經(jīng)典：上海世博會(huì)給水排水新技術(shù)解讀及啟示
在上海世博會(huì)，很多展館和地標(biāo)的設(shè)計(jì)都與水密切相關(guān)，很多展館還利用多媒體展示了先進(jìn)的給水排水技術(shù)。各項(xiàng)技術(shù)匯總情況如下表：
1、 直飲水將是我國(guó)城市未來(lái)的主要飲水方式
經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)人們生活水平發(fā)生質(zhì)的變化，對(duì)飲用水的水質(zhì)提出了更高的要求，直飲水入戶是當(dāng)今世界的發(fā)展潮流，是發(fā)達(dá)國(guó)家的一個(gè)重要標(biāo)志，也是對(duì)中等發(fā)達(dá)國(guó)家的一項(xiàng)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。
發(fā)達(dá)國(guó)家的直飲水已比較普及，美國(guó)、歐洲、日本的普及率分別為60%、56%、38%。我國(guó)的直飲水事業(yè)與國(guó)外相差較大，家庭直飲水量?jī)H占城市供水量的1%~3%。上海世博會(huì)采用的直飲水技術(shù)堪稱中國(guó)給水排水領(lǐng)域的一項(xiàng)重大革新。世博園區(qū)內(nèi)共分布了158處直飲水供水點(diǎn)，為參觀者提供便捷、優(yōu)質(zhì)的免費(fèi)飲用水。為實(shí)現(xiàn)園區(qū)內(nèi)自來(lái)水直接飲用，在世博園區(qū)外，實(shí)施了世博配套南市水廠改造一期工程（50×104m3/d），采用新型的高效澄清池工藝，增設(shè)臭氧活性炭深度處理過(guò)程；在世博園區(qū)內(nèi)，采用“超濾膜過(guò)濾、活性炭吸附、紫外線消毒”三項(xiàng)技術(shù)，選用的超濾膜滲透過(guò)程無(wú)需要額外加高壓，只要自來(lái)水的水壓即可保證處理流量。經(jīng)過(guò)多重的加工處理，出水口的直飲水不僅達(dá)到了現(xiàn)行國(guó)家飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，甚至優(yōu)于歐盟標(biāo)準(zhǔn)。
2、 低碳化是污水處理技術(shù)的發(fā)展方向
城市污水處理系統(tǒng)作為重要市政基礎(chǔ)設(shè)施之一，是低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展最主要的實(shí)施平臺(tái)，在低碳經(jīng)濟(jì)中扮演著多重“角色”。首先，污水處理系統(tǒng)是完成城市減排目標(biāo)的主體；其次，污水處理系統(tǒng)又是碳排放行業(yè)，污水處理設(shè)施建設(shè)需要消耗大量高能源高碳密度原材料產(chǎn)品，在污水輸送和處理過(guò)程中，亦直接或間接造成溫室氣體的排放。如何在保證污水處理系統(tǒng)完成污染減排目標(biāo)的前提下，降低污水處理過(guò)程的能耗和碳排放量，是目前污水治理行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題。世博園成都的“活水公園”項(xiàng)目展示了城市污水生態(tài)治理系統(tǒng)，充分體現(xiàn)了低碳處理理念。
案例：成都案例館以1：10的比例還原了成都的活水公園�；钏珗@日處理污水量15m3左右，全部來(lái)自世博園區(qū)。污水凈化分三步：一是世博園區(qū)內(nèi)的部分污水經(jīng)管道流入收集池，由水泵抽至厭氧沉淀池處理；二是處理過(guò)的水經(jīng)由具有落差的一串石雕池，在自然落差中跌水曝氣；三是充氧水進(jìn)入人工濕地，通過(guò)人工濕地中植物、微生物和填料的協(xié)同作用吸收、吸附、分解污水中的污染物質(zhì)。整個(gè)處理系統(tǒng)基本無(wú)動(dòng)力消耗，日常維護(hù)簡(jiǎn)單，展示了污水處理技術(shù)發(fā)展的新方向。
3、資源化利用是破解城市缺水難題的“鑰匙”
