探索海綿城市理念在工業園區發展中的運用與實踐

以四川瀘州白酒產業園區為例（以下簡稱“酒業園區”），探索海綿城市理念在傳統工業園區建設發展中的運用和實踐，對傳統工業園區轉型發展起到一定參考作用，以達到改善生態環境為目的，推動經濟與生態環境的良性循環可持續發展。

工業園區; 海綿城市; 雨污分流; 中水回用

TU984.11+3A

［定稿日期］2023-04-04

［作者簡介］楊利（1990—），男，本科，工程師，主要從事項目管理工作。

0 引言

酒業園區在雨污混流、雨污水管網老舊等方面同樣存在很大的改進空間，在提出海綿城市理念后，園區著力研究運用海綿城市理念解決園區雨污混流和雨水徑流等問題，并啟動雨污分流改造、中水回用等相關項目建設工作，有效改善了園區生態環境，有效推動了園區經濟可持續發展。

1 概述海綿城市和工業園區

1.1 海綿城市的理念與作用

海綿城市是新一代城市雨洪管理概念，指能夠像海綿一樣，在適應環境變化和應對自然災害方面具有良好的“彈性”，其實質是通過加強城市規劃建設管理，充分發揮建筑、道路和綠地、水系等生態系統對雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用，有效控制雨水徑流，實現自然積存、自然滲透、自然凈化的城市發展方式，有利于緩解水災的危害性，同時可以存儲和處理雨水，方便再次利用水資源。海綿城市主要技術路徑包括幾個方面：（1）保護生態系統，充分保護生態環境中水源性生態環境，提高蓄水緩沖能力。（2）合理修復生態環境，利用生態手段自然修復建設中的已經破壞的生態環境。（3）落實低影響開發，在開發城市的過程中需要在特定區域降低對于生態環境的負面影響，并且要合理儲存和利用降雨。

1.2 酒業園區的屬性與現狀

酒業園區是具備城市、工業等多重屬性的傳統工業園區。一般傳統工業園區具有特征：

（1）不僅作為城市的重要組成，也是城市功能拓展部分，通常是處于郊區和山地，整體地形地貌復雜，在開發建設前需要做好原生態保留、生態環境保護、水土保持等工作。

（2）作為城市招商引資、發展外向型經濟的重要載體。由于招商引資的迫切性，一些工業園區放低企業進入園區的條件，造成園區內部產業多樣、規模不等，進一步助長了工業園區經濟粗放型的發展模式。

（3）在控制性規劃、空間布局、環保設施等缺乏總體的生態化設計，在污水處理廠及管網鋪設、各類污染物、排放物處理系統等環保設施方面相對薄弱。

（4）大力推崇“以地引資”和優惠政策，過分依賴土地經營造成重復建設和投資上的巨大浪費。

（5）產業共生關聯較弱，難以建立起園區系統內物質——能量循環利用的網絡，從而難以形成促進廢料再生利用的現實途徑［1］。

四川瀘州白酒產業園區成立于2015年6月，前身為2006年建立的瀘州酒業集中發展區，是省級經濟開發區、四川省首批院士（專家）園區，全國首個以白酒制造為主導的專業化、集群化、全產業鏈園區，目前正在爭創國家級經濟開發區。經過10余年發展壯大，建成和在建面積達10 km2，已入駐瀘州老窖、中遠物流、中科玻璃、裕同包裝、海普制蓋等企業290余家，涵蓋原糧種植、白酒釀造、包材印務、檢驗檢測、倉儲物流、技術研發、金融會展、文化旅游等全產業鏈，集聚了國家固態釀造工程技術研究中心、國家酒類及加工食品質量監督檢驗中心、國家酒類包裝產品質量監督檢驗中心等國家級功能平臺，擁有中國國際酒業博覽會永久性會址，是“瀘酒”最重要的產能和質量保障基地。

從“面子”上看，酒業園區經濟高速發展、生態環境優美、基礎設施齊全、路網體系完善；但“里子”卻差強人意，主要表現在地下管網“脈絡”不清、存在雨污混流、部分管網年久失修、草坪綠地滲透效果較差、生態保護意識有待提高等方面。

2 海綿城市在工業園區發展中的意義

2.1 改善園區生態環境

酒業園區整體生態環境相對比較好，但園區地處郊區，地形地貌相對比較復雜，整體土層比較薄，地表具有很強的滲透性，具有較高的環境風險。海綿城市建設最主要的工作就是解決“水”的問題，研究水環境、水資源、水生態對海綿城市建設有重要的指導意義［2］，充分利用海綿城市理念，針對水環境和水資源等提出切合實際的工程技術措施，通過保護原有生態系統，有效修復已經被破壞的生態環境，采用“滲、滯、蓄、凈、用、排”等多種技術措施，因地制宜，合理改善園區水環境，合理增加生態容量，進一步改善園區生態環境。

