

未处理前平衡浓度水平的40%~50%；原本暴发性 2007年的6.1%、31.2%、31.8%以及25.9%；示范

生长的藻类受到有效控制。综上，快速净化设备 河道区域内污染负荷显著降低，河水水质与对照

能够对严重黑臭的重污染河水实现快速充氧、除 断面比较有明显好转（见图1），其中2009年是

浊、去磷。 指2009年2月至2010年2月，2010年是指2010年

3 老城区水环境综合整治技术集成与示范工程 3月至2011年2月。COD、氨氮、总磷、溶解氧达

评估 标率明显上升，黑臭现象得以遏制，河道景观显

环太湖城市河网地区老城区内河普遍面临污 著改善，水生生物中浮游植物多样性及清洁水体

染负荷重、水动力条件差、景观功能丧失、自净 指示种增加、浮游动物由原生动物为主转为轮虫

能力退化、水生生态破坏、易发生黑臭甚至长期 为主、鱼类、底栖生物数量明显增多。柴支浜生

图1 示范河道断面与对照断面水质达标率比较

5 『水环境治理』

专家观点 2017年 第1期

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28 『水环境治理』

技术论坛 2017年 第1期

态工程实施后，河道景观显著提升，黑臭得以 4 李海燕，李茂英. 城市排水管道中沉积物及其污

遏制，河水 染研究进展 . 给水排水， 2008, 34（增刊） : COD、氨氮、总氮、总磷浓度逐步

88~92 下降，相关污染指数下降50%以上。 5 Richard Ashley B C A F. European research into

4 结语 sewer sediments and associated pollutants and

processe. Journal of Hydraulic engineering. 2003 城市水环境污染问题随着城市化的进程日 6 Fan C. US EPA sewer sediment and control a

益严重，老城区水环境问题也存在更多的特 management practices reference. 2004

点。水环境污染的解决是一个区域性的系统工 7 de Robert Banasiaka R V R S. The erosion behaviour

程，无法通过一个或几个单元技术就实现，它 of biologically active sewer sediment deposits[J].

water research. 2005 必须是一个多技术的集成系统。老城区课题在

8 Schellart A,Veldkamp R,Klootwijk M, et al. Detailed

各类关键技术突破的基础上，通过技术集成与 observation and measurement of sewer sediment

应用示范，创新了老城市水环境综合整治体系 erosion under aerobic and anaerobic conditions.

与模式，初步建立老城区水污染控制与水环境 2005,52(3):137~146.

综合整治的技术体系，为环太湖流域的水环境 9 杨云安，管运涛，许光明，等. 老城区不同功能

区排水管道沉积物性质研究，给水排水，2011, 整治提供了技术与工程支持。 37 (9) :159~162

综合改善区域性水环境问题，要逐步放大 10 杨云安，管运涛，吴光学，等. 基于管道沉积物

到城市尺度，对水体污染关键元素迁移演化特 控制的CSOs污染负荷削减分析，中国给水排

征进行总体把握和系统优化的控制。“十二 水，2012，28(3):32~35

五”期间，如何将“十一五”期间的成果推广 11 蒋建国，杨世辉，杜雪娟，等. 连续式超声波发

生器对污泥破解效果的研究 . 清华大学学报

应用，适应城区尺度的综合集成和创新，将是 （自然科学版）,2010,50(9):1387~1391

面临的新挑战。同时，要摒弃那些重技术轻管 12 Jiang J G,Du X J,Yang S H. Analysis of the

理的思维惯性，要加强市政设施的管理和维 combustion of sewage sludge-derived fuel by a

护，加强公民环保意识的教育和宣传，做到管 thermogravimetric method. Waste Management，

2010,（30）:1407~1413 理和技术两手抓，将城市水环境污染控制和水 13 Wang F Y， Wang H， Ma J W. Adsorption of

质改善的技术体系绩效达到最高。 Cadmium(Ⅱ ) ions from aqueous solution by a new

low-cost adsorbent-Bamboo charcoal. Journal of

Hazardous Materials,2010,177:300~305 参考文献： 14 Ma J H， Wang H,Wang F Y,et al. Adsorption of

1 陶霞，管运涛，王慧，等. 典型老城区管网沿河 2,4-dichlorophenol from aqueous solution by a new

排放状况调查与分析，中国给水排水，2010， low-cost adsorbent -activated bamboo charcoal.

