人类从自然界获取水,使用后以废弃物形式还给自然。通过“江河湖海汽云雨”的时空流转,废水得到自然净化,又成为对生命的馈赠。这便是“天人交互”最原始的“水循环”。
由于现代社会产生的废水量超越了自然的净化能力,为保护水环境水生态,人类便在这一循环里加入了“污水处理”这一环节,用一座座污水处理厂与大自然共同维系起新的“水循环”。
水质循环:将更清洁的水还给自然
咖啡厅里使用的“永续水”并非自来水或在超市买到的纯净水,而是经过宜兴城市污水资源概念厂(以下简称“新概念厂”)净化后的尾水。
进入这座新概念厂的一部分污水,可以摆脱自然界的水汽运转,在厂区里直接由污浊变纯净,以可直饮的状态重新回到人类身边,向我们展示未来世界的极限“水质循环”。
俯瞰“三叶草”形态的新概念厂,其中“一叶”就是肩负“水质循环”责任的水质净化中心。新概念厂引入国际先进技术和设备,能够用较短流程极限去除水污染物。每天2万吨左右的生活污水,在这里经过高效加载澄清、高级氧化耦合等工艺处理后,出水可达地表Ⅳ类水标准,甚至还可以极限消除水中的抗生素、药物残余等新型污染物。这里的出水水质不但高于国家标准,还高于更加严格的“太湖地方标准”,将更清洁的水还于自然。
而为了传播“水质永续”的概念,让公众亲身感受“水质循环”,新概念厂的部分出水,还会通过水净化单元处理,达到生活饮用水国家标准,让公众品尝到“永续水”和用它制作的咖啡、啤酒的滋味,感受面向未来的环保概念。
能量循环:变耗能大户为产能大户
自然界的能量可以通过有机物的形式存储,人类在利用水的过程中,会将大量有机污染物排入污水中。在新概念厂的有机质协同处理中心,我们通过对污水中的有机污染物进行厌氧反应形成沼气产热发电,从而将能量从水中释放出来,支持新概念厂的能源自给,实现污水资源的“能量循环”。
“三叶草”的另一叶是有机质协同中心。污水处理产生的污泥,以及太湖蓝藻泥、秸秆、厨余、畜禽粪便等“废物”,在这里都是生产清洁能源的原料。污泥等有机质经过厌氧消化产生的沼气,被用于热电联产,在满负荷状态下,每天能生产1.8万千瓦时电能,可实现厂内100%能源自给。
污水处理过程中产生的污泥,本是需要消耗大量的能源进行干燥处置的。而在新概念厂,需要耗能的污泥处置过程,通过新技术新工艺的实践,成为了清洁能源的生产过程。这一实践,为污水处理行业这个“能耗大户”实现低碳化运行,探索出一条技术路径。
营养循环:化污染废物为营养沃土
能量和营养在自然界交互转换,营养被能量携带转移。新概念厂在利用污水产生能源的过程中,同时将其存储的营养析出,制成生物肥料、生态营养土等产品,用于支持厂区种植养殖实践,实现了污水的“营养循环”,构建起生活生产融为一体的生态格局。
在新概念厂里,污水污泥等污染物即使被“榨”干净了能量,依然还是可利用的资源。污泥经过沼气发电,剩余的沼液流回水质净化中心进行再处理,沼渣则被加工成营养土和生物肥料等产品,继续它的资源利用之旅。
新概念厂技术人员在厂区周边开辟了30亩左右的果蔬试验田和40亩水稻小麦试验田。生物质协同中心每年提供的6100吨营养土在这里培育出粮食果蔬产品,并利用这些产品开展畜禽养殖,全程不产生二次污染,实现了营养物质从自然界进入污染物再回到自然界的循环。
正如“宜兴城市污水资源概念厂”这个名字,在这里,污水不是废物,而是宝贵的资源。在先进生态理念和科技手段的加持下,科技人员施展出的“水魔法”,打通了以“水质循环、能量循环、营养循环”为核心的未来“水循环”,让我们以一种未来的视角重新审视人类与自然、发展与保护的关系,更加坚定了我们走向人水和谐共生的步伐。
作者:谢泽
编辑:杜健伟 李雷
来源:中国三峡集团
原标题:在这里,我们实现未来“水循环”