江蘇宜興城市污水資源概念廠全景。(中持水務股份有限公司供圖)
中央經濟工作會議強調:“要狠抓綠色低碳技術攻關?!彼w污染控制與治理科技重大專項突破了一系列綠色低碳關鍵技術?!笆濉睍r期,我國水生態環境保護發生歷史性、轉折性、全局性變化,碧水保衛戰取得顯著成效。截至2020年底,全國地表水水質達到或好于Ⅲ類的國控斷面比例提高到83.4%。這一顯著成效是如何取得的?如何通過科技創新,解決好老百姓身邊突出的水生態環境問題?記者通過水體污染控制與治理典型工程示范,帶您一探究竟——
在江蘇宜興環科園環保大道西側、科技大道北側地塊上,一個形似三葉草的建筑格外吸睛。
遠看像工廠,近觀像公園。這是不少人對這一建筑的直觀感受。如果不是工作人員介紹,人們或許很難想象,這里竟是當地的一座污水處理廠——宜興城市污水資源概念廠,“三葉草”分別是水質凈化中心、有機質協同處理中心、生產型研發中心。
據介紹,這是全國首座城市污水資源概念廠,今年10月正式投用。每天,環科園區域范圍內約2萬噸生活污水在這里經過一段復雜的“旅程”,實現華麗變身。
與傳統的污水處理廠不同,這里不僅沒有什么“臭味兒”,而且還有一系列“特產”產出。在“三葉草”建筑正中心的咖啡廳里,泡咖啡用的再生水就是這里的“特產”之一。
據介紹,城市污水進入該廠水質凈化中心,經過格柵間、沉砂池、生化池等多流程深度處理后,出水一部分回用于云愛河景觀補水,還有一部分水在廠里再生循環利用,甚至經過進一步處理可用作直飲水?!拔覀兙陀眠@種再生水泡咖啡?!敝谐炙畡展煞萦邢薰究偨浝碇煜驏|告訴記者。
中科院生態環境研究中心孫移鹿博士告訴記者,目前,該廠執行的排放標準是《太湖地區城鎮污水處理廠及重點工業行業主要水污染物排放限值》一類標準,其中要求化學需氧量、總氮、總磷不超過40mg/L、10mg/L、0.3mg/L。實際上,該廠可將這3個數值分別控制在30mg/L、3mg/L和0.1mg/L以下,“總氮、總磷達到了‘極限去除’的程度?!?/p>
這背后,是靠“硬核”技術作支撐的。以脫氮為例,該廠采用的“珊氮技術”,就是剛剛榮獲2020年度國家技術發明獎二等獎的“污水深度生物脫氮技術及應用”的核心技術之一。
據介紹,我國城市污水低碳氮比特征突出,以前總氮深度去除強烈依賴外部有機碳源投加,運行成本高昂,碳源“投不起”成為污水處理廠普遍面臨的瓶頸問題。同時,“投碳源保達標”的模式還會加劇污水處理廠的碳排放,“相當于以污去污”?!吧旱夹g利用無機電子供體替代有機碳源作為反硝化脫氮的驅動力,不僅擺脫了對碳源的依賴性,對水中溶解態CO2也具有吸收作用,是真正意義的零碳耗深度脫氮技術?!薄拔鬯疃壬锩摰夹g及應用”項目第一完成人、哈爾濱工業大學教授王愛杰告訴記者,也就是說,無需外加有機碳源即可實現水中硝態氮深度去除,不僅效率高、成本低,而且實現了高標準脫氮和低碳減排過程的協同,可為“雙碳”目標的實現做出貢獻。
預處理階段的極致除砂、生化階段的碳氮磷高效轉化削減、深度處理階段的極限脫氮除磷……在宜興城市污水資源概念廠,國內最前沿、最尖端的技術,貫穿了整個污水處理流程。
宜興城市污水資源概念廠的宗旨是以綠色發展的理念,集中全球最先進的技術,為我國建設具有引領作用的未來水廠,以期實現“水質永續、能源回收、資源循環、環境友好”的目標?!捌浜诵睦砟羁梢愿爬橐痪湓?,即‘污水是資源,污水廠是資源工廠’?!敝煜驏|對記者說。
“這是一個標桿工程?!彼畬m椏傮w專家組專家、中國市政工程華北設計研究總院有限公司總工程師鄭興燦介紹,雖然目前無法實現所有城鎮污水處理廠對標宜興城市污水資源概念廠打造,但在水專項的支持下,我國已突破了城鎮污水收集處理、徑流污染控制、污泥處理處置等方面關鍵技術,破解城鎮水污染控制與水環境綜合整治的系統性難題,城鎮污水處理主要污染物新增削減量COD1025萬噸/年、氨氮130萬噸/年,70%以上污水處理廠出水達到一級A及以上水質標準,滿足景觀與生態環境補水要求。
據介紹,水環境的問題十分復雜,水體污染源涉及生產生活方方面面,除了生活污水外,還有重點行業生產廢水、農業面源污染等?!拔覀冡槍@些也進行了有針對性的技術攻關?!庇嘘P專家告訴記者。以重點行業為例,水專項攻克了鋼鐵、造紙、石化、制藥等重污染行業水污染控制關鍵技術,創建了“源頭控制-過程減排-末端治理-資源循環利用”覆蓋全流程的水污染控制技術體系?!霸谶@些技術支撐下,污水廢水實現了華麗變身,達到排放或循環再利用標準?!?/p>