經典：上海世博會給水排水新技術解讀及啟示
在上海世博會，很多展館和地標的設計都與水密切相關，很多展館還利用多媒體展示了先進的給水排水技術。各項技術匯總情況如下表：
1、 直飲水將是我國城市未來的主要飲水方式
經濟發(fā)展帶來人們生活水平發(fā)生質的變化，對飲用水的水質提出了更高的要求，直飲水入戶是當今世界的發(fā)展潮流，是發(fā)達國家的一個重要標志，也是對中等發(fā)達國家的一項評判標準。
發(fā)達國家的直飲水已比較普及，美國、歐洲、日本的普及率分別為60%、56%、38%。我國的直飲水事業(yè)與國外相差較大，家庭直飲水量僅占城市供水量的1%~3%。上海世博會采用的直飲水技術堪稱中國給水排水領域的一項重大革新。世博園區(qū)內共分布了158處直飲水供水點，為參觀者提供便捷、優(yōu)質的免費飲用水。為實現園區(qū)內自來水直接飲用，在世博園區(qū)外，實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，增設臭氧活性炭深度處理過程；在世博園區(qū)內，采用“超濾膜過濾、活性炭吸附、紫外線消毒”三項技術，選用的超濾膜滲透過程無需要額外加高壓，只要自來水的水壓即可保證處理流量。經過多重的加工處理，出水口的直飲水不僅達到了現行國家飲用水衛(wèi)生標準，甚至優(yōu)于歐盟標準。
2、 低碳化是污水處理技術的發(fā)展方向
城市污水處理系統作為重要市政基礎設施之一，是低碳經濟發(fā)展最主要的實施平臺，在低碳經濟中扮演著多重“角色”。首先，污水處理系統是完成城市減排目標的主體；其次，污水處理系統又是碳排放行業(yè)，污水處理設施建設需要消耗大量高能源高碳密度原材料產品，在污水輸送和處理過程中，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完成污染減排目標的前提下，降低污水處理過程的能耗和碳排放量，是目前污水治理行業(yè)關注的焦點問題。世博園成都的“活水公園”項目展示了城市污水生態(tài)治理系統，充分體現了低碳處理理念。
案例：成都案例館以1：10的比例還原了成都的活水公園。活水公園日處理污水量15m3左右，全部來自世博園區(qū)。污水凈化分三步：一是世博園區(qū)內的部分污水經管道流入收集池，由水泵抽至厭氧沉淀池處理；二是處理過的水經由具有落差的一串石雕池，在自然落差中跌水曝氣；三是充氧水進入人工濕地，通過人工濕地中植物、微生物和填料的協同作用吸收、吸附、分解污水中的污染物質。整個處理系統基本無動力消耗，日常維護簡單，展示了污水處理技術發(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，人類面臨全球性水資源危機，實現水資源的可持續(xù)利用，已成為全世界共同的任務。一些國家較早認識到水資源危機的嚴重性，將水資源保護和利用提升至重要戰(zhàn)略高度，并開展了大規(guī)模的實踐工作。借助2010年上海世博會這一平臺，各國展示了水資源綜合利用方面的成功經驗。
案例1：在城市最佳實踐區(qū)中，馬德里案例館展示了歐洲最佳的水資源再利用系統。馬德里市100%的污水都得到處理，年處理量3億多m3，經過凈化的再生水通過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600×104m3。
案例2：新加坡淡水資源貧乏，主要通過雨水收集、污水再生、海水淡化和境外購水四種方式來保證城市用水。新加坡主要利用先進的膜技術與紫外線消毒，對二級出水進一步凈化，出水可安全飲用。此外，新加坡還創(chuàng)造性地開發(fā)了深隧道陰溝系統，利用重力輸水，不需要動力，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手段
膜技術是近40年來發(fā)展最迅速、應用最廣泛的技術。與傳統技術相比，膜技術具有能耗低、投資少、操作簡便、處理效率高等優(yōu)點。膜技術的應用范圍十分廣闊，在城市飲用水和污水深度處理中廣泛應用。在上海世博會上，膜技術不僅保障了世博園區(qū)的飲水安全，也成為很多展館競相展示的對象。
