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環境問題的解決很難說終點在哪里。污水處理率眼看著已經到90%了，黑臭水體、流域水環境問題卻依然存在；點上的問題處理得差不多了，城市面源污染的問題又成了人們關心的話題。
尤其是快到雨季、汛期的時候，許多水領域的專家常常脫口而出：合流制、分流制、雨水溢流污染、CSO等名詞。
CSO是Combined Sewer Overflow的簡寫，翻譯過來就是合流制排水系統溢流，用英文字母縮寫表示，不僅簡潔，而且看上去有點東西。畢竟，在環境人的印象里，能用英文字母表示的都是時髦概念。
確實以前人們都叫它合流制溢流，近幾年來可能為了簡潔，叫CSO的人也多了起來。不管叫什么，實質是不變的，它就是一種讓人頭疼的城市季節病，給污水處理廠、給城市管理者、給普通人的生活都來很大麻煩。
生態環境部也是未雨綢繆，今年在冬季就印發了《關于開展汛期污染強度分析推動解決突出水環境問題的通知》，要求各地因地制宜開展汛期污染強度監測分析。
看了不少資料后，我覺得，也許可以參考電影《火星救援》里的工程思維(工程師思維)，解決這個棘手的環境問題。一位教育專家說：工程思維就是永遠以資源有限、條件不足為前提，去實現現實世界的目標。
溢流污染治理的結構、約束和取舍
隨著管網建設和污水處理率的大幅度提高，水環境治理難題走到了“深水區”——污水溢流帶來的非點源污染已成為水體污染的重要因素。
溢流污水懸浮顆粒物濃度較高、濁度大、組分復雜，雨季溢流造成的污染負荷所占比例會在短時段內成倍升高。在我國，“暴雨過后變黑臭”的現象普遍存在。
用生態環境部總工程師、水生態環境司司長張波的話說，就是：“一些地方雨水管網旱季‘藏污納垢’，雨季‘零存整取’，一些地方城鄉結合部存在垃圾隨意傾倒現象，這就導致汛期污染比較嚴重。” 他說：黑臭水體治理有三個短板，其中之一就是“初期雨水污染嚴重”。
溢流污染的治理并非易事。由于涉及基礎設施改造、排水體系管控、城市規劃、產業導向等諸多方面，治理思路的確定，牽一發而動全身。
囿于要統籌考慮現有排水體制、財承空間、政策標準及產業成熟度，目前，國內對于溢流污染治理尚未形成具體思路及明確共識。
本科普文建議溢流污染治理參考《火星救援》，我們先看看工程師思維的屬性。
《轉向：用工程師思維解決商業難題》這本書里，說工程師思維有三個基本特征：首先是在沒有結構的情況下“預見”結構的能力。
作者認為，我們的世界依賴于結構。無論是無中生有，還是在已有的結構上類比、優化、模仿，預見結構都不是一件容易的事情。
溢流污染的解決其實也沒有現成的結構，無論是利用現有污水處理廠的處理能力，還是建設調蓄池、CSO快速處理設施，或者搞綠色基礎設施，大建海綿城市，都需要“預見”處理結構。
工程師思維的第二個基本特征是：在約束條件下進行設計。
因為工程學的目的和意義，是解決現實生活中的某些實際問題，所以必然受到“約束”。這里的約束，首先是科學規律的約束。還有時間約束，財力約束，擁有資源的約束，競爭的約束，人類行為的約束，等等。
溢流污染的解決，自然也受到種種“約束”，甚至時時讓人感到無力、無解。
比如國內環保督察認為，昆明的分散式CSO控制設施排放不能達到污水處理廠排放標準，只要不符合標準，就會被督察，但套用污水處理廠排放標準又不合理，那就需要單獨的CSO標準或者雨水標準的制定。雨水標準的制定并沒有時間點，但溢流污染治理達標確是每年都要考量的事。
有專家感嘆：分散式處理不認可，污水處理廠內又不具備超量混合污水的處理能力，還要斷面考核達標，這是“死結”啊。
這就關乎工程師思維的第三個特征，“取舍”，即經過深思熟慮后對解決方案和備選方案做出決斷的能力。
資源和時間都是有限的，必須根據重點進行分配，要將弱目標從強目標中分離出來。在約束條件下，我們要學會取舍，以及進行“灰度認知+黑白決策”。取舍是一場可行性、可能性、期望與限制之間的拔河比賽。
