把污水處理廠變成資源工廠:我國(guó)首座污水處理概念廠年內(nèi)投運(yùn)
我們想建設(shè)一座或一批對(duì)未來有引領(lǐng)作用的污水處理廠,以改變行業(yè)“走一步看一步”“不斷打補(bǔ)丁”的做法,引導(dǎo)行業(yè)整體向前看,實(shí)現(xiàn)水環(huán)保治理與利用的可持續(xù)發(fā)展。
——曲久輝 中國(guó)工程院院士、中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心研究員
3月30日,生態(tài)環(huán)境部總工程師、水生態(tài)環(huán)境司司長(zhǎng)張波在生態(tài)環(huán)境部舉行的新聞發(fā)布會(huì)上說,碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的提出,將對(duì)水污染防治產(chǎn)生重要影響。張波指出,碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的提出,有利于在污染治理領(lǐng)域出現(xiàn)一些新工藝、新產(chǎn)品,以降低能耗;還將促進(jìn)再生水的循環(huán)利用、污水處理后剩余污泥的綜合利用。
而在江蘇宜興,我國(guó)首座面向未來的城市污水資源概念廠——宜興城市污水資源概念廠(以下簡(jiǎn)稱宜興概念廠),正在進(jìn)行污水處理的積極探索和實(shí)踐。3月31日,中國(guó)宜興環(huán)保科技工業(yè)園(以下簡(jiǎn)稱宜興環(huán)科園)管委會(huì)相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)說:“宜興概念廠是一座對(duì)未來污水處理行業(yè)具有顛覆性和引領(lǐng)性的的污水處理廠。響應(yīng)國(guó)家實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的目標(biāo)任務(wù),宜興概念廠建成后,將有效帶動(dòng)我國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新,推動(dòng)污水處理行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí),為宜興環(huán)科園打造太湖灣科創(chuàng)帶核心園區(qū)做出貢獻(xiàn)。”
2014年,中國(guó)工程院院士、中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心研究員曲久輝,清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授王凱軍,中國(guó)21世紀(jì)議程管理中心副主任柯兵,中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系教授俞漢青等6位行業(yè)頂級(jí)專家,針對(duì)我國(guó)水環(huán)境治理方面存在的瓶頸和問題,提出了全新的城市污水處理概念以及科學(xué)系統(tǒng)的實(shí)施方案,專家們計(jì)劃用5年左右時(shí)間,建設(shè)面向2030—2040年、具備一定規(guī)模的城市污水處理廠。
當(dāng)時(shí),這一想法曾在業(yè)界引起強(qiáng)烈反響,也頗受爭(zhēng)議。然而7年來,專家們聯(lián)手宜興環(huán)科園,讓城市污水資源概念廠落地宜興,并將于今年全面建成,投入運(yùn)營(yíng)。
多方探索概念廠的建設(shè)路徑
宜興環(huán)科園相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)介紹,近年來,隨著污水排放標(biāo)準(zhǔn)不斷趨嚴(yán),為完成生態(tài)文明建設(shè)任務(wù),打贏“碧水保衛(wèi)戰(zhàn)”,污水處理廠亟待從傳統(tǒng)的污水處理向污水的循環(huán)再生利用升級(jí)。
目前,常規(guī)污水處理廠存在諸多弊端,如高耗能、高排碳、無資源回收等。其中,污水再生利用率不足10%,遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家30%—40%的水平,這與我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)和人民生活需要,還存在很大差距。
2007年,江蘇無錫太湖爆發(fā)嚴(yán)重藍(lán)藻污染,并造成無錫全城自來水污染。危機(jī)發(fā)生后,宜興作為太湖上游水環(huán)境的保護(hù)要地,自此打響了“碧水保衛(wèi)戰(zhàn)”。
記者了解到,宜興概念廠突破了傳統(tǒng)污水處理廠運(yùn)行的束縛,是我國(guó)污水處理行業(yè)的一次變革。
2014年,上述6位環(huán)境領(lǐng)域?qū)<野l(fā)起成立了中國(guó)城市污水處理概念廠專家委員會(huì)(以下簡(jiǎn)稱專家委員會(huì)),并與宜興環(huán)科園一拍即合,雙方確立了概念廠“水質(zhì)永續(xù)、能量自給、資源循環(huán)、環(huán)境友好”的新理念和新目標(biāo)。
曲久輝說:“我們想建設(shè)一座或一批對(duì)未來有引領(lǐng)作用的污水處理廠,以改變行業(yè)‘走一步看一步’‘不斷打補(bǔ)丁’的做法,引導(dǎo)行業(yè)整體向前看,實(shí)現(xiàn)水環(huán)保治理與利用的可持續(xù)發(fā)展?!?/p>