26（16）：78~82 Separation Science and Technology,2010,45:1~8

2 吴文俊，管运涛，陈波，等. 老城区排水系统效 15 柏学凯，王慧，王文兴. 复合制剂对富营养化水

能诊断技术初探，中国给水排水，2010，26（ 体中氮磷的去除效果. 环境科学研究，2011，

20）：59~63，68 24（6）：20~25

3 靳军涛，袁茂新，陈俊，等. 滨河带真空截污工

程设计与效果监测，中国给水排水， 2012，

28（21）：64~68

E

2017年 第1期 技术论坛

『水环境治理』 29

关于河湖底泥处理若干热点问题的探讨

摘 要：河湖污染底泥的治理是水污染防治的重要环节，在广泛调研国内外河湖底泥处理技术现状的

基础上，从底泥中重金属的去除、底泥脱水、余水处理三个方面，研究了河道底泥可采取的处理技术方

案，详细讨论了各个处理技术的优缺点，明确了寻求最佳处理方案的原则。

关键词：河湖；底泥；处理；热点

前言 一般以下指标是确定底泥性质的主要依据：底泥

近年来，工业化与城镇化的快速发展导致 重金属含量、底泥有机质含量及含水率。

河道、湖泊水体污染加重。污染物进入河湖水 河湖底泥中的重金属一般是指Hg、Cd、

体后，与河湖中的泥沙发生长期的物理及化学 Pb、Cr等生物毒性显著的金属，也指具有一定

反应而沉积到底泥中。水体内大量有机污染 毒性的Zn，Cu，Co等一般重金属。重金属具有

物、重金属等转移到河道底泥内，形成厌氧环 难降解性、生态毒性和可累积性等特点，可通

境，水体自净能力下降，导致“黑臭”。特别 过生活污水及生产废水的排放、降水径流等途

是致病（癌）、持久性难降解有机物、严重超 径进入水体，通过沉淀、吸咐、络合等作用而

标的重金属离子。这些有害物质经过食物链的 沉积到底泥中。致使沉积物中重金属的浓度要

累积和扩大效应，将会影响人体健康，破坏自 高于水中重金属的浓度，当水体中的有机酸、

然环境和生态系统。因此，河湖污染底泥的治 腐植酸、硫酸根等与重金属生成各种络合物或

理作为水污染防治的重要环节，已刻不容缓，螯合物时，可促使底泥中的重金属又向水体释

势在必行。 放。因此，底泥与水相中的重金属保持一定的

2015年4月2日，国务院正式颁布了《水污 动态平衡。

染防治行动计划》（简称“水十条”），水十 目前对于河湖底泥重金属处理技术包括固

条要求在2020年以前，“全国地级及以上城市 定化技术、化学淋滤和微生物淋滤等。

建成区黑臭水体均控制在10%以内”，要求采 固定化技术是指将易迁移重金属转变为难

取控源截污、垃圾清理、清淤疏浚、生态修复 溶或难迁移的物质，并稳定于底泥中，主要包

等措施，加大黑臭水体治理力度；于2020年底 括磷酸烧结法，或加石灰、硅酸盐及硫化物等

前完成黑臭水体治理目标。 “水十条”颁布以 方法。该方法的优点是处理速度快，效果稳

来，许多城市先后启动黑臭水体以及污染底泥 定；而缺点在于药剂费用高，重金属滞留于底

的治理项目。 泥中，处理过程或其后都会产生二次污染（烧

结 产 生 铅 、 锌 粉 尘 ， 化 学 固 定 部 分 金 属

1 重金属处理技术 溶出）。

底泥成分对处理方案的选择具有重要意义，

周 琳 牛天祥 吴世璋 孙 莹

（中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 陕西 西安 710065）

5 『水环境治理』

专家观点 2017年 第1期

5 『水环境治理』

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30 『水环境治理』

技术论坛 2017年 第1期

化学淋滤法是指通过添加强无机酸（盐 框压紧，使滤板与滤板之间构成一个压滤室。

酸、硫酸、硝酸）、氧化剂（芬顿试剂、过硫 污泥从进料口流入，水通过滤板从滤液出口排

酸钾）、表面活性剂、螯合剂（EDTA、柠檬 出，泥饼堆积在框内滤布上，滤板和滤框松开

酸）等淋洗剂将底泥中重金属转化为可溶性离 后泥饼就很容易剥落下来。该设备的优点是结

子或络合物溶出。该方法的优点是处理时间 构较简单，滤饼含固率高，对物料适应性强以

短，去除效率较高；缺点是耗费大量的无机 及运行效果较稳定；缺点是体积大，不能连续

酸、氧化剂，螯合剂而导致成本较高，容易造 运行，自动性较差，操作较为复杂，需专人看

成二次污染。此外，底泥重金属以硫化物结合 守，滤框给料口容易堵塞，滤饼不易取出，滤

态为主，其具有强还原性，大幅增加氧化剂会 布需更换且维修难度大。

增加费用。因此，单纯化学酸化淋滤浸出难， 离心式脱水机的原理是转鼓与螺旋以一定

且易产生大量剧毒物质H2S。 差速同向高速旋转，物料由进料管连续引入输

微生物淋滤是一类新型底泥重金属处理方 料螺旋内筒，加速后进入转鼓，在离心力场作

法，其原理是利用微生物或代谢产物，通过氧 用下，较重的固相物沉积在转鼓壁上形成沉渣

化、络合、吸附或溶解过程，提高底泥氧化还 层。输料螺旋将沉积的固相物连续不断地推至

原电位(Eh)、降低pH值，将固相中的硫化物氧 转鼓锥端，经排渣口排出机外。较轻的液相物

化、重金属溶出并浸提出来。所使用的功能微 则形成内层液环，由转鼓大端溢流口连续溢出

生物包括嗜酸氧化亚铁硫杆菌、氧化硫硫杆菌 转鼓，经排液口排出机外。该设备的优点是设

和钩端螺旋菌等。其优点是处理效率高，处理 备结构紧凑，场地卫生，气味少，自动化程度

费用低，而缺点是相对于化学淋滤时间较长。 高，操作简单；缺点是设备价格较高，电耗

通过以上三种方法的综合比较，微生物淋 高，噪音高且易磨损。

滤技术不仅避免了二次污染，而且效益显著， 旋转压滤式污泥脱水机是近年来从国外引

可作为今后底泥重金属去除的应用方向。 进的底泥处理新技术，其原理是污泥被注入内

部为一个横截面为矩形的环形通道，并在两个 2 底泥脱水技术

平行转动的特制不锈钢筛孔板（旋转鼓面）之

河湖疏浚底泥普遍含水率较高。底泥颗粒 间旋转，当污泥在污泥通道通过时，滤液通过