污染物終歸要有處理路徑，CSO必須要治理，這就是強目標?，F在考慮的無非是分散式就地處理，還是污水廠內集中的問題。目前是在技術儲備期，這起碼比十多年前剛提出合流制、分流制之爭時，前進了好幾步。
對于產業界來說，艱難的是，如何在已知條件不足的灰度狀況下做決策，就需要計算夢想和現實的距離，商業上的投入產出比。
接下來，我們就看看如何參考《火星救援》，運用工程思維，解決溢流污染難題。
不容置疑的使命
《火星救援》的故事：2035年，在一次探險任務中，宇航員兼植物學家馬克·瓦特尼不幸被遺留在火星。他的食物只夠吃309個火星日，而下一班“星際公交車”要4年后才會到。
馬克·瓦特尼打算活下來，而全人類也展開了一場太空救援。為什么一大堆人愿意付出這么大的代價來救一個宇航員？
他們這么做的真正原因是：每個人都有一種本能，那就是把同伴救出來，有時候可能看上去不太像，但事實確實如此。遠足的人在深山里迷路了，人們會發動搜救。火車出了事故，人們會排成長隊獻血。地震毀了一座城市，全世界的人都會捐出緊急物資。這種本能扎根于人類社會，每一種文化都不例外。
“工程思維”應該是務實的，落地的，為什么一開始就說什么虛頭虛腦的“使命”呢？
原因是不管這個世界多么糟糕，人類的科技和人文都根植于美好的向往，以及對“存在”與“意義”的無止境的追求。有一個足夠有意義的、無法被質疑的使命，是“工程思維”的守護神。
溢流污染治理是相關從業人員不容置疑的使命。假如對這種非點源污染聽之任之，那這么多年來建設的污水處理廠、管道，多少人為之奮斗的事業，巨大的資金投入，其效果會大打折扣，一場雨下來，水體都變黑臭。
使命、愿景是一種偉大的粗線條算法，能夠幫助我們找到目標，制定戰略。就像圣雄甘地說的，找到你的目標，方法就會隨之而來。
我們不如學一下《火星救援》里的樸素精神，使命和愿景可以是一些人類的基本情感和文化：任何時候，我們都不喜歡住在一個散發惡臭的水溝旁。當雨季來臨，我們希望水環境依然是安全的、宜人的。
解決污染問題，這正是環保行業出現以來一直都在做的事情。
用科學干出生天
導演雷德利·斯科特親自繪制了《火星救援》的劇本封面草圖，內容是馬特·達蒙扮演的主角在火星上說"I am gonna science the shit out of this planet"(我一定要用科學在這個星球干出生天)。
三個關鍵詞：科學，干，生天，這就是“工程思維”的內核。
《轉向》這本書里提及，科學的核心是發現，工程的本質是實現。
《火星救援》的主角當時計劃種土豆來養活自己，但是沒水。
回到問題的最源頭，水是由什么構成的？氫和氧。
所以需要氫和氧。火星大氣含有95%的二氧化碳，而基地正好有一臺“氧合機”，用于從二氧化碳中分解出氧氣。剩下就是氫了。
聰明的男主角突然想起來，登陸火星時省下的預備燃料：聯氨(N?H?)，聯氨里面有氫原子！
接下來，通過銥催化劑，將聯氨轉化成氮氣和氫氣。再接下來，用氫氣和氧氣發生反應，就得到了水。
當然，光知道分子結構和反應公式還不夠，要知道聯氨可是個危險玩意兒，所以必須極其緩慢地釋放聯氨，還要想辦法將氫氣引導到一個小區域內，燒掉它們。這些部分，就是“工程”方面的考驗了。
溢流污染治理當然也需要科學，清華大學環境學院王凱軍教授說：我們可以想象，如果環保部門提出提高斷面水質的要求，政府和專家可能會采取什么措施——地方政府可能會搞沿河大截排，搞污水調蓄和搞深隧的方案；專家已經提出要搞雨污分流和廣泛推動采用海綿城市的方式；有些專家也會根據國外大多數合流制污水雨季是旱季處理規模2-4倍方式，引經據典講歐美和日本的經驗就是如此，采用一級或一級強化處理解決溢流污染問題等等。
顯然，各種方式方案和技術應用場景是需要進行系統規劃研究和頂層設計的，國外采用的方法和技術最基本的考慮是靠污水處理廠，額外考慮河流生態環境容量，這是與我國國情差別最大的一條，因為我國河流已經沒有足夠的環境容量，這也是我們各級地方政府不得已采用準IV類標準的原因。
