向 珊
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安徽六安,是一座千年古城,坐落于鄂豫皖三省交界之处,是革命的摇篮。
安徽六安,也是一座水城,地处长江与淮河之间,市内有三湖六库以及淠史杭灌区干渠等多条河流纵贯而过。
近年来,这座古城走生态优先、绿色发展之路,在治水方面赶起“时髦”,以“弯道超车”之势焕发出绿色生机。
污水也是“资源”
信吗?曾经让人避之不及的生活污水,在六安也能当“宝贝”。
以往,污水进入污水处理厂后,经过去除杂质泥沙、脱氮除磷降碳、去除特定污染物三级处理,达到一级A出水水质,就能排入河道。让生活污水变干净,是污水处理厂的“及格线”。然而,六安凤凰桥污水厂不满足于做一名“合格生”,而是要争当降耗减碳的“优等生”。
这一动力源自曲久辉等6位环境领域知名专家“建设面向未来的中国污水处理概念厂”的倡议。2014年,专家们联合撰文发声——“用5年左右时间,建设一座(批)面向2030~2040年、具备一定规模的城市污水处理厂。应包含但不限于以下4个方向的追求:使出水水质满足水环境变化和水资源可持续循环利用的需要;大幅提高污水处理厂能源自给率,在有适度外源有机废物协同处理的情况下,做到零能耗;追求物质合理循环,减少对外部化学品的依赖与消耗;建设感官舒适、建筑和谐、环境互通、社区友好的污水处理厂。”
专家们认为,目前我国污水处理厂的建设运营效能相对较低,污水中蕴藏的资源尚未被开发,未来,城市污水处理厂的功能不再是单纯地削减污染物,还要发挥低碳处理、能源开发和资源回收等价值。
受此启发,三峡集团在对六安凤凰桥污水处理厂实施提标改造时,提出面向未来的新型污水处理厂——“城市污水资源概念厂”的转型要求,预计实现厂内50%能源自给,全生命周期降低30%碳排放。
在六安凤凰桥污水处理厂,“水质永续、资源循环、能量自给、环境友好、适应灵活、智慧融合”的建设理念赫然醒目,显示非凡愿景与进取心。
如今,凤凰桥污水厂的污水不再是“废水”而是“宝贝”,主要通过两条路径实现。一是污泥资源化之路。经初次沉淀、生化池脱氮除磷的污水,通过二次沉淀进行泥水分离,此时,表面的清液溢流到下一环节,底部富含有机物的剩余污泥被输送至污泥处理厂进行厌氧发酵,最后经过充分脱水之后,打包作为营养土回用。二是污水资源化之路。污水在完成场内所有净化流程排入河道前“兵分两路”,一路排向附近的凤凰桥湿地公园,为其进行生态补水打造水景观;另一路则通往凤凰桥中水厂,再处理后作为华电六安电厂的循环冷却水使用。
同时,污水处理技术也迎来革新。以六安凤凰桥污水处理厂二期为依托,三峡集团开展了深度脱氮除磷技术、新兴污染物去除技术、污水能源与污泥能源开发技术、节能降耗运行优化与高效控制技术等技术攻关,推进减耗降碳和污水资源化利用。
修管道用“微创术”
在六安的街头小巷,一条浑身长满“触角”的银色灯架定时“出没”,并以100米/天的速度向前“挪动”,给道路下方的排水管网做着“微创手术”。
城市排水管网,肩负着城市污水、雨水排放等重要功能,是城市“地下生命线”。但由于年久失修导致的老化、破损、腐蚀、渗漏等问题,管网往往成为城镇排水系统的短板弱项。三峡集团共抓长江大保护工作中的城镇污水治理项目,大部分涉及管网的修复改造。
通常管网修复是做“外科手术”,即“开膛破肚”式的开挖式修复,容易破坏路面,晴天时灰尘满天飞、雨天则泥浆遍地跑,影响交通和市容市貌。
