7月14日,由清華大學環(huán)境學院、中國水環(huán)境集團主辦,E20環(huán)境平臺承辦的清華大學工程博士高峰論壇在清華大學環(huán)境學院舉辦,本期論壇聚焦地下污水處理廠建設。某水務集團有限公司執(zhí)行董事、常務副總裁李力做了關于“藍色地下凈水園區(qū)”的理念和實踐的主題分享。
今天主要分享4個方面的內(nèi)容:
第一、污水處理廠五種形式的綜合比較;
第二、“藍色地下凈水園區(qū)”理念的提出;
第三、藍色凈水園區(qū)的地下式污水處理廠技術(shù)特性;
第四、北控水務藍色地下凈水園區(qū)典型案例。
現(xiàn)在污水處理廠的建設形式,我認為有五種形式:一種,常規(guī)的地下污水處理廠,這類比較多,我國不超過3600座。第二種,地上加蓋全封閉污水廠,這里列舉了新加坡樟宜污水廠。全封閉加蓋的類型也不少,尤其是南方氣味影響比較大,新加坡二期我們正在做前期工作。第三種,地上生態(tài)化污水廠,也是一種全封閉的方式,如Organic生態(tài)化污水廠。第四種,半地下污水廠,像合肥塘西河再生水廠,以及我們在云南的項目做的就是半地下的。第五種,全地下污水廠,某水務項目規(guī)模16萬噸/天得北京稻香湖再生水廠,就是全地下的。
典型地上與地下式污水處理有哪些不同?這里列舉三種類型進行比較:常規(guī)地上式、地上封閉式、地下式。
常規(guī)的地下污水處理廠、地上加蓋全封閉污水廠、地上生態(tài)化污水廠、半地下污水廠、全地下污水廠,這五種形式各有特點,選擇需要因地制宜。應該根據(jù)項目的邊界條件,做出最佳的選擇方式。建議一般的選用順序為,先地上開始,再到地上加蓋/地上生態(tài),然后半地下,到全地下。
為什么會提出藍色地下凈水園區(qū)的概念
首先,說到地下水廠,不可能只講地下部分,而不說地上部分。實際上我們做的這些項目,承接的合同范圍都包括地上部分。如果把地上和地下共同分析,實際上“藍色地下凈水園區(qū)”有四個形式特點:藍色、地下、凈水、園區(qū)。藍色比喻更加寬泛,水廠的處理主要是地下,處理水質(zhì)要求非常高,它實際上是園區(qū)的概念,不是傳統(tǒng)意義水廠的概念。藍色地下凈水園區(qū)具有四個內(nèi)涵特點:正資產(chǎn)化、資源節(jié)約、環(huán)境友好、新水源地。
正資產(chǎn)化。最早是王凱軍教授提出來的。正資產(chǎn)主要指地上部分:城市公用服務設施:城市綠島;休閑公園;體育場或健身中心;游樂場;圖書館; 商業(yè)街區(qū);社區(qū)中心;停車場;城市環(huán)境教育基地等等,我們設計的這些廠都有這樣的需求。藍色地下凈水園區(qū)已成為城市正資產(chǎn)、城市名片。起到師法自然,貢獻社區(qū)的意義。
新水源地。一般地下廠都是用于河流、公園甚至地下水等補水,及城市再生水回用。要求較高的出水標準。水質(zhì)要求一般在一級A、準IV類、甚至更高III類(人可近水)。
環(huán)境友好。主要解決了地上廠三大污染問題:噪聲污染、異味污染、景觀污染。景觀污染需要改善城市生活休閑和視覺感受。這一點我們深有感觸,我們在北京做涼水河治理,有一次帶政府客戶參觀,當?shù)氐木用穹磻?,說這個地方建的非常好,要保護好,要求我們留一個舉報電話,有人在這里破壞,他們想舉報沒有電話。這種由過去的“鄰避”,變成“擁抱”和“體驗”,這就是環(huán)境友好。
資源節(jié)約。資源節(jié)約主要是四個方面:
第一,有益城市區(qū)域功能規(guī)劃——地上城市公用服務設施,給周邊區(qū)域功能帶來新的空間和可能。
第二,節(jié)約土地面積。節(jié)約廠區(qū)占地,且減少衛(wèi)生防護距離,像北京稻香湖再生水廠、深圳布吉污水處理廠等。節(jié)約土地面積,尤其在城鎮(zhèn)化的過程中,開發(fā)程度比較高,非常有價值。
第三,在城中廠改造的時候,釋放周邊土地價值。水廠周邊的房價都上不去,現(xiàn)在建了地下廠可能就不一樣了。
第四,降低管網(wǎng)投資。流域綜合治理原位處理就近補水;城區(qū)新建廠或城中廠改造,降低搬遷的龐大管網(wǎng)投資。稻香湖項目原方案為地上式污水廠,占地17公頃;優(yōu)化為地下式污水廠后,占地面積減至4.47公頃。從資源節(jié)約角度來講,就有我們所說的藍色園區(qū)的概念在里面。
地下廠是凈水園區(qū),但是,若從無害化觀點來認識,將會面臨一些問題:首先有一個理念,消減污染物單位代價越低的,技術(shù)越有前景;發(fā)展中國家面臨的挑戰(zhàn):結(jié)果要好且成本要低;地下廠比地上廠造價運營成本高,也許這可能不是資源節(jié)約型,所以說站在水處理角度來講還是有問題的。
藍色凈水園區(qū)的地下式污水處理廠技術(shù)特性
大致梳理發(fā)現(xiàn) ,在技術(shù)方面,地下式污水處理廠與地上廠有15點不同。
