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北京首座“未来”再生水厂将投用——集资源转化、能源回收、低碳和谐于一身

发布时间:2021-04-06 14:50:00   来源:中国环境报    浏览次数:


从处理到再生,从去除变回收,从能源消耗者变能源供应商……走进北京市朝阳区东坝再生水厂水处理厂房,偌大的厂区内空无一人,设备的轰鸣声伴随着管线中源源不断流入通州大运河的“新水”,整个水厂有条不紊地平稳运行着。

作为全国首座“未来再生水厂”,东坝再生水厂集资源转化、能源回收、低碳和谐于一身,处理污水时能耗更低、水质更好。

“通过大数据智慧运营管理云平台,整个水处理现场只需要两名工作人员即可保证正常运行。”建设运营方首创股份技术中心总经理林甲介绍,与传统依靠人工操作运营的水厂相比,东坝再生水厂工作人员只需在监控中心电脑上点击鼠标,选择运行模式,其余则全部交由电脑进行全自动化操作,“目前我们的水处理线共安装了47个各类仪表探头,搭配智能化控制系统,可实现毫秒级控制,在减少人员成本的同时,大幅提升了水厂运营自动化、精细化程度。”

前沿技术让水质更佳

与目前北京市最严格的DB11/890-2012中“京标A”的

污水排放标准相比,东坝再生水厂出水水质优于“京标A”规定的限值,其中COD(化学需氧量)和总氮浓度仅为标准值的60%左右,总磷浓度仅为标准值的40%左右。据介绍,目前我国绝大部分污水处理厂依然沿用活性污泥法技术,利用污泥中微生物的氧化代谢作用对污水里的有机污染物进行转化去除,最终净化水质。

“活性污泥法耗能高,还会产生大量生物污泥和二氧化碳。”林甲透露,2017年,我国启动了“面向未来污水处理厂关键技术研发与工程示范”的课题,课题汇聚了清华大学、中国人民大学、北京工业大学、中科院等国内研究污水处理领域的顶尖科研院所,共同探索前沿技术;首创股份承担了这些前沿技术的工程转化、示范应用。期间,共有5项可行的前沿成果、4项工程创新、3项核心技术出炉,最终在东坝再生水厂“落地生花”。

这些关键技术让污水处理后水质更佳。今年2月初,改造后的东坝再生水厂已经开始试运行。从出水的实时监测数据来看,COD、氨氮、总磷、总氮、悬浮物等指标均优于现有北京污水处理厂的标准限值,并且在满足最严出水标准的条件下,这座再生水厂比普通水厂电耗降低30%、成本降低15%。

污水中提取热量供暖

水质更佳的背后,是一道接一道复杂的净化流程。在现场,水厂工作人员用取样器分别取出沉砂池、生化池里的水,这时的水颜色发黑,水中的漂浮物较多,但是每经过一个环节的处理,水就变得更清、悬浮物也更少,直到最终V型滤池的水可清澈见底。

污水“再生”的过程中,还有一条专门为不溶性污染物准备的能源提取线。在能源提取线上,不溶解的有机物陆续经过水解、提取、厌氧产甲烷等一系列工序,转化为沼气进行统一收集再利用。“而在传统污水处理厂,这些不溶解的有机污染物往往要在曝气池中转化为CO2释放到大气中。”林甲说,据测算,处理1吨污水回收的能量是其消耗量的4倍,“这意味着,东坝再生水厂除自给自足之外,还会有多余的甲烷和热能向外界输送,预计可满足5万平方米的采暖供热。”

提取纤维素、磷等物质

另外,资源转化是东坝再生水厂的另一大特色,未来,水厂还可在污水中有效提取出纤维素、磷等物质。磷作为自然界不可再生资源,据国内权威部门预测,我国磷矿资源将于2050年左右枯竭,而污水中富含大量磷元素。研发人员告诉记者,目前东坝再生水厂预计每年可从污水中提取价值13.2万余元化合态磷,以弥补未来磷矿枯竭问题。

目前,东坝再生水厂的水处理线已建成试运行,预计4月水厂将全面竣工并正式投入使用。按照设计目标,东坝再生水厂每天的处理能力将达到两万吨。

夏莉