英国这样应对合流制溢流污染“三难题”

   

导语    

   

以水看科技进步，以水观世界发展。“水看世界”带您在云端游历世界水务，博览众长，以为攻玉。（素材来自上海《净水技术》杂志社情报咨询服务板块成果）

本期摘要  

 

一家来自英国的咨询公司对英国的 合流制溢流污染问题 进行了咨询，针对溢流污染的三难题提出了五项呼吁，并建议了 基于自然、基于数据和技术的解决方案 。

英国 合流制污水溢流（CSO） 的挑战是极具复杂性和政治性的。环境咨询公司雅各布斯（Jacobs）的一份新白皮书旨在揭开这一挑战的神秘面纱，我们来看一下。

超负荷运行

英格兰约有15,000个暴雨溢流口超出了其设计容量，并且它们明显不堪重负。如果不予以解决，这可能导致更多的污水溢流，从而对公众健康和环境造成危害。

这是咨询公司雅各布斯（Jacobs）的一份白皮书中的说法，该公司调查了英国水务行业合流制污水溢流（CSO）的挑战。

随着国家应对气候变化、人口增长和基础设施的不足，这些暴雨溢流口正超出其设计极限。

当暴雨径流与污水相汇流时，它们会淹没整个污水系统，导致污水排放到附近的河流中。这些由维多利亚时代设计的“老式安全阀”难以应对这一现象，其后果影响了环境和当地社区。

维多利亚时代的解决方案

     

合流制污水溢流（CSO） 是指在污水系统压力大的情况下排放多余的污水和雨水到地表水中。它们可以防止暴雨期间的洪水和管网倒灌，将混合污水稀释到水体中。然而，随着气候变化、城市化和降雨增加，合流制污水溢流（CSO）运行变得常态化，而且下水道堵塞使情况进一步恶化。这导致即使在较轻的降雨期间也会排放污水，使污水溢出到街道和住宅中。

导致堵塞的原因包括居民的行为，例如冲洗脂肪、油脂和湿巾，这进一步加剧了问题。

协同努力

雅各布斯提到，合流制污水溢流的挑战体现了一个“三难题”：气候变化加剧了天气极端性，老化基础设施影响了水质，而不断增加的成本带来了财务挑战。为找到解决方案，水务行业必须团结各利益相关者，包括监管机构、消费者、股东、开发商、非政府组织和创新者等。

例如，天气事件的频率和严重程度正在增加。更频繁和更强烈的暴风雨加剧了现有基础设施的不足，影响了混合暴雨和污水系统以及集水区的良好状况。

最近，频繁出现溢流污染事件的水务公司的道歉情况，突显了对污水溢流采取紧急行动的必要性。监管要求到2025年前对合流制污水溢流进行大规模监测和改进的投资，并设定了2035年和2050年的雄心目标。

政府计划要求到2050年投资600亿英镑以解决合流制污水溢流问题。水务公司必须考虑消费者的负担能力、环境成本和地区不平等因素，并寻求创新的资金筹集途径。

投资变革

水务公司正在向国家溢流计划投资数十亿英镑，这是维多利亚时代以来下水道最重大的现代化改造。这项投资解决了气候变化、环境影响和可负担性带来的挑战。然而，白皮书指出，负担并不均匀分布，地区不平等仍需要认真考虑。

例如，要满足600亿英镑的投资要求，就需要引导信用评级、环境绩效评估和资金成本。水务公司必须探索可替代的资金筹集途径，并保持良好的环境绩效评级，以确保投资者的信心。

 尽管消费者偏好优先考虑内部下水道淹水等即时影响，但合流制污水溢流的更广泛意义，包括污染，也需要关注。

五项行动呼吁

雅各布斯的白皮书描述的问题复杂性在整个行业都有广泛的认识。各个层面都在进行对话，但大家一致认为没有快速解决方案，并且需要一系列解决方案。

为了向前迈进，雅各布斯建议以下五项行动呼吁，让所有利益相关者共同努力并实现这一根本性转变：

1.使用类似监管机构推进基础设施发展联盟的监管方法，这是一个由三个水务监管机构组成的伙伴关系：Ofwat、环境局和饮用水监管局（DWI）。这一框架需要应用于CSO挑战，并包括完整的客户代表，比最近提出的内容更进一步。

2.采用适应性规划方法，以允许水务公司（和其他第三方）在中长期进行更灵活的投资。

3.通过调整激励措施和风险，以认可所有利益相关者的“最佳价值”概念，消除创新投资的意外障碍。

4.探索替代的融资机制，既可以补充现有的RCV（排名选择投票）方法，又可以保护当前客户免受过度、短期的影响。  

5.认识到与合流制污水溢流相关的环境保护和水质管理不仅仅是水务企业的责任，还将需要采用综合集水区管理原则来实现成功。

基于自然的解决方案

白皮书重点关注两种主要类型的解决方案，即基于自然和基于数据技术的解决方案（D&T）。基于自然的解决方案（NBS）涉及利用自然来解决水管理问题，旨在与自然过程合作。例如，在河流集水区的上游种植林地可以减缓水流速度，减少下游洪水。虽然主要优势是防洪，但建立林地还有其他优势，如净化空气、提供休闲空间、美化环境和促进生物多样性等。

与传统的“灰色解决方案”（如防洪设施）不同，基于自然的解决方案为社会提供了更广泛的生态效益。它们需要整个集水区的支持才能取得成功。

随着人口的增长和城市化，人们越来越需要为自然腾出空间。在英国，84%的人口居住在城市地区，并每年增以0.5-1%的速度增长。采用NBS意味着理解并支持这些全面的解决方案，以实现有效的水资源管理。

基于数据和技术的解决方案

基于数据和技术的解决方案对于实时监测天气、河流水位、下水道水位和资产性能至关重要。尽管有创新，但大量收集的数据仍然未得到充分利用，也未发挥其全部潜力。例如，来自遥测和SCADA的数据通常最终进入传统数据中心，仅提供有限的见解。

为了发挥现有数据的力量，雅各布斯强调了朝着以洞察力为驱动的决策文化转变的必要性。打破数据孤岛、优化信息流程和提升人才是至关重要的步骤。

水务公司联合公用事业公司已成功地采用了基于数据和技术的解决方案来解决下水道泄漏和洪水问题。其使用Aqua DNA，一种利用传感器和人工智能分析的智能解决方案，取得了显著的改善，减少了污染事件、下水道洪水、外部洪水和堵塞问题。   

为了挖掘未开发的见解，基于数据和技术的解决方案可以分析现有数据，如污水泵站的遥测数据，提供宝贵的性能信息。利用有关合流制溢流污染数据收集的监管要求并结合各种监测工作可以提供对集水区健康状况的全面视角。  

水管理的根本转变，类似于基于自然的解决方案（NBS），涉及到监管机构和水务公司作为“水管理召集者”，与社区合作，共同寻求全面解决方案。

雅各布斯指出，了解来自其他行业的投入，如私人化粪池排放、农业径流和工业排放至关重要。数据和技术支持的解决方案可以整合集水区内所有行业的数据，赋予用户处理气候事件和推动环境改善并可能节约成本的能力。

基于自然的解决方案

上议院的指导呼吁政府发布一项国家水政策，如果得到适当设计和实施，可以全面解决上述挑战和想法，并促进采用一体化的方法。

该策略的目标是对水环境的质量和供水的弹性设定明确的期望值，为水务部门和监管机构制定明确的工作基准。雅各布斯强调，该行业将欢迎这一全面的发展方式。