中的水有不同形态，包括可经重力沉淀和机械 筛孔板滤出，污泥被不断浓缩，在出口处形成

作用去除的自由水、必须通过较复杂或需要较 泥饼，由于特殊旋转鼓面的摩擦力及污泥出口

高的能量（如加热、焚烧等）才能去除的物理 限流器的作用，使的出口污泥的含水率很低，

性结合水、间隙水、胶态表面吸附水、化学性 形成干污泥。该设备具有连续运行，体积小，

结合水、生物细胞内的水和分子水等，因而处 能耗省，不易堵塞，运行可靠，维护简单，无

理难度很大。 人值守，人工成本低，场地卫生，臭气少，有

传统的污泥脱水设备有板框压滤机和离心 极强的防腐蚀能力，模块化设计，可通过增加

式脱水机。板框压滤机的原理是压滤机将带有 模块扩大污泥处理能力等诸多优点。缺点是设

滤液通路的滤板和滤框平行交替排列，每组滤 备价格较高。

板和滤框中间夹有滤布，用压紧端把滤板和滤 从以上脱水设备的综合比较来看，旋转压

2017年 第1期 技术论坛

『水环境治理』 31

滤式脱水机虽然前期设备费稍高，但其运行维 MBR设备是一种由膜分离单元与生物处理

护、占地等方面优点突出，占有一定优势。 单元相结合的新型水处理技术。按照膜的结构

可分为平板膜、管状膜和中空纤维膜等，按膜 3 余水处理技术

孔径可划分为超滤膜、微滤膜、纳滤膜、反渗

环保疏浚过程中，污染底泥经脱水处理

透膜等。MBR设备的优点是出水水质优质稳

后，多余的水从底泥中释放出来，被称为余

定，剩余污泥产量少，占地面积小，不受设置

水。余水中含有大量的富含于底泥中的有机

场合限制，可去除氨氮及难降解有机物，操作

物、氮、磷、重金属等污染物，这些污染物大

管理方便，易于实现自动控制；不足之处在于

部分附着在细颗粒上，细颗粒悬浮在余水中，

设备费用较高。

很难沉降。因此，应采取必要工程措施，加速

悬浮固体（SS）的分离，必要时进行脱氮除 4 结语

磷、去除重金属等。 污染底泥处理方式多种多样，由于所在地

余水的悬浮固体去除工艺包括：超磁分离 理位置不同，气候不同，污染源差异大，因此

污水处理设备、微孔过滤设备和MBR设备等。 底泥的成分和污染程度差异显著。各工程在具

超磁分离水体净化技术是将不带磁性的水体赋 体操作时，需根据项目区实际情况，综合考虑

予磁性，然后通过超磁分离机进行固液分离， 底泥污染物监测结果、当地经济条件及社会需

水体得到净化；水体中分离出来的泥渣经磁种 求等多方面因素，寻求最经济、最生态的处理

回收系统分散、脱磁后实现磁种与泥渣的分 方法，以确保取得最佳的治理效果，实现资源

离，磁种进入下一个循环使用过程。超磁分离 化处理河道底泥的真正价值。

水体净化系统由四大部分组成：加药系统、混

凝系统、超磁分离系统和磁种投加及回收系 参考文献：

统。该设备的优点是时间短，去除率高，占地

［1］郝咪娜，林文扬，李童航.河道底泥的处理

面积小，污泥浓度高；但同时也存在磁种可能

方法——以温岭市九龙汇滞洪区一期工程

造成二次污染的缺点。 底泥处理为例，浙江水利科技,2009,5。

微孔过滤设备的原理是污水通过不锈钢膜 ［2］刘沅，朱伟。底泥处理技术及其在深圳的应

面，粒径大于膜孔径的悬浮物被截留在膜面 用，广东水利水电，2012,2。

上，滤液穿过膜面。高压喷水装置将膜面残留 ［3］董文艺，罗雅，刘彤宙，商丹丹. 河道污染

的污泥冲进滤渣收集器中，实现固液分离。该 底泥处理技术探讨——在龙岗河干流综合

设备具有分级粒度细，结构简单，占地面积 治理工程中应用,水利水电技术，2012,8.

小，能耗低，可连续运行，可无人值守，设备 ［4］柏学凯，雷立改.污染底泥处理的研究进

磨损慢，可叠加使用等优点；其缺点是滤网为 展,宁夏农林科技,2012,53(10):140-142。

耗材，需定期更换，设备价格较高。

E

5 『水环境治理』

专家观点 2017年 第1期

5 『水环境治理』

专家观点 2017年 第1期

32 『水环境治理』

技术论坛 2017年 第1期

关于低冲击开发模式的思考

管运涛1 2

刘 安

（1. 清华大学深圳研究生院 深圳 518055； 2. 深圳大学化学与环境工程学院 深圳 518055）

摘 要：快速的城市化发展已经对水环境造成了严重威胁，其主要原因在于城市化改变了原先的自然

环境，引入了大量的不透水层。低冲击开发理念将水环境保护融入到城市规划当中，从原先以控制水量为

主过渡到了目前水量水质共同控制的模式。低冲击开发系统主要通过物理，物理化学和生物三种不同的工

艺，对雨水径流污染物进行有效去除。从我国低冲击开发模式的发展现状来看，单纯工艺技术方面的改善

作用极其有限，进行综合示范和实践，将技术和规划、建设、管理、政策等结合起来，形成低冲击开发模

式的技术和管理综合体系才是重中之重。

关键词：低冲击开发；运行机理；LID系统运行；面源污染；雨水径流

中图分类号：TU992 文献标识码：A

1 低冲击开发概述 护和治理工作所面临的主要问题。低冲击开发模

快速的城市化发展已经对水环境造成了严重 式（Low Impact Development, LID）是上世纪九十

威胁。其主要原因在于城市化改变了原先的自然 年代末期由美国东部马里兰州的 Prince George's

环境，引入了大量的不透水层，如公路，屋顶， County和西北地区的西雅图、波特兰市共同提出

停车场等（Goonetilleke et al., 2005）。而且，城 的水环境保护理念，其目的是通过分散的小规模

市化过程中的人类活动 （如车辆交通，工业生 源头控制技术，达到对暴雨所产生的径流和污染

产，建筑施工等）也产生了大量的污染物，这就 进行控制，从而使开发区域尽量接近于开发前的

进 一 步 对 城 市 水 环 境 构 成 威 胁 （Liu et al., 自然水文循环状态，最终到达水环境保护的目

2012b）。就水文环境而言，不透水下垫面增加 的。与其相似的概念还有英国的“可持续城市雨

了降雨径流量，径流流速和峰值，并使得峰值到 水系统（ Sustainable Urban Drainage Systems） ”

达时间极大缩短（Kang 和澳大利亚的“水敏感城市设计 （Water Sensitive et al., 1998），这一方面

加大了城市洪水发生的几率，另一方面也增加了 Urban Design） ”等 （Liu An, Guan Yuntao et al.,

土壤侵蚀和水土流失的危险。对于水质环境来 2013）。

说，降雨径流能够轻易地冲刷聚集在不透水下垫 2 低冲击开发理念的发展

面上的污染物，将其汇入到受纳水体中，从而导 广义上讲，低冲击开发理念涉及到了整个城

致严重的水污染问题（ Liu Liang, Liu An, Guan 市水循环过程，这包括雨水，地下水，污水以及

Yuntao et al. 2013）。 供水系统。最初的 LID理念主要针对水量控制

由于城市化是威胁水环境的主要因素，因此 （Quantity-focused），如削减洪峰，减少径流量

如何将城市水环境保护理念纳入到城市规划中、 等。但是由于城市化的飞速发展，面源污染逐渐

降低城市发展对水环境的破坏，是当前水环境保 成为威胁水环境的重要因素。因此如何对雨水进

2017年 第1期 技术论坛

『水环境治理』 33

行有效的源头治理成为城市水环境保护的重要课 进，从而增加污染物去除率（ Hsieh and Davis,

题。现在的LID系统已经集水量水质控制于一体， 2005; Li and Davis, 2008; 陶霞，管运涛等，2010;