2.2 降低雨污水徑流污染

水資源不夠充足的現狀不可忽視，而且地表水資源存在污染問題，如果沒有及時處理，將會逐漸減少水資源數量，最終影響到經濟社會發展。為了提升城市防澇能力，強化雨污水分流改造，海綿城市建設是目前極為有效的措施［3］，酒業園區水污染主要是因為工業廢水和地表污水的影響。當前園區工業廢水污染主要是雨污混流，而地表沖刷污染主要是降雨徑流淋浴和沖刷的影響，在暴雨時期徑流會短時間匯集地表和沉積的污物，最終引發水體污染。充分運用海綿城市理念，合理采取雨污分流改造等措施降低水污染程度，有效保護園區水環境。

2.3 緩解淡水資源短缺

中國是世界上水資源最短缺的國家之一，在城市化發展進程中，逐漸增加了淡水需求量，很容易過度開采地下水資源，最終增加生態安全隱患。海綿城市具備凈水系統和儲水系統，可以匯集處理地表沖刷的雨水，可以有效控制水污染問題，同時可以充分利用雨水資源，共同發揮出經濟效益和環境效益。由于人類對水量的需求不斷增加，而水資源卻在不斷減少。從經濟的角度看，再生水的成本最低，從環境的角度看，污水再生利用有助于改善生態環境，實現水生態的良性循環。因此污水再生利用已經被認為是解決水資源嚴重短缺問題的一種可行解決方案［4］。

3 海綿城市在工業園區發展中的實踐

3.1 雨污分流案例

3.1.1 項目概況

根據《關于印發瀘州市主城區雨污分流改造工作方案的通知》（瀘市府辦函〔2018〕135號）文件，酒業園區啟動實施了瀘州白酒產業園區基礎設施及公共服務配套設施改造項目—雨污管網分流改造工程項目，總投資3 000萬元。由瀘州白酒產業園區發展投資有限公司作為項目業主投資建設，于2019年10月21日開工建設，2020年8月20日竣工驗收。主要對酒業園區工業板塊4.25 km2范圍內雨污管網進行分流改造，污水引入園區污水處理廠，該項目由5個部分組成：土石方工程、管道主體工程、道路路面基層、道路路面面層、附屬構筑物，完成雨污管網改造總長約5 920 m，檢查井250座，瀝青路面恢復6 500 m2，道路標線完成3 500 m2，園區企業排水口標牌共計120塊，恢復草皮約8 000 m2等。

3.1.2 實施程序

按照輕重緩急的原則，以片區普查資料、片區施工圖、片區竣工測量等資料為依據，按“監測—排查—修復—評估”等實施程序持續推進雨污分流改造工作。除雨污分流改造基礎工作外，酒業園區主要從幾方面開展雨污分流工作：

（1）委托第三方監測公司開展園區污水管道流量、企業排口、市政區域排口、周期性地取樣等監測工作，判斷各片區是否存在雨污混流情況，同時對COD濃度較低的污水排口進行針對性地監測，主要是小曲清香項目、中科玻璃等12個監測點。

（2）聯合市政管理部門、入園企業事業單位開展管道漏損、雨污混接點等排查工作，排查整改亞慶、寶晶玻璃等雨污混接點19個。

（3）根據排查發現問題，全部針對性的修復整改完成。

3.1.3 效果評估

邀請省廳專家進行評估驗收。經現場踏勘，結合雨污分流改造普查成果、竣工圖和近半年來污水處理廠進水流量變化等數據資料分析，專家們一致認為酒業園區通過實施雨污管網分流改造、灌裝線洗瓶污水收集改造、入園企業內部管網改造及公共區域污水井蓋提升等措施，解決了污水通過合流管道溢流情況，削弱了雨天排水管道過流量，在水文特征基本不變情況下，在一定程度上減少了峰值流量，達到海綿城市建設的基本要求［5］，園區雨污分流工作取得實效，對園區雨污分流改造工作成果予以認可，達到雨污分流預期效果。

3.2 中水回用案例

3.2.1 工藝選擇

經委托第三方檢測機構對酒業園區水體進行檢測，水體為微污染水質，主要污染物指標COD、NH3-N、TP偏高，其他指標相對較低。針對該類微污染水體的治理，采用傳統的活性污泥法及其衍生的生物處理工藝無法滿足設計要求，根據全國類似水質提升項目的應用案例，主要處理方法有人工濕地、生物接觸氧化法等。

3.2.1.1 人工濕地

人工濕地是以污水處理為目的而人為設計建造的具有可控性和工程化的濕地系統，是20世紀開發出的一種污水生態處理技術。多采用人工筑成水池或溝槽，底面鋪設防滲漏隔水層，充填一定深度的基質層，種植水生植物，利用基質、植物、微生物的物理、化學、生物三重協同作用使污水得到凈化。