案例：除世博園區(qū)的直飲水設備和新加坡館展示的污水再生方法采用了膜技術以外，在城市未來館中，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召開的研討會上，討論了膜處理技術議題。以“環(huán)境先進城市•水都大阪的挑戰(zhàn)”為主題的大阪城市案例，從其設計的“水之回廊”到第三展示區(qū)，皆是通過大量的短片、影像向游客展示大阪濾膜凈水技術、防止污染技術等與水相關的內容以及服務于未來城市的“新能源”內容，特別是游客通過踩動一輛特殊的自行車就可以驅動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
隨著城市化進程的加快，傳統的雨水快集和快排管理方式顯現出很多弊端，如雨水徑流系數提高、洪水流量過程線變陡、排澇災害風險加大、初期雨水徑流污染加重等，相應的設施建設投資和運行費用也隨之增加，同時引發(fā)了地面沉降、水資源短缺等水生態(tài)環(huán)境問題。因此，世界各國開始致力于雨水綜合管理技術的研究，將防汛排澇、雨水利用和面源污染控制綜合考慮，解決城市雨水問題。
（1）加強雨水源頭收集利用
加強雨水源頭收集利用，一方面開拓了非傳統水源的利用，另一方面可削峰蓄谷，減輕排水系統壓力和面源污染負荷。中國館、文化中心、世博中心等場館的屋頂和世博軸的頂棚均實現了大面積收集利用，而挪威館、倫敦館、美國館等數十個國家館以及很多城市案例館的屋面雨水也均進行了回收利用，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)的建設中，還采用了下凹式綠地、滲透性路面等技術，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）加強城市面源污染控制
德國館展示了2011年柏林施普雷河項目的雨水收集方案：在河道水面以下建蓄水池，與堤壩上的排水口相連，在雨季時暫時儲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座地下雨水調蓄池以控制面源污染，但其服務面積僅為合流制排水系統的18%，無法滿足面源污染的控制要求。柏林施普雷河項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蓄空間，不僅能實現面源污染的控制，同時還可以根據服務區(qū)域的降雨情況，調控各系統的排水能力，兼顧防汛排澇。
（3）加強城市排澇能力
在極端氣候頻現、城市不透水面積增加、排水系統已建的情況下，如何提高城市的排澇能力，已成為國內外各大城市關注的重點問題。在世博會城市最佳實踐區(qū)內，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”。鹿特丹采用水廣場應對暴雨，水廣場平時是市民娛樂休閑的場所，暴雨來臨時，變成一個防澇系統。水廣場由幾個形狀、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，從大水池中分流到溝渠，雨量小時，水又回流入大水池。日本大阪市采用在地下建造大規(guī)模雨水調蓄隧道的方式來應對城市積水現象，這些調蓄隧道對低洼地區(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)技術是提高城市水環(huán)境質量的首要選擇
清澈、優(yōu)美的景觀水體是生態(tài)型城市的重要構成要素之一。然而，目前我國的城市景觀水環(huán)境污染仍比較嚴重，如何改善城市景觀水環(huán)境質量已成為當前亟待解決的問題。生態(tài)技術由于具有建造和運行成本低、操作簡單等優(yōu)點，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展示了水體的生態(tài)凈化過程。
案例：后灘公園的原水取自黃浦江，屬《地表水環(huán)境質量標準》（GB3838-2002）劣V類。江水先進入后灘公園的滴瀑墻，沿滴瀑墻緩緩流下過程中，在墻上微生物膜的作用下得到初步凈化，然后再進入生態(tài)凈化功能區(qū)逐級凈化，出水達到III類水標準。后灘公園的整個生態(tài)凈化系統全長1.7km，其中配置了由水生動物、沉水植物、挺水植物、浮葉植物和濕生植物構成的完整水生態(tài)系統。后灘公園每日凈化水量達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)，作者為網友愛耍酷。