總結下來，針對溢流污染主要有以下幾種解決技術途徑：一是建立雨污分流系統，加強初期雨水或雨水處理；二是大力推進海綿城市建設，解決溢流和溢流污染問題；三是合流制集中處理處理廠處理溢流問題；四是創新性的實施路徑和頂層設計。
這些認識都是基于科學道理的，問題就在于怎么取舍，怎么干。
有句扯淡的臺詞風靡一時：懂了很多道理，依然過不好這一生。姑且不論你懂的很多是山寨道理，即使你懂的是真道理，和“過好這一生”也沒有因果關系。
區別在哪兒呢？認識世界和觸碰世界是完全不一樣的概念。
就像在《火星救援》里，即使你懂得水的分子結構，即使你知道在哪里找到原料，你還是可能在造水的過程中被聯氨炸死。
“干”，是工程思維的精髓。所謂工程思維，就是會干+肯干。
從國家層面現在實施的措施，仍然以雨污分流改造為主要解決手段，這些年國家現存的十多萬公里的雨污合流管道一直沒有多大變化，是因為這些設施基本都在城市中心，很難改動。
在這種情況下，合流制溢流污染如何解決是繞不過去的坎，如果強勢進行分流改造，有投資力度問題，也會有一個時間問題，需要多少時間？
那么，能否通過海綿城市建設方式解決上述問題？國家前期示范30個海綿城市，平均每平方公里投資1-2個億，全國海綿城市要達到40%建成區將是一個海量投資。
國際上是在排水體制基本解決80%的溢流問題之后，來搞綠色基礎設施建設，我國排水體制還沒有解決基本問題，僅僅用海綿城市來減少75%到80%的溢流，這是不現實的。
王凱軍教授說，在關注溢流污染的同時，其實還有一個問題被長期忽視了，那就是污水廠的進水濃度問題，通過對36個重點城市污水處理量、COD削減量及COD遺失率對比發現，36個重點城市中，22個城市COD漏失損率達到50%以上。
我國建成近五千座城鎮污水處理廠，污水處理能力1.93億立方米/日，形成近萬億元的固定資產。根據國外經驗完全合流制系統通過增加污水廠調蓄能力、采用一級強化處理等措施投資，與分流制改造投資需求，兩者的投資的數量級大約是1：5-1：10。
一個中等城市海綿城市是百億級投資，分流制改造是十億級投資，而合流制末端改造投入是億級的投資，對比發現，這三種投資序列最優的是合流制溢流末端處理方案。
系統論+還原論
工程思維的核心之一就是系統思維?！掇D向》一書寫到：一個系統因其各個模塊之間的關系而成為一個整體。這樣的整體是不能通過單獨分析各組成部分就能理解的。
《轉向》說，模塊化系統思維的一種特殊技巧是解構(把一個較大的系統打散成一個個模塊)和重構(把這些模塊重新組合起來)的功能性組合。
真正的工程思維，既要解構，也要重構。
王凱軍老師認為，分析我國整個污水處理系統現狀，面對城市接近100%的污水處理能力和國內嚴峻的溢流污染情況，分析污水處理普遍存在能力冗余(低COD)的國情，國內的解決思路應該不同于歐美國家一級或一級強化處理的思路，而是應該充分利用已建成的城市污水基礎設施。
這樣污水處理廠進水濃度低反而是一個優勢，從簡單的污水處理設計原理可知，如果濃度降低了一倍，就意味著流量可以提高一倍。我們可以把壞事變成好事來解決溢流污染問題。
這時限制因素成為沉淀池，二沉池的能力提高成為主要矛盾的主要方面，問題是如何通過加速沉淀助力污水處理廠三倍流量運行。
現狀，產業界已經研發了一種納米絮凝劑，加入后，5分鐘就能達到不加藥時污泥沉降30分鐘的效果。所以，可以通過加藥促進沉降，突破二沉池泥水分離瓶頸，就可以實現污水處理廠二級生化處理單元短期超負荷3倍運行。
無疑，污水處理廠三倍流量運行方式需要解決沉淀池限制問題，在沉淀上解決問題不僅僅只有加藥一種方法，如果把問題留給企業，會有很多技術和方法來解決這個問題。
用好溢流污染治理的“膠帶紙”
回到電影《火星救援》。男主角打算種土豆的時候，還沒想明白怎么樣弄到足夠的水，算來算去都覺得不靠譜。那該怎么辦呢？
他受夠了不停地推算，與其顛來倒去地琢磨怎么弄到那250升水，還不如干點實際的，“就算它們現在既干燥又沒用，我還是得想辦法把這么一大坨土弄進棲息艙。”