系統(tǒng)的優(yōu)化。地下廠帶來新的可能性,包括工藝類型選擇、工藝單元關聯(lián)性、空間布局和水力條件優(yōu)化設計等等系統(tǒng)優(yōu)化。
工藝強化。包括工藝的銜接性、前后處理的強化、生物系統(tǒng)的強化等。
節(jié)能降耗。我們污水廠有兩個問題,實際上它是耗能,談不上節(jié)能,另外它實際上是釋放溫室氣體,節(jié)能降耗也是一個重要的方法。
設備的配置,地下的設備選擇和配備是不同的,需要考慮耐蝕,維修等等很多方面,尤其是工藝池體的限制,使用設備不一樣。
電氣自控、通風除臭都不一樣。我們要解決四大氣體問題,通風、散熱、潮濕、臭氣;自然通風設計;除臭風量、密封;與除臭系統(tǒng)的配合;管線布置等。
防洪排澇,地下水廠這方面非常的突出,我國不少污水廠遇到這個問題。還有消防安全、采光照明、建筑結(jié)構(gòu)的問題。
另外還有防腐防銹,以及緊急疏散方式、運營維護、維修改造、應急處理都不一樣。
地下污水處理廠面臨的技術(shù)突破包括:
第一,造價和運行成本及其他外圍成本形成的綜合成本降低。當?shù)叵聫S和地上廠造價運營成本差不多的時候,競爭力就非常凸顯了。
第二,創(chuàng)新技術(shù)的突破。針對地下廠,需要做到技術(shù)突破。在一個相對溫度比較穩(wěn)定的狀況下進行生物反應,實際上有它的特點,關鍵會帶來一些針對它的技術(shù)挑戰(zhàn)。
第三,新技術(shù)應用。王凱軍老師介紹了好氧顆粒污泥、納米絮凝劑技術(shù)等,還有我們說的FM-DBR技術(shù),這個技術(shù)不產(chǎn)生剩余活性污泥。現(xiàn)在地上廠都回避一個問題,有泥就有影響。當這個廠沒有泥往外運的話,對環(huán)境就是零影響。
第四,與城市功能結(jié)合,體現(xiàn)城市生態(tài)綜合體的價值。地下廠和地上廠的設計都是融合在一起的。
第五,高地下水位地區(qū)應用。
第六,半地下廠的應用,這個應用的前景也是不錯的,造價比較適中。
北控水務藍色地下凈水園區(qū)典型案例
最后我介紹一下北控水務在藍色地下凈水園區(qū)的典型案例。
目前,某水務投資建設運營的地下式污水處理廠項目8個,其中2項為國際項目——馬來西亞Pantai第二污水處理廠、新加坡樟宜第二新生水廠,6個為國內(nèi)項目,總處理量達123.3萬噸/日,涵蓋污水、再生水、新生水三大領域。北控水務近年來在全國和國外做的地下污水處理廠的幾個案例:
這里簡單介紹三個案例:
馬來西亞某第二污水處理廠。第二污水處理廠為全地下式水廠,日處理規(guī)模32萬噸,服務人口142萬人,投資25.48億港幣,集污水處理功能及景觀生態(tài)價值于一體,是中國企業(yè)在海外運營的首個污水處理廠。采用全地下式設計思路,融合生物濾池除臭、太陽能無動力高效采光、沼氣發(fā)電、水源熱泵等新技術(shù),使其成為一座綠色、環(huán)保和節(jié)能的新型污水處理廠。
北京稻香湖再生水廠。日處理規(guī)模16萬噸;占地面積4.47公頃;服務面積約34.5km2 ;出水“準IV類地表水”標準;是北方地區(qū)最大的地下式污水處理廠和再生水廠。原設計,采用地上式設計,占地17公頃,對于海淀北部生態(tài)新區(qū)“綠心”有較大影響。優(yōu)化設計采用全地下式設計,占地4.47公頃并且對于海淀北部生態(tài)新區(qū)環(huán)境有積極影響。大幅節(jié)約土地、提升周圍環(huán)境品質(zhì)及土地價值,符合政府愿望,被政府采納,選為投資合作方。被列為市區(qū)兩級重點工程,是北京市未來三年中十大重點工程中唯一入選水務項目,也成為環(huán)保部重點關注的工程項目。地上功能與定位為,精心打造一個具有鮮明特色的低碳示范公園,同時,使其成為區(qū)域發(fā)展的綠色引擎。生態(tài)公園、活力公園,文化公園,高端科技研發(fā)基地。關鍵技術(shù)采用多級多段生物除臭技術(shù),矩形周進周出沉淀池,分段進水A2O脫氮除磷技術(shù),水源熱泵熱能回收技術(shù),精確曝氣技術(shù),精確加藥技術(shù),自然采光技術(shù)。
深圳某污水處理廠。這個是我們運營了四、五年的污水處理廠,地上定位主要為文體休閑公園,對市民開放的公園,地上的綠化所有維護都是合同范圍內(nèi)的,政府對這部分也給予了支付。
2015(第七屆)上海水業(yè)熱點論壇”將于9月11日-12日(周五、周六)在上海同濟大學一二九禮堂舉辦。圍繞“面向未來的污水污泥極致化之道”這一主題,邀請技術(shù)領域?qū)<覍W者、相關政府主管部門、業(yè)主單位、投融資領域?qū)<?,與行業(yè)關注者共同探討“水十條”后,作為污水污泥領域的技術(shù)型企業(yè),應該具備哪些面向未來的綜合素質(zhì)等話題。屆時,也將有地下污水處理廠的成功經(jīng)驗分享。
作者:佚名 來源:E20環(huán)境平臺