青島再生水利用進入快車道 生態(tài)補水讓河道“活”起來

青島是一個水資源缺乏的城市,同時也是一個努力發(fā)掘水資源、充分利用水資源的城市。3月22日是第三十屆“世界水日”,宣傳主題為“珍惜地下水,珍視隱藏的資源”。為了珍惜每一點滴水資源,從2001年開始就利用再生水補充河道。2014年開始,隨著污水處理廠的改擴建,污水處理廠水質(zhì)提升,青島再生水利用進入快車道。截止到2021年,從2014年的累計1億噸增長到現(xiàn)在的2.95億噸,8年時間增長了2倍。嶗山水庫總庫容為5600萬立方米,2021年青島再生水利用量為2.95億立方米,一年省下超過5個嶗山水庫。再生水已經(jīng)廣泛應(yīng)用于河道景觀、水源熱泵、園林綠化、道路沖洗、工業(yè)冷卻、建筑降塵、沖廁等城市非飲用水領(lǐng)域,成為青島用水來源的重要補充。

再生水利用率不斷提升

青島三面環(huán)海,但卻是全國最嚴重的缺水城市之一,人均淡水資源占有量僅290立方米,僅為全國平均水平的13%,于是節(jié)約用水和替代水開發(fā)利用成為伴隨島城生態(tài)發(fā)展的一大主題。

早在2001年,青島作為全國再生水五個試點城市之一,就開始了再生水的回用。然而,直到2014年,再生水的利用才真正進入快車道,開啟了蝶變發(fā)展的時代。

青島水務(wù)集團作為青島市最大的再生水生產(chǎn)企業(yè),他們的數(shù)據(jù)具有代表性。2014年,再生水的利用量為1095萬噸,2021年已經(jīng)達到了1.6億噸。8年時間,增長了25倍。再生水的應(yīng)用場景,也從原來的綠化用水,拓展到水源熱泵、工業(yè)冷卻、建筑降塵等等。“這其中有三大原因,政策的扶持,污水處理廠的改造升級、大規(guī)模的管道鋪設(shè)是最主要的因素,”青島水務(wù)海灣中水有限公司總經(jīng)理唐曉虎說,在此之前,處理后的污水達到一級A就可以,經(jīng)過深層次加工,才成為大家說的再生水。“水質(zhì)好了別人才愿意用,產(chǎn)能足了也就打開了市場,”唐曉虎介紹,從2014年開始青島對各大污水處理廠進行改擴建,改進工藝,提高出廠水質(zhì)的要求。出廠的水已經(jīng)達到地表水準IV類水質(zhì)標準,水質(zhì)更加清澈。與此同時,各大污水處理廠也具備提供再生水的產(chǎn)能。

現(xiàn)在,海泊河凈化水廠、世園會凈化水廠、團島凈化水廠,中德分質(zhì)水處理示范中心。每天可生產(chǎn)再生水29.85萬噸。

再生水出廠要過超濾膜

污水如何處理,都要經(jīng)過哪些流程,最后的出廠水質(zhì)又是怎樣的?為此,記者專訪了青島水務(wù)集團下屬的張村河水質(zhì)凈化廠副總經(jīng)理荊玉姝。

張村河水質(zhì)凈化廠坐落于嶗山區(qū)青銀高速以西,是青島市區(qū)首個全地下污水處理廠,于2018年5月通水運行,服務(wù)面積31.2平方公里,服務(wù)人口30萬,污水日處理能力4萬噸,采用國內(nèi)領(lǐng)先技術(shù)MBR超濾膜處理工藝,出水主要污染物指標優(yōu)于地表水準V類水質(zhì)標準,污水處理后的再生水100%用于張村河河道補水。“我們這里也是采取了國內(nèi)最先進的工藝,”荊玉姝介紹,污水從進廠到出廠,簡單一點要經(jīng)過三道關(guān)。首先是預(yù)處理系統(tǒng),生活污水進入廠區(qū)以后,要經(jīng)過兩道不同的隔欄,里邊的紙張等生活雜物會被分開;之后就會進入一個由離心設(shè)備制造的漩渦,通過離心力將砂石、油脂等物品分離開來。

下一步就進入污水處理的核心環(huán)節(jié),通過微生物的新陳代謝作用,將水中污染物分解代謝。原水中的有機物被降解,里邊過量的氮、磷等元素被消解。反應(yīng)池中的活性污泥會將溶解性有機物、過量的磷吸收掉,氮元素則轉(zhuǎn)化為氮氣被排出去。經(jīng)過7個多小時的微生物處理,進入廠區(qū)的原水已經(jīng)很干凈。但是,要達到出廠的標準,還需要經(jīng)過最新的工藝——膜處理。荊玉姝說,濾膜其實就相當于普通市民家中的凈化設(shè)備一樣,一些雜質(zhì)、細菌經(jīng)過的時候,都會被過濾掉。膜處理也分為不同的規(guī)格,他們采用的是超濾膜,每個孔僅為0.1微米。經(jīng)過處理好的水通過膜的時候,里邊的有機物,金屬物質(zhì)甚至是細菌都已經(jīng)被過濾掉。經(jīng)過膜處理以后,水質(zhì)變得更加清澈。在污水處理廠的水,可以直接排入河道。據(jù)介紹,目前張村河日處理污水除了廠內(nèi)用水,其他都排入到張村河內(nèi),作為生態(tài)補水。

