8年增2倍,青岛再生水蝶变记 现已广泛应用于河道景观、水源热泵、道路冲洗等非饮用水领域

李村河上游河道景观。

正在运行的水源热泵。文/半岛全媒体记者孙桂东(图片由受访者提供)

青岛是一个水资源缺乏的城市,同时也是一个努力发掘水资源、充分利用水资源的城市。3月22日是第三十届“世界水日”,宣传主题为“珍惜地下水,珍视隐藏的资源”。为了珍惜每一点滴水资源,从2001年开始就利用再生水补充河道。2014年开始,随着污水处理厂的改扩建,污水处理厂水质提升,青岛再生水利用进入快车道。截止到2021年,从2014年的累计1亿吨增长到现在的2.95亿吨,8年时间增长了2倍。崂山水库总库容为5600万立方米,2021年青岛再生水利用量为2.95亿立方米,一年省下超过5个崂山水库。再生水已经广泛应用于河道景观、水源热泵、园林绿化、道路冲洗、工业冷却、建筑降尘、冲厕等城市非饮用水领域,成为青岛用水来源的重要补充。

再生水利用率不断提升

青岛三面环海,但却是全国最严重的缺水城市之一,人均淡水资源占有量仅290立方米,仅为全国平均水平的13%,于是节约用水和替代水开发利用成为伴随岛城生态发展的一大主题。

早在2001年,青岛作为全国再生水五个试点城市之一,就开始了再生水的回用。然而,直到2014年,再生水的利用才真正进入快车道,开启了蝶变发展的时代。

青岛水务集团作为青岛市最大的再生水生产企业,他们的数据具有代表性。2014年,再生水的利用量为1095万吨,2021年已经达到了1.6亿吨。8年时间,增长了25倍。再生水的应用场景,也从原来的绿化用水,拓展到水源热泵、工业冷却、建筑降尘等等。“这其中有三大原因,政策的扶持,污水处理厂的改造升级、大规模的管道铺设是最主要的因素,”青岛水务海湾中水有限公司总经理唐晓虎说,在此之前,处理后的污水达到一级A就可以,经过深层次加工,才成为大家说的再生水。“水质好了别人才愿意用,产能足了也就打开了市场,”唐晓虎介绍,从2014年开始青岛对各大污水处理厂进行改扩建,改进工艺,提高出厂水质的要求。出厂的水已经达到地表水准IV类水质标准,水质更加清澈。与此同时,各大污水处理厂也具备提供再生水的产能。

现在,海泊河净化水厂、世园会净化水厂、团岛净化水厂,中德分质水处理示范中心。每天可生产再生水29.85万吨。

再生水出厂要过超滤膜

污水如何处理,都要经过哪些流程,最后的出厂水质又是怎样的?为此,记者专访了青岛水务集团下属的张村河水质净化厂副总经理荆玉姝。

张村河水质净化厂坐落于崂山区青银高速以西,是青岛市区首个全地下污水处理厂,于2018年5月通水运行,服务面积31.2平方公里,服务人口30万,污水日处理能力4万吨,采用国内领先技术MBR超滤膜处理工艺,出水主要污染物指标优于地表水准V类水质标准,污水处理后的再生水100%用于张村河河道补水。“我们这里也是采取了国内最先进的工艺,”荆玉姝介绍,污水从进厂到出厂,简单一点要经过三道关。首先是预处理系统,生活污水进入厂区以后,要经过两道不同的隔栏,里边的纸张等生活杂物会被分开；之后就会进入一个由离心设备制造的漩涡,通过离心力将砂石、油脂等物品分离开来。

下一步就进入污水处理的核心环节,通过微生物的新陈代谢作用,将水中污染物分解代谢。原水中的有机物被降解,里边过量的氮、磷等元素被消解。反应池中的活性污泥会将溶解性有机物、过量的磷吸收掉,氮元素则转化为氮气被排出去。经过7个多小时的微生物处理,进入厂区的原水已经很干净。但是,要达到出厂的标准,还需要经过最新的工艺——膜处理。荆玉姝说,滤膜其实就相当于普通市民家中的净化设备一样,一些杂质、细菌经过的时候,都会被过滤掉。膜处理也分为不同的规格,他们采用的是超滤膜,每个孔仅为0.1微米。经过处理好的水通过膜的时候,里边的有机物,金属物质甚至是细菌都已经被过滤掉。经过膜处理以后,水质变得更加清澈。在污水处理厂的水,可以直接排入河道。据介绍,目前张村河日处理污水除了厂内用水,其他都排入到张村河内,作为生态补水。