我們可以從中學習的是：不要因為一個無解的問題而耽擱另外一個有解的問題；先做能做的，別為缺失的板塊煩惱。
別被看起來很嚴重的東西嚇到，隨時操起你手上有的家伙。
《火星救援》里兩次救下主角性命的東西，是“膠帶紙”。隨手能用的東西，比雖然很厲害但不順手或遠水不解近渴的東西好100倍。
對于擁有“工程思維”的人來說，有效并且高效地解決問題排在首位，該用膠帶紙的時候就用膠帶紙。
解決溢流污染，還沒有財力在每個城市建設綠色基礎設施，沒法同步海綿城市，那就使用污水處理廠的冗余來處理雨水，把已經建成的污水處理廠都用上啊，如果有不足，就想辦法給它打補丁，貼膠帶紙。
產業界已經做好了技術儲備。
清華大學環境學院研發、北京博泰至淳生物科技有限公司聯合清華大學產學研合作生產的NFSSS納米絮凝劑，能夠解決污水處理廠沉淀池限制，有效實現污泥快速沉降，為解決雨季溢流污染、原位提高處理規模提供了一種解決方案。
尚川水務開發的污水預處理固液秒分離技術產品SSgo能夠強化預處理，解放生產力，在雨季進行溢流污染控制，在旱季強化預處理。
中持則將溫華環境收入麾下。有著20年國際水務經驗的溫華環境創始人華英豪于2016年就帶領團隊研發了一體化多效澄清系統，通過模塊化設計、工業化生產、標準化服務，可滿足十幾個場景模式下的供水、污水的應用需求。中持與溫華環境的協同合作有效解決了溢流排放下的增量水高效處理難題。
用模塊化思維，別去重復發明輪子。
在《火星救援》里，男主角想要活命，必須和地球取得通信聯絡，但是他沒辦法重新發明一個宇宙移動電話，所以他想到了一個現成的“模塊”：“火星探路者”探測器。
然后，他利用這個探測器(以及與地球上的聰明人之間的默契)，與地球重新建立了聯系。
驗證、測試、調整
讓我們回到火星。
即使《火星救援》的男主角在第63個火星日還沒有找到活路，甚至還沒有和地球取得聯絡，他依然用倒推的方式來想：在最好的情況下，我應該做什么？
當然是趕往下一班(四年之后)星際公交車站：阿瑞斯4的站點。有多遠？3200公里。(北京到深圳的飛行距離是1800公里)
有車嗎？一輛充滿電只能跑35公里的太空漫游車。
男主角一通神勇操作略過不表，關鍵是這個過程中體現出來的“工程思維”：
改造：增加了蓄電池，裝上了太陽能電池板，解決了取暖問題......
測試：在自己的棲息地附近測試一塊電池跑的距離，過程中驗證了自己的預測，同時也發現了取暖的遺留問題......
調整：不斷增加測試強度，增加漫游里程，測試生命維持系統，確定充電時間，不斷自我迭代......
1.0版：先去800公里外去找探路者號......
2.0版：穿越火星地表3200公里，逃出生天......
溢流污染治理也一樣，除了用好現有污水處理廠的冗余外，也有其他切實可行的探索路徑，一切都要根據實際情況。
比如武漢市，雨水徑流污染已成為影響該市水環境的重要因素，具體表現為合流制區域的雨季溢流污染和分流制區域的初期雨水污染。
武漢市水務局積極開展初期雨水和溢流污染治理研究工作。目前，全市已建成的初雨處理設施共有20個，其中初雨廠2座，調蓄池18個，為削減初雨污染發揮了工程效益。正在建設的初雨調蓄池還有4個。
武漢市黃孝河、機場河水環境綜合治理二期PPP項目，除了有地下污水處理廠，還將建亞洲最大的CSO調蓄及強化處理設施群
隨著水環境治理的不斷深入，武漢市水體治理思路也在逐步向“流域治理、水岸同治”轉變。打造了幾個雨污水協同處理樣板工程，包括南湖“調蓄池+龍王嘴處理廠+南湖初雨廠”，黃孝河“CSO調蓄池+處理設施+三金潭廠”，東沙片區“沙湖調蓄池+天鵝湖調蓄池+二郎廟污水處理廠”等。
簡單來說，你應該快速造一個能用的東西，而不是追求一個極其完美的產品。
因為人類總會犯錯。
即使是追求“極其完美”，也要在試錯的過程中一步步實現。這也是我國的污水處理事業一步一步發展的路程，溢流污染治理也一樣，你不可能坐等一個完美的計劃。（注：原文有刪改）
原標題：解決溢流污染，應該學學《火星救援》