污水處理概念廠如何落地建設(shè)?7年來,專家委員會(huì)匯聚了全球的技術(shù)資源,協(xié)同國(guó)內(nèi)多家機(jī)構(gòu),歷經(jīng)了研討考察、協(xié)同攻關(guān)、方案制訂、工程實(shí)踐、社會(huì)反饋等多個(gè)階段。一方面,專家委員會(huì)組織專業(yè)人員“走出去”,對(duì)全球20個(gè)技術(shù)領(lǐng)先的污水處理廠進(jìn)行了深入考察,對(duì)全球污水處理理念、方向、規(guī)劃、技術(shù)和工程實(shí)踐進(jìn)行了全方位的掃描與梳理,并將成果以白皮書的方式與行業(yè)進(jìn)行了分享。另一方面,通過“請(qǐng)進(jìn)來”,專家委員會(huì)先后邀請(qǐng)了多位國(guó)際污水處理領(lǐng)域的頂級(jí)學(xué)者專家來華深度交流。
同時(shí),專家委員會(huì)的工作團(tuán)隊(duì)對(duì)包括厭氧氨氧化、新興污染物檢測(cè)與去除、高效磷回收等新工藝新裝備進(jìn)行了系統(tǒng)性的評(píng)估、研究、小試及中試,對(duì)概念廠的技術(shù)路線進(jìn)行了多路徑反復(fù)探索。
2015年10月,在宜興市政府和宜興環(huán)科園管委會(huì)的積極推動(dòng)下,專家委員會(huì)謀劃的全國(guó)首座城市污水處理概念廠項(xiàng)目,最終落戶江蘇宜興。
不僅提供污染治理的價(jià)值
宜興概念廠是中國(guó)第一家示范性城市污水處理概念廠。在專家們眼里,宜興概念廠是技術(shù)工程,更是一個(gè)社會(huì)工程。從2017年初到2019年底,工程方案五易其稿,最終于2020年初完成,并終于在當(dāng)年4月破土動(dòng)工。
宜興概念廠顛覆了國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)污水處理廠的設(shè)計(jì)布局,重新定義了污水處理廠的功能及污水處理廠與城鄉(xiāng)的關(guān)系。
記者了解到,宜興概念廠由水質(zhì)凈化中心、有機(jī)質(zhì)協(xié)同處理中心、生產(chǎn)型研發(fā)中心組成,是一座集生產(chǎn)、生活、生態(tài)“三位一體”的工廠。建設(shè)者將只具備污染物削減基本功能的污水處理廠,擴(kuò)展為兼具城市能源工廠、水源工廠、肥料工廠等生產(chǎn)功能的工廠,并希望將這座污水處理廠發(fā)展為與城市和鄉(xiāng)村全方位融合、互利共生的新型環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施。
專家表示,宜興概念廠以水質(zhì)永續(xù)、能量自給、資源循環(huán)、環(huán)境友好作為建設(shè)目標(biāo),向全社會(huì)清晰傳遞了“污水是資源,污水處理廠是資源工廠”的理念,改變公眾對(duì)污水處理廠的固有認(rèn)知。
在水質(zhì)永續(xù)方面,宜興概念廠采用國(guó)際先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備,大幅提高了出廠水質(zhì),主要出水指標(biāo)可以達(dá)到地表四類水標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)過處理后可以直接飲用,從而使污水從根本上實(shí)現(xiàn)再生。
在能量自給方面,宜興概念廠利用污水處理新工藝、新技術(shù)、新裝備,可大幅降低處理過程中的能耗,將污水中蘊(yùn)含的化學(xué)能有效地轉(zhuǎn)化為清潔能源,可在目前污水處理耗能基礎(chǔ)上節(jié)能50%以上;同時(shí)宜興概念廠可做到能源自給,基本實(shí)現(xiàn)零能耗。
在資源循環(huán)方面,污水中富含的氮、磷及重金屬等可在宜興概念廠通過合理處理成為寶貴的物質(zhì)資源。今后,污水處理產(chǎn)生的污泥可結(jié)合有機(jī)廢棄物進(jìn)行發(fā)電、制沼氣,實(shí)現(xiàn)污泥的無害化、資源化。
在環(huán)境友好方面,宜興概念廠的出水、出料、出氣等所有的排出物,都達(dá)到了對(duì)生態(tài)環(huán)境的無害要求。
此外,宜興概念廠將通過對(duì)農(nóng)田的水肥供應(yīng),構(gòu)造城鄉(xiāng)生態(tài)綜合體,協(xié)同農(nóng)業(yè)生產(chǎn)升級(jí),反哺農(nóng)村。
宜興環(huán)科園相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)表示,宜興概念廠還將通過廠區(qū)的景觀建設(shè),為周邊公眾提供一個(gè)環(huán)境優(yōu)美、感官舒適,集參觀、休閑、娛樂、活動(dòng)于一體的公共空間,成為市民休閑娛樂的花園式景點(diǎn)。
專家認(rèn)為,城市污水處理概念廠的環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)突破傳統(tǒng)市政范疇,主動(dòng)融合建筑、景觀、環(huán)境等諸多生態(tài)要素,形成承載區(qū)域文化品味與產(chǎn)業(yè)特色的美好空間,未來污水處理概念廠向社會(huì)貢獻(xiàn)的將不僅是污染治理價(jià)值,更要貢獻(xiàn)創(chuàng)造美好環(huán)境、建設(shè)美麗中國(guó)的價(jià)值。