人類從自然界獲取水,使用后以廢棄物形式還給自然。通過“江河湖海汽云雨”的時空流轉,廢水得到自然凈化,又成為對生命的饋贈。這便是“天人交互”最原始的“水循環”。
由于現代社會產生的廢水量超越了自然的凈化能力,為保護水環境水生態,人類便在這一循環里加入了“污水處理”這一環節,用一座座污水處理廠與大自然共同維系起新的“水循環”。
水質循環:將更清潔的水還給自然
咖啡廳里使用的“永續水”并非自來水或在超市買到的純凈水,而是經過宜興城市污水資源概念廠(以下簡稱“新概念廠”)凈化后的尾水。
進入這座新概念廠的一部分污水,可以擺脫自然界的水汽運轉,在廠區里直接由污濁變純凈,以可直飲的狀態重新回到人類身邊,向我們展示未來世界的極限“水質循環”。
俯瞰“三葉草”形態的新概念廠,其中“一葉”就是肩負“水質循環”責任的水質凈化中心。新概念廠引入國際先進技術和設備,能夠用較短流程極限去除水污染物。每天2萬噸左右的生活污水,在這里經過高效加載澄清、高級氧化耦合等工藝處理后,出水可達地表Ⅳ類水標準,甚至還可以極限消除水中的抗生素、藥物殘余等新型污染物。這里的出水水質不但高于國家標準,還高于更加嚴格的“太湖地方標準”,將更清潔的水還于自然。
而為了傳播“水質永續”的概念,讓公眾親身感受“水質循環”,新概念廠的部分出水,還會通過水凈化單元處理,達到生活飲用水國家標準,讓公眾品嘗到“永續水”和用它制作的咖啡、啤酒的滋味,感受面向未來的環保概念。
能量循環:變耗能大戶為產能大戶
自然界的能量可以通過有機物的形式存儲,人類在利用水的過程中,會將大量有機污染物排入污水中。在新概念廠的有機質協同處理中心,我們通過對污水中的有機污染物進行厭氧反應形成沼氣產熱發電,從而將能量從水中釋放出來,支持新概念廠的能源自給,實現污水資源的“能量循環”。
“三葉草”的另一葉是有機質協同中心。污水處理產生的污泥,以及太湖藍藻泥、秸稈、廚余、畜禽糞便等“廢物”,在這里都是生產清潔能源的原料。污泥等有機質經過厭氧消化產生的沼氣,被用于熱電聯產,在滿負荷狀態下,每天能生產1.8萬千瓦時電能,可實現廠內100%能源自給。
污水處理過程中產生的污泥,本是需要消耗大量的能源進行干燥處置的。而在新概念廠,需要耗能的污泥處置過程,通過新技術新工藝的實踐,成為了清潔能源的生產過程。這一實踐,為污水處理行業這個“能耗大戶”實現低碳化運行,探索出一條技術路徑。
營養循環:化污染廢物為營養沃土
能量和營養在自然界交互轉換,營養被能量攜帶轉移。新概念廠在利用污水產生能源的過程中,同時將其存儲的營養析出,制成生物肥料、生態營養土等產品,用于支持廠區種植養殖實踐,實現了污水的“營養循環”,構建起生活生產融為一體的生態格局。
在新概念廠里,污水污泥等污染物即使被“榨”干凈了能量,依然還是可利用的資源。污泥經過沼氣發電,剩余的沼液流回水質凈化中心進行再處理,沼渣則被加工成營養土和生物肥料等產品,繼續它的資源利用之旅。
新概念廠技術人員在廠區周邊開辟了30畝左右的果蔬試驗田和40畝水稻小麥試驗田。生物質協同中心每年提供的6100噸營養土在這里培育出糧食果蔬產品,并利用這些產品開展畜禽養殖,全程不產生二次污染,實現了營養物質從自然界進入污染物再回到自然界的循環。
正如“宜興城市污水資源概念廠”這個名字,在這里,污水不是廢物,而是寶貴的資源。在先進生態理念和科技手段的加持下,科技人員施展出的“水魔法”,打通了以“水質循環、能量循環、營養循環”為核心的未來“水循環”,讓我們以一種未來的視角重新審視人類與自然、發展與保護的關系,更加堅定了我們走向人水和諧共生的步伐。
作者:謝澤
編輯:杜健偉 李雷
來源:中國三峽集團
原標題:在這里,我們實現未來“水循環”
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