在控制水量的同时，也对径流水质进行有效处理 蒋沂孜，刘安，管运涛等，2013）。

（Quality-focused）。因此，当前的LID模式可以 另外，挥发机制在LID技术中也有所应用。

称为水量水质控制（Q2-focused）。另外， 它不 它主要是指溶解态的物质被气化因而被去除的过

仅可以缓解日渐严重的水环境问题，而且也具有 程。因此，大面积暴露在开放的空间能够有效增

城市美化功能。就如BMT WBM（2009）所说， 加 物 质 的 挥 发 ， 从 而 提 高 污 染 物 去 除 效 率

LID的总体目标包括控制水量，促进水质和提升城 （Scholes et al., 2008）。而且风速，气温和水体

市环境。同时，雨水资源化（作为景观，回用 的扰动状态也对挥发有着重要的影响。

等）也是LID技术设计理念的重要组成部分。 3.2 物理化学去除工艺

3 低冲击开发系统的工艺技术 物理化学去除工艺通常是LID技术中的一种

总体说来， LID技术设施的原理是通过渗 附属去除方式。但是由于沉淀和过滤等物理工艺

透，滞留和过滤过程去阻断城市中的不透水下垫 不能有效的去除小粒径颗粒物和溶解态污染物，

面，从而达到减小径流量，削减洪峰和去除污染 如何提高LID技术的物理化学去除效率就显得非

物的目的。在污染物去除方面，LID技术采用的 常重要。

原理有所不同。这主要取决于系统类型，材料应 吸附过程是最重要的污染物物理化学去除方

式。当污染物和颗粒物表面的电荷相反时，大量 用，水力特征以及长期的运行维护情况等。根据

的污染物就能够吸附在颗粒物上从而得到去除。 Scholes et al. （2008）的研究， LID技术主要分为

根据Gunawardana et al. （2012） 的研究结果，颗 三种，即物理工艺、物理化学工艺和生物工艺。

粒物的比表面积和表面物质组成是吸附过程的重

3.1 物理去除工艺 要影响因素。比表面积决定吸附污染物的量而表

沉淀和过滤是LID系统中最重要的污染物物 面物质组成影响颗粒物对污染物的吸附能力。例

理去除方法。沉淀是指水体中的悬浮物质在重力 如，有机污染物很难吸附到具有有机外层包裹的

的作用下沉到水底的过程（Ellis et al., 2004）。 颗粒物上（Scholes et al., 2008）。另外，吸附过

LID系统保持静止状态有利于沉淀过程的发生。 程也与接触时间密切相关。Sharkey （2006）发

因此，以沉淀作用为主的LID技术设施（如沉淀 现LID系统中的快速渗滤过程减小了污染物与颗

池）应该以减小流速和系统中的扰动为目标进行 粒物的接触时间，因此导致了较低的吸附率。

设计。另外，颗粒物的粒径和重量也对沉淀速度 絮凝沉降也是两种重要的物理化学去除工

有影响。例如，在澳大利亚，对颗粒物以沉淀方 艺。它们主要指水体中悬浮物质集聚形成絮团，

法去除的 LID设计推荐去除 80%粒径大于 125 从而加快粒子的聚沉，最终将污染物从水体中去

μm的颗粒物。除的过程。物质中的静电键是控制絮凝的主要因

过滤作用是通过物理筛分的方法对颗粒物进 素而水体的化学变化是沉降的主要影响因素

行去除。通常过滤机制在透水路面中最为有效 (Scholes et al., 2008)。但是由于LID设施中雨水径

流相对较快的转运速度，絮凝沉降并不被认为是 (Scholes et al., 2008)。而且最近的研究也发现，过

LID系统的主要物理化学去除工艺。 滤机制在雨水花园中也发挥着重要作用。因此近

年来有许多研究关注其填料特征对过滤机制的促

5 『水环境治理』

专家观点 2017年 第1期

5 『水环境治理』

专家观点 2017年 第1期

34 『水环境治理』

技术论坛 2017年 第1期

3.3 生物去除工艺 相关理论知识及其研究的欠缺，包括面源污染物

LID技术中的生物去除过程主要包括植物吸 迁移转化规律的研究、 LID系统运行效果的研

收，微生物降解等。它们主要对溶解态污染物的 究、理论知识到应用实践的转化等；（3）有效

去除有着重要的作用（Taylor et al., 2005）。 的运行和维护。

植物吸收主要发生在植物与土壤的接触面。 4.1 生命周期成本

当溶解态污染物通过这个接触面时，它们将通过 LID系统的生命周期成本主要包括系统设

吸附和植物吸收作用得到去除。 Scholes et al. 计，建造（如系统构架的安装，植物种植等），

（2008）认为植物吸收是LID系统中对氮磷去除 运行和维护（Thomson and Leinster, 2007）。与传

的主要形式。但是Greenway and Jenkin（2004） 统的雨洪管理系统相比，LID系统通常的资金投

发现，植物吸收过程相对较慢，而且要求高密度 入相对较低，但其运行和维护的费用相对较高。

植物的种植和较长的滞留时间，这就加大了提高 如Thomson and Leinster（2007）所指出，LID系

氮磷去除率的难度。而且Madyiwa et al.（2003） 统的生命周期成本绝大部分来自于系统的运行和

也注意到由于雨水径流中包含重金属（如Pb和 维护。这就意味着当地的相关部门必须在日后长

Cd），这会对植物产生毒害作用，而且通过食物 期的运行维护中投入更多的资金，这通常远远高

链对其他生物也产生影响。这个研究结果就暗示 于最初设计和开发的成本投入。这个因素导致了

了对LID系统中过季植物的适当处理值得重视。 LID技术系统不能在全国范围内有效推广，尤其

微生物降解指通过微生物活动对污染物进行降 是在经济欠发达的城市和地区。

解。这个过程对污染物去除具有两面性。一方面， 以一个草沟系统的维护成本为例 （WSUD,

有些研究学者已经发现，微生物活动会对水体中的 2012）， 在系统建成后的两年中，对其日常维护

特定污染物有去除作用。Hong et al (2006) 研究了 所产生的费用远远高于其他年份。这主要是由于

LID系统中微生物活动对烃类物质的去除效果，他 在系统建成初期，需要大量的植物种植，垃圾清

们发现在3-10天的过程中，烃类物质去除了83%- 理等维护工作。由于LID系统的维护对其日后的

97%。但是另一方面，微生物活动对污染物去除也 有效运行起着重要的作用，这就说明大量的资金

有负面效应。就像Hatt et al.（2008）已经发现微 投入成为系统成功运行的关键因素，尤其是在系

生物在降解有机物质的过程中会溶出氮磷和其他有 统建成初期。

机物质，因此对水体造成了二次污染。

4.2 LID设计和运行相关理论知识及其研究的欠缺

4 发展低冲击开发模式的挑战 成功的LID系统设计对城市水环境保护起着

尽管我国已经开始引入低冲击开发模式作为 重要的作用。许多研究学者已经指出，对于污染

城市水环境保护的重要措施，但目前仍然存在诸 物迁移转化规律的深入研究是LID系统设计的关

多问题。这主要是由于将水环境保护措施与城市 键环节。而且，监测建成系统从而掌握系统的运

规划相结合的过程中涉及许多因素。任何因素都 行状况也十分重要。另外，如何将最新的研究成

与LID系统的成功设计与运行紧密相连。Lloyd 果及时有效地向实践工程中转移也是保证LID系

（2000）归纳了影响LID系统的关键因素，主要 统成功运行的重要内容。以下将对这三个环节进

有管理框架，生命循环成本，技术与设计，市场 行系统阐述。

与接受度。而对于我国目前的现状来说，发展低 4.2.1 污染物的迁移转化规律

冲击开发模式的挑战主要集中于以下几个方面： 污染物的迁移转化主要涉及其产生，聚集和

（1）生命周期成本；（2）指导 LID设计和运行 转运过程。产生和聚集过程 （Build-up）是指污

2017年 第1期 技术论坛

『水环境治理』 35

染物在非雨期通过污染物的沉降和累积逐步聚集 LID设施，但是对于这些系统运行效果的监测和

在下垫面表面的过程（Vaze and Chiew, 2002）。 分析还相当有限。由于该类研究的缺乏，LID系

污染物转运（Wash-off）主要指污染物被雨水径 统的运行效果不能得到有效及时的评估，而且无

流冲刷并被转移到受纳水体的过程（ Vaze and 法对当前的设计理念做出校正，这将直接影响

Chiew, 2002）。这两个过程与诸多因素相互关 LID系统的长期有效运行。

联，深入研究两过程与其影响因素的关系是 另外，对于运行中LID系统的监测也为设计

LID系统设计的基础。例如，城市功能区类型， 和规划人员提供重要的数据基础，能使其充分掌

土地利用类型，交通状况，城市发展模式都会对 握LID系统对当地的土壤，气候和城市发展状况

污染物的产生和聚集产生影响（(Liu et al., 2012a, 的适宜程度等，从而为日后的规划设计提供理论

Liu et al., 2012b, Miguntanna et al., 2010）。而污染 支持。对于相关的政府部门和决策者来说，已运

物的转运则与降雨特征（降雨强度，降雨时间 行LID系统的监测数据也为其提供相关的知识，

等）密切相关 （Egodawatta et al., 2007; Liu et al., 从而为其最终的规划决策提供指导（Ewing et al.,

2012c; 蒋沂孜，刘安，管运涛等，2013）。而 2000）。就LID系统对城市水环境生态的影响来

且，许多研究已经发现，污染物迁移转化过程也 说，目前还没有相关的研究报道，从很大程度上

会随污染物种类的不同而发生变化。Miguntanna 来讲是因为缺乏相关的监测数据。总而言之，如

（2009）注意到氮和磷的冲刷转运特性有着显著

果不能对LID系统进行持续监测和分析，就很难 差异。氮的冲刷转运随着降雨强度的增加而减

保证其长期有效的运行。 小，磷则相反。因此，他们定义氮的冲刷为来源

4.2.3 理论知识到应用实践的转化 限制型，而磷的冲刷为转运限制型。这些信息能

迅速有效地将理论研究成果向应用实践转化 够为LID系统设施的设计（如设施的大小，布放

是当前低冲击开发模式在我国面临的又一重大挑 位置或种类的选择）提供理论依据。

但是当前的研究对污染物迁移转化的探索还 战。就像Lloyd et al.（2001）已经指出，尽管目

很欠缺，尤其是在我国。主要的原因在于水环境 前的科学研究已经达到了一定的深度，但是大部

与其影响因素之间的复杂关系。就像Ahyerre et al. 分的研究成果和技术无法有效的转移或传达到真

(1998) 注意到，径流污染物受到时间和空间尺度 正的工业实践、当地政府部门和普通大众中去。

上较多因素的影响。因此，现在所采用的模型或 而且随着新研究知识的不断发展，知识转移障碍

数学模拟方法对污染物迁移转化过程的研究距离 已经逐步成为阻碍实践技术发展的重要原因。就

实际情况相差甚远。例如，当前的知识状态认为 LID系统的设计和规划来说，所需要的数据和信

大部分的污染物附着在颗粒物的表面，因此所设 息涉及到了当地的气候条件，土地规划，城市发

计的LID设施技术都是以去除颗粒物为目标。但 展状况等诸多领域，这就意味着需要各个相关部

是有些研究结果已经显示，氮、磷、重金属等污 门积极有效的配合。但是目前基础数据信息的获

染物在径流中的迁移转化与颗粒物有着明显的不 得仍然存在障碍，甚至这种信息转移的障碍会在

同 （Gunawardana et al., 2012; Liu et al., 2012b; 同一部门内部出现。例如LID系统的设计和管理

Mahbub et al., 2011），因此延用传统的理念进行 信息通常主要集中在工程技术部门，而运行维护

LID设计可能会导致LID运行的失败。 部门知之甚少，这种知识信息共享的缺乏就严重

4.2.2 LID系统运行效果研究 阻碍了LID系统正常有效的运行。

尽管目前我国有些大城市已经开始使用

5 『水环境治理』

专家观点 2017年 第1期

5 『水环境治理』

专家观点 2017年 第1期

36 『水环境治理』

技术论坛 2017年 第1期

2

4.3 有效的运行和维护 逐渐过渡到了目前的水量水质共同控制（ Q -

根据Thomson and Leinster（2007）的研究结果 focused）。

可知，LID系统有三个关键的阶段，即系统安装， 从我国低冲击开发模式的发展现状来看，单

功能建立以及运行与维护。每一个阶段都会对 纯工艺技术方面的改善作用极其有限，进行综合

LID最终的运行效果产生重要影响。这就说明除了 示范和实践，将技术和规划、建设、管理、政策

最初的建设阶段，LID的运行和维护也是保证其能 等结合起来，形成低冲击开发模式的技术和管理

够正常发挥功能的重要步骤。例如，对于雨水花 综合体系才是重中之重。展望未来，我国仍需充

园的填料来说，它是处理雨水径流的关键 （蒋沂 分借鉴国外发达国家经验，开展低冲击开发基础

孜，刘安，管运涛等，2013），但同时它也很容 研究，形成符合我国本地特征的低冲击开发技术

易堵塞，即便是在系统建成的初始阶段，堵塞也 体系；同时，采取完善的管理措施，使低冲击开

是阻碍雨水花园正常运行的主要原因。因此，对 发模式更好地服务于我国的城市面源污染控制。

雨水花园定期的清理和疏通工作就尤为重要。人

工湿地也存在同样的问题。一方面，过季凋谢的 参考文献：

植物可能造成湿地内的堵塞；另一方面，水华等 [1] Ahyerre M., Chebbo G., and Gaume E., et al. Storm

问题也能在人工湿地中发生，由于水体中溶解氧 water quality modelling, an ambitious objective? Water

的减少，从而影响了人工湿地的生态环境和处理 Science and Technology, 1998, 37: 205-213.

[2] Egodawatta P., Thomas, E. and Goonetilleke A.

能力。这些问题就充分说明了LID系统的日常维护 Mathematical interpretation of pollutant wash-off from

工作在整个其生命循环周期中的重要地位。 urban road surfaces using simulated rainfall. Water

Research, 2007, 41: 3025-3031. 与运行维护相关的另外一个问题是如何对 [3] Ellis J. B., Chocat B., and Marsalek, J., et al. Urban

LID系统进行有效的管理。目前，在我国的大部 drainage: A multilingual glossary, London, UK: IWA

分地区，低冲击开发的模式仍然不能得到广泛的 Publishing, 2004.

[4] Ewing S. A., Grayson R. B. and Ardent R. M.. Science,

推广利用，其中一个原因是地方相关部门的决策 citizens and catchments: decision support for catchment

者们对LID系统的设计，建设，运行和维护的资 planning in Australia. Society and Natrual Resources,

2000, 13: 443-459. 金投入知之甚少，尤其是运行和维护的费用开销 [5] Goonetilleke A., Thomas E., and Gilbert D., et al.

方面。因此，有效的LID运行维护管理可以为决 Understanding the role of land use in urban stormwater

策者提供相关信息，如维护力度的需求，系统使 quality management. Journal of Environmental

Management, 2005, 74: 31-42.

用年限，生命周期成本等。这些信息就能够为 [6] Greenway M. and Jenkins G. A. A. Comparative study of

LID的推广和使用提供基础。 the effectiveness of wetlands and ponds in the treatment

of stormwater in subtropical Australia. Avignon: France:

5 结论与展望 Environmental Engineering Chiangmai University.

2004. 本文就低冲击开发模式的理念，工艺和面临 [7] Gunawardana C., Goonetilleke A., Dawes L. A., et al.

的问题作了系统阐述。其最初理念主要针对水量 Source characterisation of road dust based on chemical

控制。但随着城市化的飞速发展，面源污染逐渐 and mineralogical composition. Chemosphere, 2012, 87:

163-170.

成为威胁水环境的重要因素。因此如何对雨水进 [8] Hatt B. E., Fletcher T. D. and Deletic A. Hydraulic and

行有效的源头控制成为城市水环境治理的重要课 pollutant removal performance of fine media stormwater

filtration systems. Envrionmental Science and 题。这就使得低冲击开发模式从传统的水量控制 Technology, 2008. 42: 2535-2541.

E

2017年 第1期 技术论坛

『水环境治理』 37

[9] Hong E. Y., Seagren E. A. and Davis A. P. Sustainable [21] Madyiwa S., Chimbari M. J., Nyamangara, N., et al.