為再生水新建20多公里管道

再生水利用另外一個制約因素,就是在于管道的鋪設(shè)。在此之前,為了方便收集污水以及排水,污水處理廠往往建在河道的下游。如果想利用再生水就需要重新鋪設(shè)管道。此前,管網(wǎng)的欠缺,成為制約中水發(fā)展的最主要因素。沒有管網(wǎng),生產(chǎn)出來的再生水沒處可用,又制約著處理規(guī)模的擴大。這也就是在此之前,青島再生水利用始終發(fā)展緩慢的原因。

從2014年開始,青島加快了再生水利用管道的建設(shè)。2018年3月,青島水務(wù)集團實施李村河下游生態(tài)補水以及調(diào)蓄工程。工程沿著李村河,從下游一直往上延伸,鋪設(shè)到李村河與張村河交界處,總共兩條管道長度達10.7公里。9月19日完成全部管線工程建設(shè),實現(xiàn)向李村河三角地補水15萬噸/日,具備向李村河下游實施20萬噸/日生態(tài)補水能力。

2020年,市水務(wù)管理局實施李村河中游生態(tài)補水示范工程,再次將管道向李村河上游延伸4公里,并在中間新建2座泵站,分別向李村河中游(三角地-青銀高速)補水3萬噸/日、張村河(三角地-黑龍江路)補水2萬噸/日。不僅如此,在李村河重慶路、君峰路,張村河重慶路、臺柳路、黑龍江路都設(shè)置補水口,并配套建設(shè)潛流濕地、生態(tài)濾床、水下森林,種植梳理水生植物約2萬平方米,實現(xiàn)河道水質(zhì)的長效保持。

截至2021年底,水務(wù)集團已累計向李村河河道生態(tài)補水1.7億噸,讓李村河水“活”起來,實現(xiàn)了由“臟”到“凈”的轉(zhuǎn)變。青島水務(wù)集團近年來也把污水處理廠的建設(shè)地點,選在了河流的中上游。這樣,處理后的再生水可以直接補充進入河道。目前,海灣中水公司供水區(qū)域涉及市南區(qū)、市北區(qū)、嶗山區(qū)、李滄區(qū),管理和使用再生水管網(wǎng)85.5公里,總供水能力達到29.85萬噸/天。

環(huán)衛(wèi)清掃取水僅需5分鐘

海灣中水集團與多所學(xué)校合作搭建了科研平臺,加大水資源利用課題研發(fā)及生產(chǎn)技術(shù)改革。截至目前,公司發(fā)明專利1項:軟件著作權(quán)專利2項,實用新型專利16項,職工個人實用新型專利6項。

一系列的專利解決了實際應(yīng)用中存在的問題。例如園林綠化、道路清掃都使用再生水,此前一輛20噸水車要加滿,需要等待45分鐘。這給環(huán)衛(wèi)清掃帶來很大困難,也在實際上制約了中水的使用。2017年,為滿足市區(qū)129條主次干道及130平方公里重點區(qū)域的高壓沖洗、灑水降塵、綠化一體化作業(yè)車的快速加水需求,海灣中水公司對中水管網(wǎng)沿途加水站進行創(chuàng)新性改造,聯(lián)合研發(fā)太陽能電子插卡式自動控制精準加水設(shè)備,實現(xiàn)插卡自動加水功能。創(chuàng)新性改造后一輛20噸水車加滿水時間從原來的45分鐘縮短為5分鐘,大大節(jié)省了加水時間,提高了園林綠化、市政保潔用水量。

生態(tài)補水讓河道“活”起來

作為第一條利用再生水作為景觀用水的過城河道,海泊河一開始經(jīng)常處于“吃不飽”的狀態(tài),在缺水的時候會補充一點。隨著產(chǎn)能的提升,海泊河開啟了24小時再生水不間斷供應(yīng)模式,河道水體動力顯著提升,水質(zhì)改善明顯,海泊河國控斷面水質(zhì)持續(xù)穩(wěn)定達標。再生水補水助力海泊河蝶變?yōu)轱L(fēng)光旖旎、民生休閑的“美麗河”。

除了海泊河,李村河、張村河等市內(nèi)的主要河流,隨著再生水源源不斷地注入,也煥發(fā)出勃勃生機,河里魚兒嬉戲,兩岸綠樹如茵。

除了河道景觀用水,再生水還被廣泛應(yīng)用于水源熱泵,不僅回收了能源,還降低了碳排放。

2020年到2021年供熱季,位于李村河南岸的橡膠谷集團,其3萬多平米的辦公樓供暖問題一直是個“大麻煩”。海灣中水有限公司負責(zé)人唐曉虎,立刻帶領(lǐng)團隊與用戶溝通。開始對方對水源熱泵并不接受,他便帶領(lǐng)對方技術(shù)人員到運行中的水源熱泵項目實地參觀,用項項達標的再生水水質(zhì)檢測數(shù)據(jù)打消了用戶的最終疑慮,成功與用戶簽訂用水協(xié)議。目前,橡膠谷集團使用再生水30萬噸/年,可減少燃煤約301噸,減少二氧化碳排放約835噸,節(jié)約電量超過100萬度。

目前,海灣中水公司已累計向麥島金岸小區(qū)、聯(lián)城海岸錦城小區(qū)、金茂灣小區(qū)和海爾科技中心4家水源熱泵項目供送再生水約8000萬噸,供暖面積達153萬平米,可減少燃煤約23.86萬噸,減少二氧化碳排放約60.6萬噸,節(jié)約電量約6.6億度,具有顯著經(jīng)濟效益和環(huán)保效益,節(jié)能減排更上一層樓。

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