在六安实施的紫外光固化修复“微创手术”,具有“创伤小、疼痛轻、恢复快”的特点。它将浸渍了光敏性树脂的软管拖入待修复的管道内,再向软管内注入压缩空气,使软管紧贴管道内壁,最后放入紫外光灯架照射,使树脂在管道内部固化,形成一段高强度内衬管。施工结束后,路面干净整洁。
“只需借用管道两端的检查井,就能在破损的管网内‘做’一根新管,不用挖开路面,一天内可完成大约100米的修复施工。”项目管理人员介绍,“尤其是直线型管网,很适合采用一体成型的修复方式。”
管网“微创术”,学名叫非开挖修复,是三峡集团在长江大保护管道修复中采用的一项新技术,它可以在不开挖或少开挖路面的情况下,利用原管位资源,采取相关修复技术使管道恢复正常功能,对地面、交通、环境以及周围地下管线等影响较小,成本更低,经济效益更为显著。
“城镇污水治理的核心是管网,管网破损、混错接将造成污水外渗污染环境、污水收集率低、污水进厂浓度不达标、城市‘内涝’等各种问题。将所有污水纳管,保证污水不外渗,河道、地表、地下水不流入污水管道,才能确保污水管的截污功能真正有效。因此,完善排水管网等基础设施建设,是提升城镇污水处理效率的关键。”三峡集团所属长江环保集团技术中心周小国说。
此外,江西九江、安徽芜湖、湖南岳阳、湖北武汉等长江沿线城市也采用了非开挖管道修复。截至2022年5月,三峡集团在共抓长江大保护工作中,设计修复管网长度约6万公里,其中开挖修复约占12%,非开挖修复约占88%。
水管家有一颗“智慧大脑”
管家,可以帮主人分忧。如果城市有一位“水管家”呢?
设想一个场景——假期来临,天气晴朗,六安中心城区大量居民返乡过节,用水量增加,自来水厂供应不及。“水管家”下达调水指令,召集邻近的自来水厂前来“增援”,缓解供水压力。同时,“水管家”还会根据供水量实时估算排水量。供水量陡增,排水量大概率也会提升,若超过片区污水厂收水量,“水管家”便会指挥污水经过贯通的网线去往另一座污水厂,确保城市正常“代谢”。
如临下雨,15分钟后,集控中心大屏上将生成降水模型,“水管家”能根据地表水流向,预测哪个区域容易积水,提前做好预案,发布指令打开相应的排涝泵,并“拧开”城内河道排水阀门,腾出库容,避免水势凶猛造成内涝。若管网中某处监测点水位异常,可能存在淤堵,“水管家”会视情况决定是否需要安排抢修。
如此“运筹帷幄”的调度要想实现,必须基于涉水资产全域一体化的布局,以及智能传感、监测等信息化技术的赋能。六安市政府委托三峡集团统一管理调度供水、排水、管网、防洪排涝、河流湖泊等涉水设施,六安“水管家”正在发挥作用。
如今,“水管家”的“智慧大脑”正逐步发育健全,其背后的支撑是三峡集团实施的智慧化管理和调度技术研究,包括水系统监测感知体系及装备、城市水务模型与算法、城市水务智慧管控和调度技术、污水厂智能运行机器人、管网运行问题诊断及溯源技术、智慧水务集控模式及平台构建技术研究等。
这些前沿技术得到应用后,小到一个污水厂,能通过精准曝气、精准加药实现远程运营、节能降碳、降本增效,大到一座城市,通过供排一体、厂厂联动、厂网联动实现水的智慧调度和智慧城市构建。
“一座健康的城市,既不能缺水,也不能内涝,更不能臭气熏天。水就像城市的血液,畅通的血液循环是城市健康绿色发展的基础。”三峡集团长江环保集团信息中心主任李铭说:“智慧水管家依托信息化手段,通过‘一张网’,对城市涉水设施实现控制智能化、数据资源化、管理精准化、决策智慧化,重构城市水系统,最终实现智慧城市的构建。”
武汉方言中,将与众不同的稀罕东西喻为“尖板眼”。而六安的城市污水资源概念厂、为排水管网做的“微创术”,以及有着“智慧大脑”的“水管家”模式等,又何尝不是古城治水实践的“尖板眼”呢!