21世紀(jì)，人類面臨全球性水資源危機(jī)，實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用，已成為全世界共同的任務(wù)。一些國(guó)家較早認(rèn)識(shí)到水資源危機(jī)的嚴(yán)重性，將水資源保護(hù)和利用提升至重要戰(zhàn)略高度，并開(kāi)展了大規(guī)模的實(shí)踐工作。借助2010年上海世博會(huì)這一平臺(tái)，各國(guó)展示了水資源綜合利用方面的成功經(jīng)驗(yàn)。
案例1：在城市最佳實(shí)踐區(qū)中，馬德里案例館展示了歐洲最佳的水資源再利用系統(tǒng)。馬德里市100%的污水都得到處理，年處理量3億多m3，經(jīng)過(guò)凈化的再生水通過(guò)150km的地下管道，供給噴泉和城市清潔等公共用水，年再利用水量達(dá)600×104m3。
案例2：新加坡淡水資源貧乏，主要通過(guò)雨水收集、污水再生、海水淡化和境外購(gòu)水四種方式來(lái)保證城市用水。新加坡主要利用先進(jìn)的膜技術(shù)與紫外線消毒，對(duì)二級(jí)出水進(jìn)一步凈化，出水可安全飲用。此外，新加坡還創(chuàng)造性地開(kāi)發(fā)了深隧道陰溝系統(tǒng)，利用重力輸水，不需要?jiǎng)恿�，也不占用城市空間。再生水廠就建在污水處理廠旁，使水資源得到循環(huán)利用。到2020年，新加坡再生水量將增加到每天7500萬(wàn)加侖，能夠滿足新加坡本地40%的用水需求。
4、 膜是水深度處理的主要技術(shù)手段
膜技術(shù)是近40年來(lái)發(fā)展最迅速、應(yīng)用最廣泛的技術(shù)。與傳統(tǒng)技術(shù)相比，膜技術(shù)具有能耗低、投資少、操作簡(jiǎn)便、處理效率高等優(yōu)點(diǎn)。膜技術(shù)的應(yīng)用范圍十分廣闊，在城市飲用水和污水深度處理中廣泛應(yīng)用。在上海世博會(huì)上，膜技術(shù)不僅保障了世博園區(qū)的飲水安全，也成為很多展館競(jìng)相展示的對(duì)象。
案例：除世博園區(qū)的直飲水設(shè)備和新加坡館展示的污水再生方法采用了膜技術(shù)以外，在城市未來(lái)館中，陶氏公司展示了膜處理出水的多種回用用途，瑞典阿法拉伐公司在世博園內(nèi)召開(kāi)的研討會(huì)上，討論了膜處理技術(shù)議題。以“環(huán)境先進(jìn)城市•水都大阪的挑戰(zhàn)”為主題的大阪城市案例，從其設(shè)計(jì)的“水之回廊”到第三展示區(qū)，皆是通過(guò)大量的短片、影像向游客展示大阪濾膜凈水技術(shù)、防止污染技術(shù)等與水相關(guān)的內(nèi)容以及服務(wù)于未來(lái)城市的“新能源”內(nèi)容，特別是游客通過(guò)踩動(dòng)一輛特殊的自行車(chē)就可以驅(qū)動(dòng)反滲透膜把污水凈化成純水這一展示形式引起了游客的極大興趣。
5、 雨水綜合管理是城市發(fā)展的必然趨勢(shì)
隨著城市化進(jìn)程的加快，傳統(tǒng)的雨水快集和快排管理方式顯現(xiàn)出很多弊端，如雨水徑流系數(shù)提高、洪水流量過(guò)程線變陡、排澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)加大、初期雨水徑流污染加重等，相應(yīng)的設(shè)施建設(shè)投資和運(yùn)行費(fèi)用也隨之增加，同時(shí)引發(fā)了地面沉降、水資源短缺等水生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。因此，世界各國(guó)開(kāi)始致力于雨水綜合管理技術(shù)的研究，將防汛排澇、雨水利用和面源污染控制綜合考慮，解決城市雨水問(wèn)題。
（1）加強(qiáng)雨水源頭收集利用