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2001.

5 『水环境治理』

专家观点 2017年 第1期

5 『水环境治理』

专家观点 2017年 第1期

38 『水环境治理』

技术论坛 2017年 第1期

静压植桩绿色施工技术

在茅洲河流域水环境治理中的应用

曹永生1 1 2 1

陈惠明 * 苗春雨 马勤标

（1. 中电建水环境治理技术有限公司 广东 深圳 518101；

2. 中国水利水电第十三工程局 天津 300384）

摘 要：文章依托茅洲河流域（宝安片区）水环境综合整治工程实例，介绍了静压植桩技术在城市水

环境综合治理雨污分流管网改造钢板桩施工工程中的应用成果。结果表明，静压植桩作为一种绿色环保施

工技术，噪声小、低振动、无污染、操作简单，能够有效解决普通打桩设备噪声大、振动强等难题，确保

了城市特别是临近房屋、居民集中区等特殊施工区域的安全文明施工，具有很大的应用价值和前景。

关键词：茅洲河；水环境治理；静压植桩；环保施工；钢板桩

Whist Press Piling Green Construction Technology in The Application of

Mao Zhou Valley's Water Environment Treatmen

1 1 2 1 Cao Yongsheng , Chen Huiming * , Miao Chunyu , Ma Qinbiao

（1. Powerchina Water Environment Governance, Shenzhen, Guangdong 518101, China;

2. Sinohydro Bureau 13 Co., Ltd, Tianjin 300384, China）

Abstract: Relying on the project of Mao Zhou Valley（Baoan distract）water environment comprehensive

treatment, this paper introduces the achievements of whist press piling technology application in rain sewage diversionpipe network transformation engineering, during process of urban water environment comprehensive treatment. The

result shows that the static pressure pile machine with low noise, no vibration, easy operation, piling work small impact

on the nearby residents and housing, pile driving machinery vibration effectively resolve the common problem of large,

high noise, to ensure the safe and civilization construction. It suggests that whist press piling technology has great

application value and the prospect in this industry.

Key words: Mao Zhou river; water environment treatment; whist press piling technology; green construction; steel

sheet pile

1 工程概况 设备噪声大、振动强，对周边建筑物及居民正常

茅洲河工程区域主要位于老城区，施工空间 生活影响较大，不能满足城市安全文明施工的要

狭窄，路面等基础设施老旧，且钢板桩施工段大 求，严重制约工程进度。同时在施工过程中发

都位于靠近房屋、居民区等特殊区域。普通打桩 现，普通打桩设备施工精度差，钢板桩咬合度

2017年 第1期 技术论坛

『水环境治理』 39

低，致使其闭水效果不佳，增加抽排水工程量； ④砂质黏土层 揭露于研究区部分地段，褐

部分施工区域地质情况复杂，地层坚硬常规打桩 红、灰黄、灰白色等，由下伏基岩风化残积而

设备难以钻进无法正常施工。 成，原岩结构可辨，呈可塑、硬塑状，稍有光

雨污分流管网改造工程是治理过程中“控源 泽，摇振无反应，干强度中等，韧性中等，层厚

截污”的关键一环，而钢板桩施工是雨污分流管 4.3-7.1m，平均厚度5.2m。

网改造工程中的重要内容。本文选取项目松岗街 2.2 沙浦围社区

道潭头工业区、沙浦围社区等2个区域作为典型研 2.2.1 周边环境

究区，采用了静压植桩施工技术，有效解决了上 该区位于沙浦围社区十巷，施工现场道路宽

述工程难题，使得项目得以顺利推进。 度约15m。道路南侧为5层居民楼，1楼为店铺，

2 研究区概况 2-5楼为居民住房，北侧为空旷厂区，完成施工

2.1 潭头工业区 工程量60m。

2.1.1 周边环境 2.2.2 地质情况

该区位于西部工业园区主干道，施工现场道 根据地质钻探资料分析，该段主要地质从上

路宽度22.5m，道路北侧8m为6层居民楼，1楼为 到下依次为素填土、黏土、中粗砂、淤泥质、粗

店铺，2-5楼为居民住房，南侧为空旷厂区，完 砾砂、砂质黏土，部分土层中含有卵石及零星孤

成施工工程量42m。石。地下水稳定水位1.3m。各地层性质自上而下

分述如下： 2.1.2 地质情况

根据地质钻探资料分析，该段主要地质从上 ①素填土层 揭露于研究区所有地段，褐黄、

到下依次为素填土、淤泥、粉质黏土、砂质黏 黄色等，稍湿-湿，主要成分为搬运而来的黏性

土，部分土层中含有零星孤石。地下水稳定水位 土及砂砾等组成，结构松散，层厚3.3-3.5m，平

1.5-1.6m。各地层性质自上而下分述如下： 均厚度3.4m，顶端0.2m左右为混凝土路面。

①素填土层 揭露于研究区所有地段，褐 ②黏土层 揭露于研究区所有地段，褐黄、

黄、褐红、灰黑色等，主要由粘性土、碎石、砾 浅灰、褐红色等，湿，呈可塑状态，局部相变为

砂组成，碎石等硬质杂质含量小于15%，块径2- 粉质粘土或中细砂。层厚 2.0-2.3m，平均厚度

5cm，结构松散-稍密，层厚3.1-4.1m，平均厚度 2.1m。

3.4m，顶端0.3m左右为混凝土路面。 ③中粗砂层 揭露于研究区所有地段，浅

②淤泥质层 揭露于研究区所有地段，灰黑 灰、灰黄色等，含水饱和，结构松散、稍密，局

色等，可见贝壳，具腥臭味，含水饱和，呈流 部 黏 粒 含 量 较 高 。 层 厚 1.2-1.4m， 平 均 厚 度

塑、软塑状，层厚0.6-0.8m，平均厚度0.7m。 1.3m。

③粉质黏土层 揭露于研究区部分地段，灰 灰白、褐红、褐黄色等，可塑，有光泽，摇

白、褐红、褐黄色等，可塑，有光泽，摇振反应 振反应无，干强度高，韧性高，含细砂，层厚

无，干强度高，韧性高，含细砂，层厚 0.2- 0.2-3.1m，平均厚度2.3m。

3.1m，平均厚度2.3m。 ④淤泥质层 揭露于研究区所有地段，深

5 『水环境治理』

专家观点 2017年 第1期

5 『水环境治理』

专家观点 2017年 第1期

40 『水环境治理』

技术论坛 2017年 第1期

灰、灰黑色等，局部浅灰色，含水饱和，呈流 3 静压植桩技术在茅洲河工程中的应用

塑、软塑状，含腐烂木屑及有机质，具腥臭味， 3.1 工艺原理

局部含炭化木。层厚3.3-3.5m，平均厚度3.4m。 静压植桩机的桩基贯入工艺机理与其他各类

⑤粗砾砂层 揭露于研究区所有地段，褐 传统型打桩机完全不同[5]。它通过夹住数根已打

黄、灰黄、灰白、浅灰色等，含水饱和，结构稍 入土体的钢板桩（即完成桩；初期靠反作用力基

密，粉黏粒含量不均匀，砂粒成分为石英质，呈 座进行完成桩压入），将已打入土中的桩产生的

次圆状，分选性差，局部相变为粉细砂或砾砂， 拔出抵抗力作为反力（包括压入桩表面与土体间

局部地段底部含少量小卵石。层厚3.0-6.8m，平 的表面摩擦抵抗力、锁口间抵抗力等），利用静

均厚度4.2m。 载荷将下一根桩压入地面。钢板桩由吊机插入压

⑥ 砂质黏土层 揭露于研究区所有地段，褐 桩夹头，压桩夹头起导向作用，静压植桩机由液

黄、褐红色等，湿，呈可塑-硬塑状，主要由混 压缸将钢板桩依次压至设计高程。工艺原理如图

合花岗岩风化残积而成，除石英外其余矿物已风 3.1 所示。

化为黏土，岩芯呈土柱状。层厚2.6-3.0m，平均

3.2 工艺流程 厚度2.7m。

静压植桩机施工流程参见图3.2。

图3.1 静压植桩机压入机理

2017年 第1期 技术论坛

『水环境治理』 41

图3.2 静压植桩机施工流程

图3.3 Sa100静压植桩机构造三视图（水刀为选用）（单位：mm）

3.3 施工机型 3.5 应用成果分析

基于研究区地质情况、工程需求及施工成本 3.5.1 环保性

考虑，本工程选用的是日本株式会社技研制作所 为评估静压施工对周边居民生活的影响，现

生产的SA100静压植桩机，其规格、构造见图 场按相关规程对设备噪音进行了测定，噪音为

3.3。 70~80dB， 3米外不影响人与人之间的正常谈

3.4 施工桩型 话，不高于周边车辆噪音。同时对地面震动情况

本次应用研究采用6 m长Ⅳ型拉森钢板桩。 进行了测试，施工过程中放置在垂直距静压机

5 『水环境治理』

专家观点 2017年 第1期

5 『水环境治理』

专家观点 2017年 第1期

42 『水环境治理』

技术论坛 2017年 第1期

0.5~1m地面处一元硬币无位移，且在施工设备 3.5.4 施工精度

5米范围内人体几乎感觉不到震动，因此不会对 静压植桩机施工过程中在轴线方向采用桩用

附近的建筑物（特别是老旧房屋）及地下管线造 镭射校准仪（红外线）导向，轴线偏差能够很好

成影响。同时，其动力单元采用最新型的环保型 地控制，轴线偏差一般能控制在±3cm之内；在

设备，实现了清洁排放，所采用生态液压油能够 垂线方向，通过降低夹点，并利用水平尺测定钢

进行自然降解，即使在施工过程中流入水中或者 板桩及设备的倾斜度，实时对设备进行调整来保

土壤也不会给生态环境带来影响。 证垂直度。其较高的植入精度能够延长钢板桩的

3.5.2 安全性 使用寿命并提高钢板桩支护的闭水性。

静压植桩机是嵌住已经完成压入的钢板桩， 3.5.5 跨管性能

牢牢抓住，施工作业靠液压力转化为动力，能较 为充分评估静压植桩机在实际工作中的性

好的避免机械伤害，由于其打桩过程中是环抱 能，在潭头工业区施工过程中对其遇到管线时跨

（套索）式，能减少常规打桩过程中夹头处滑脱 越施工性能进行了测试。此次跳跃管线宽度约为

导致桩坠落等的可能。 500 mm，通过钢板桩压入前跨越宽度计算、制定

3.5.3 经济性 跨越方案、压入辅助桩、跨管压入等一系列过程

为评估静压植桩机施工经济性，施工过程中 （见图3.4），成功跨越管沟。

对其单位时间耗油量及人员配备情况等做了记 4 结语

录，并与目前茅洲河工程中主流机械手打桩机的 本次应用研究表明，与振动锤打桩机施工相

对应指标相关做了对比，如表3.2所示。 比，静压植桩技术环保性、安全性、经济性等方

结果表明，静压植桩机单位时间耗油量要明 面表现出明显性的优越性，能够有效解决目前城

显少于机械手打桩机，从侧面也反映出静压植桩 市特别是临近房屋、居民集中区等特殊区域钢板

机较高的环保性。 桩施工中存在的噪声、振动等特殊问题，该技术

表3.1 机械手与试验静压植桩机工作噪声值对比

表3.2 静压植桩机与机械手经济性对比

2017年 第1期 技术论坛

『水环境治理』 43

（1）技术人员测算跨越宽度 （2）压入辅助桩

（3）跨管压入 （4）跨管完成，设备自走

的推广对于降低施工造成的生态环境污染，实 参考文献:

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图3.4

E

5 『水环境治理』

专家观点 2017年 第1期

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44 『水环境治理』

技术论坛 2017年 第1期