为再生水新建20多公里管道

再生水利用另外一个制约因素,就是在于管道的铺设。在此之前,为了方便收集污水以及排水,污水处理厂往往建在河道的下游。如果想利用再生水就需要重新铺设管道。此前,管网的欠缺,成为制约中水发展的最主要因素。没有管网,生产出来的再生水没处可用,又制约着处理规模的扩大。这也就是在此之前,青岛再生水利用始终发展缓慢的原因。

从2014年开始,青岛加快了再生水利用管道的建设。2018年3月,青岛水务集团实施李村河下游生态补水以及调蓄工程。工程沿着李村河,从下游一直往上延伸,铺设到李村河与张村河交界处,总共两条管道长度达10.7公里。9月19日完成全部管线工程建设,实现向李村河三角地补水15万吨/日,具备向李村河下游实施20万吨/日生态补水能力。

2020年,市水务管理局实施李村河中游生态补水示范工程,再次将管道向李村河上游延伸4公里,并在中间新建2座泵站,分别向李村河中游(三角地-青银高速)补水3万吨/日、张村河(三角地-黑龙江路)补水2万吨/日。不仅如此,在李村河重庆路、君峰路,张村河重庆路、台柳路、黑龙江路都设置补水口,并配套建设潜流湿地、生态滤床、水下森林,种植梳理水生植物约2万平方米,实现河道水质的长效保持。

截至2021年底,水务集团已累计向李村河河道生态补水1.7亿吨,让李村河水“活”起来,实现了由“脏”到“净”的转变。青岛水务集团近年来也把污水处理厂的建设地点,选在了河流的中上游。这样,处理后的再生水可以直接补充进入河道。目前,海湾中水公司供水区域涉及市南区、市北区、崂山区、李沧区,管理和使用再生水管网85.5公里,总供水能力达到29.85万吨/天。

环卫清扫取水仅需5分钟

海湾中水集团与多所学校合作搭建了科研平台,加大水资源利用课题研发及生产技术改革。截至目前,公司发明专利1项:软件著作权专利2项,实用新型专利16项,职工个人实用新型专利6项。

一系列的专利解决了实际应用中存在的问题。例如园林绿化、道路清扫都使用再生水,此前一辆20吨水车要加满,需要等待45分钟。这给环卫清扫带来很大困难,也在实际上制约了中水的使用。2017年,为满足市区129条主次干道及130平方公里重点区域的高压冲洗、洒水降尘、绿化一体化作业车的快速加水需求,海湾中水公司对中水管网沿途加水站进行创新性改造,联合研发太阳能电子插卡式自动控制精准加水设备,实现插卡自动加水功能。创新性改造后一辆20吨水车加满水时间从原来的45分钟缩短为5分钟,大大节省了加水时间,提高了园林绿化、市政保洁用水量。

生态补水让河道“活”起来

作为第一条利用再生水作为景观用水的过城河道,海泊河一开始经常处于“吃不饱”的状态,在缺水的时候会补充一点。随着产能的提升,海泊河开启了24小时再生水不间断供应模式,河道水体动力显著提升,水质改善明显,海泊河国控断面水质持续稳定达标。再生水补水助力海泊河蝶变为风光旖旎、民生休闲的“美丽河”。

除了海泊河,李村河、张村河等市内的主要河流,随着再生水源源不断地注入,也焕发出勃勃生机,河里鱼儿嬉戏,两岸绿树如茵。

除了河道景观用水,再生水还被广泛应用于水源热泵,不仅回收了能源,还降低了碳排放。

2020年到2021年供热季,位于李村河南岸的橡胶谷集团,其3万多平米的办公楼供暖问题一直是个“大麻烦”。海湾中水有限公司负责人唐晓虎,立刻带领团队与用户沟通。开始对方对水源热泵并不接受,他便带领对方技术人员到运行中的水源热泵项目实地参观,用项项达标的再生水水质检测数据打消了用户的最终疑虑,成功与用户签订用水协议。目前,橡胶谷集团使用再生水30万吨/年,可减少燃煤约301吨,减少二氧化碳排放约835吨,节约电量超过100万度。

目前,海湾中水公司已累计向麦岛金岸小区、联城海岸锦城小区、金茂湾小区和海尔科技中心4家水源热泵项目供送再生水约8000万吨,供暖面积达153万平米,可减少燃煤约23.86万吨,减少二氧化碳排放约60.6万吨,节约电量约6.6亿度,具有显著经济效益和环保效益,节能减排更上一层楼。

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