按照人工濕地布水方式的不同或水流方式的差異，人工濕地系統分為表面流人工濕地、垂直流人工濕地和潛流式人工濕地三類。采用人工濕地處理合流制溢流污水時，需要在濕地前端進行預處理，包括格柵、初沉等工藝，以確保人工濕地的正常穩定運行。

3.2.1.2 生物接觸氧化法

生物接觸氧化法亦稱“淹沒式生物濾池”或“接觸曝氣池”，生物接觸氧化池內充裝填料，填料浸沒在曝氣充氧的污水中，污水流經布滿生物膜的填料，在微生物的代謝作用下，有機污染物得到去除，生物接觸氧化法式一種介于活性污泥法與生物濾池兩者之間的生物處理技術。

生物接觸氧化池內填料淹沒在廢水中，活性較強生物膜附著于填料表面，廢水與生物膜接觸過程中，水中的有機物被生物膜上微生物吸附、氧化分解并轉化為新的生物膜。該工藝在處理污水過程中，生物膜經歷掛膜、生長、增厚、脫落等更替過程，脫落生物膜在池內變成活性污泥，與污水混合接觸過程中，吸附和氧化分解廢水中的有機物，達到凈化廢水的目的，即污水中污染物通過填料上生物膜微生物及脫落生物膜形成的活性物微生物共同氧化降解，確保出水穩定達標。池內微生物所需氧氣來源于鼓風機，在池內填料的切割作用下，池內溶解氧明顯高于純活性污泥法，提高了氧的利用率。隨著處理污水水質差異化及處理排放標準的多樣化，生物接觸氧化法由傳統的組合填料氧化法衍生出多級AO法（懸浮填料）、多級SND工藝（球型固定床填料）及好氧MBBR工藝等，已廣泛應用于工業污水、生活廢水和微污染景觀水體的處理。

本項目主要處理罐裝生產線的清洗污水，以去除污水中COD、氮、磷為主，相對于普通生活污水水質而言，污染物濃度偏低，根據上述兩種工藝比較分析，本項目擬采用接觸氧化法工藝，該工藝具有占地面積小、處理效率高、出水水質穩定等特點。

3.2.2 設備選擇

為了減少投資，減少新建的設施、設備，擬采用撬裝式一體化設備，待項目結束后一體化設備可應用于其他污水處理項目，提高設備使用效率。

根據本項目進水水質及處理標準，擬采用接觸氧化衍生工藝——多級SND工藝。本項目處理規模達到2 000 m3/天，擬采用瀘州新興研發、生產的撬裝式模塊化水質提升一體化設備，單臺處理量800 m3/天，三套并聯運行，滿足項目處理量需求，并留有余量。工廠模塊化生產，現場簡易安裝即可投入運行，大大縮短項目建設期。

3.2.3 工藝流程

洗瓶水—集水池—SND-體化設備（去除雜質）—消毒清水池—泵送回用。

3.2.4 建設方案

根據酒業園區南北區實際情況，南北區污水可合并建設2 000 m3/天處理量污水站一座，處理達標后尾水進行分流，用于廁所沖洗、綠化灌溉、疊瀑景觀、酒谷湖補水等，多余水量匯合于原污水處理廠排口進行排放。亦可以在南北區分別建設800 m3/天、1 200 m3/天兩座，其中南區污水站處理后污水用于南區廁所沖洗、綠化灌溉等；北區污水用于北區酒谷湖補水，多余水量匯合于原污水處理廠排口進行排放。同時在酒谷湖補水口需設置水質在線檢測儀一套。

4 結束語

本文基于四川瀘州白酒產業園區為例，探索海綿城市理念在工業園區建設發展中的運用與實踐。酒業園區在規劃建設中因地制宜，堅持生態為本、自然循環的理念，不斷完善園區生態功能，全面實施雨污分流改造和中水回用等項目，完善雨污管網及污水處理海綿功能，為海綿城市建設奠定堅實的基礎。這些成功案例對園區生態修復、環境質量、水質凈化等良性綠色生態循環系統起到了一定的示范作用，有助于推動建設成為海綿型示范園區。

參考文獻

［1］ 王瑛，唐善茂. 論城市可持續發展與傳統工業園區的轉型［J］. 經濟經緯，2009（3）：51-54.

［2］ 武建奎. 北方產業園區海綿城市建設指標體系研究［J］. 山西建筑，2017，43（27）：99-100.

［3］ 余馨.廣州市中心城區雨污分流改造工程的研究和分析［J］. 廣東化工，2017，（7）： 195-201.

［4］ 陳晶晶. 市政污水處理工藝與中水回用應用［J］. 建材發展導向（上），2020，18（8）：189.

［5］ 左洪山. 基于海綿城市的市政街道雨污分流綜合改造提升實踐［J］. 云南水力發電，2023，39（1）：36-39.