加強(qiáng)雨水源頭收集利用，一方面開(kāi)拓了非傳統(tǒng)水源的利用，另一方面可削峰蓄谷，減輕排水系統(tǒng)壓力和面源污染負(fù)荷。中國(guó)館、文化中心、世博中心等場(chǎng)館的屋頂和世博軸的頂棚均實(shí)現(xiàn)了大面積收集利用，而挪威館、倫敦館、美國(guó)館等數(shù)十個(gè)國(guó)家館以及很多城市案例館的屋面雨水也均進(jìn)行了回收利用，利用方向包括綠化澆灌、沖廁、建筑周邊的景觀水池補(bǔ)充水以及直接飲用等。除了直接利用方式外，在世博園區(qū)的建設(shè)中，還采用了下凹式綠地、滲透性路面等技術(shù)，增加了園區(qū)雨水的入滲能力，提高了雨水的綜合利用規(guī)模。
�。�2）加強(qiáng)城市面源污染控制
德國(guó)館展示了2011年柏林施普雷河項(xiàng)目的雨水收集方案：在河道水面以下建蓄水池，與堤壩上的排水口相連，在雨季時(shí)暫時(shí)儲(chǔ)存從排水管道流出的污水，待雨停后再用水泵將收集的污水排入污水廠處理。柏林和上海一樣，排水體制為合流制和分流制并存，上海已在蘇州河沿岸建造了5座地下雨水調(diào)蓄池以控制面源污染，但其服務(wù)面積僅為合流制排水系統(tǒng)的18%，無(wú)法滿足面源污染的控制要求。柏林施普雷河項(xiàng)目提供了很好的思路，利用河道水面下的空間，將沿河的排放口都接入調(diào)蓄空間，不僅能實(shí)現(xiàn)面源污染的控制，同時(shí)還可以根據(jù)服務(wù)區(qū)域的降雨情況，調(diào)控各系統(tǒng)的排水能力，兼顧防汛排澇。
�。�3）加強(qiáng)城市排澇能力
在極端氣候頻現(xiàn)、城市不透水面積增加、排水系統(tǒng)已建的情況下，如何提高城市的排澇能力，已成為國(guó)內(nèi)外各大城市關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題。在世博會(huì)城市最佳實(shí)踐區(qū)內(nèi)，可以看到很多成功的案例。
案例：荷蘭鹿特丹市位于海平面以下，一旦水位升高、海水倒灌，全城將遭“滅頂之災(zāi)”。鹿特丹采用水廣場(chǎng)應(yīng)對(duì)暴雨，水廣場(chǎng)平時(shí)是市民娛樂(lè)休閑的場(chǎng)所，暴雨來(lái)臨時(shí)，變成一個(gè)防澇系統(tǒng)。水廣場(chǎng)由幾個(gè)形狀、大小和高度各不相同的水池組成，水池間有渠相連，雨量大時(shí)，從大水池中分流到溝渠，雨量小時(shí)，水又回流入大水池。日本大阪市采用在地下建造大規(guī)模雨水調(diào)蓄隧道的方式來(lái)應(yīng)對(duì)城市積水現(xiàn)象，這些調(diào)蓄隧道對(duì)低洼地區(qū)的排澇起到了巨大的作用，在暴雨期間，低洼地區(qū)的地面雨水徑流能夠很快排入大口徑的干線中。
6、 生態(tài)技術(shù)是提高城市水環(huán)境質(zhì)量的首要選擇
清澈、優(yōu)美的景觀水體是生態(tài)型城市的重要構(gòu)成要素之一。然而，目前我國(guó)的城市景觀水環(huán)境污染仍比較嚴(yán)重，如何改善城市景觀水環(huán)境質(zhì)量已成為當(dāng)前亟待解決的問(wèn)題。生態(tài)技術(shù)由于具有建造和運(yùn)行成本低、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，因此受到廣泛重視。上海世博園區(qū)的后灘公園向游客生動(dòng)展示了水體的生態(tài)凈化過(guò)程。
案例：后灘公園的原水取自黃浦江，屬《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）劣V類。江水先進(jìn)入后灘公園的滴瀑墻，沿滴瀑墻緩緩流下過(guò)程中，在墻上微生物膜的作用下得到初步凈化，然后再進(jìn)入生態(tài)凈化功能區(qū)逐級(jí)凈化，出水達(dá)到III類水標(biāo)準(zhǔn)。后灘公園的整個(gè)生態(tài)凈化系統(tǒng)全長(zhǎng)1.7km，其中配置了由水生動(dòng)物、沉水植物、挺水植物、浮葉植物和濕生植物構(gòu)成的完整水生態(tài)系統(tǒng)。后灘公園每日凈化水量達(dá)2400m3，出水不僅可以用作世博公園的景觀水，還能用于世博園區(qū)的綠化灌溉和道路沖洗。
注：文章摘自土木工程論壇給排水分區(qū)，作者為網(wǎng)友愛(ài)�？帷�
