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污水处理高成本如何破解——生态湿地处理污水开创节约新模式

  目前,全省每个县都建成了1个污水处理厂。然而污水处理厂运行成本高,一吨水处理成本需要0.8元至1元,而省物价局批准收取水费为每吨0.6元至0.8元。每处理一吨水,污水处理厂将亏损0.2元至0.4元。

  为确保湘江流域水质达到地表三类水以上,长株潭三市将提高排放水标准,从一级B提高到一级A,污水处理厂的运行成本将进一步攀升。

  高昂的污水处理成本,让许多污水处理厂陷入困境,各级财政补贴成本增加。如何降低污水处理成本?

  2011年以来,长沙洋湖再生水厂探索通过人工湿地和生态湿地协同处理污水,处理成本只有传统污水处理厂的三分之一,为突破这个难题提供经验。记者最近实地采访调查。

  165亩人工湿地:

  将排放水从一级B提升到一级A,而成本从1元降至0.2元

  洋湖再生水厂坐落在长沙市洋湖新城科教园区内。8月20日,记者走进其中,仿佛来到一个巨大苗圃。芦苇、菖蒲、水葱、风车草、美人蕉……30余种植物在湿地上葱茏生长,开花结果,茂盛盎然。“眼前这片人工湿地共165亩,它也是污水处理‘设备’。”洋湖再生水厂副总经理左锋告诉记者。

  湿地环抱之中,几栋白色厂房静静伫立,洋湖生态新城居民每天4万吨生活污水在这里由浊变清。

  城镇生活污水在洋湖再生水厂,要经过过滤、曝气MSBR工艺处理,和传统污水处理厂一样。左锋介绍说,经过生化处理,生活污水已经达到要求的1级B排放标准。

  “接着,这些经过生化处理的污水将流入这片人工湿地。污水将在人工湿地里沿一定方向流动,经过土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用,进一步净化。这里排出的水达到了1级A标准。”左锋带着记者来到人工湿地的一个出水口,清流正源源不断地涌出。记者俯身鞠一把水,非常清澈,无杂质,没有丝毫黏稠感,没有气味。

  人工湿地优势何在?左锋用一组数据回答了记者。原来,将污水处理厂的排放标准由1级B提升至1级A,如果采用目前全球范围内普遍使用的膜处理技术,每吨污水处理成本需增加1元,而采用人工湿地技术,成本仅需增加不到0.2元。

  算上污水净化至1级B标准0.8元每吨的成本,洋湖再生水厂将污水净化至1级A标准每吨仅需1元,而传统污水处理厂则每吨需要2.3元,甚至更高。

  为什么成本低这么多?原因在于人工湿地是一种近乎“零能耗”的处理单元,而一级B处理水是水生植物的营养剂,不用电、不用处理药剂,不用施肥,人工湿地维护成本也比膜处理便宜得多。

  以洋湖水厂日处理4万吨污水能力来计算,1年满负荷运转需处理1460万吨污水。采用人工湿地技术比传统膜技术,每年能节约1168万元处理费用。

  水处理生态大循环:

  6000亩洋湖湿地公园,将一级A排放水和收集雨水净化为地表水Ⅲ类标准

  洋湖再生水厂东北方向200米,就是洋湖湿地公园,昔日水患重重的洋湖垸改建成面积约6000亩的湿地公园。

  “洋湖再生水厂处理达到一级A的水,并非直接排放,一部分作为水源补给洋湖湿地公园,一部分作中水回用,用于洋湖新城道路清扫和景观绿化植物的灌溉。”长沙先导洋湖建设投资有限公司总经理、洋湖再生水厂执行董事危建新告诉记者,通过三年连续不断的在线监测,经过6000亩洋湖公园湿地净化,洋湖公园的水质达到地表水Ⅲ类标准。

  此外,洋湖新城的城市道路两侧均铺设了雨水收集管网,将雨水汇入洋湖湿地公园内的10多口收集池,经由湿地净化后再流入湿地水系。

  洋湖湿地公园的湘江河段,是长沙市民饮用水水源地,洋湖新城生活污水及收集的雨水被净化成地表Ⅲ类景观水,实行零排放,对保障长沙居民的饮水安全,具有重要意义。

  居民生活污水经过MSBR处理,流经人工湿地,补给自然湿地,还原成干净之水。现在,洋湖新城片区每天要处理4万吨生活污水,远期需要处理10万吨生活污水,洋湖新城形成了水处理的生态大循环。

  “洋湖新城再生水厂‘预处理+MSBR+人工湿地+自然湿地’模式属于全国少见,是现代城市水处理方案的有益探索。”中南林业科技大学博士生导师、我国的湿地生物专家吴晓芙评价道。

  记者了解到,3年来,洋湖再生水厂和洋湖湿地公园协同配合,积累了湿地水生植物管理标准,根据植物生长规律,在湿地水质、水位、碎石级配、排水管道布置、堵塞防治等方面、探索形成了一整套湿地运营管理的科学化、标准化模式。

  运行3年时间,洋湖再生水厂和洋湖湿地公园运营正常,洋湖再生水厂和洋湖湿地公园出水口的监测记录,水质都非常稳定。

  8月上旬,我国较早采用人工湿地协助处理污水的浙江宁波慈溪污水处理厂和广东肇庆污水处理厂两位负责人慕名前来参观学习,他们经常遭遇湿地植物将排水管道堵塞,水质不稳定等问题,在了解到洋湖湿地的运营管理标准后,都竖起大拇指称赞。

  3年探索的水处理两型模式,可复制,可推广

  其实,洋湖再生水厂的建设规划曾一波三折,反复推敲。危建新介绍说,刚开始设计为洋湖新城片区配套的污水厂,走传统技术路线。要稳定达到一级A排放标准,每吨污水处理需要2元左右,按4万吨/日的处理规模计算,一年污水处理成本需3000多万元,高昂的处理成本把大家吓了一跳。

  长沙先导投资控股有限公司党委书记、董事长刘继雄向市委、市政府领导汇报后,市领导指出,洋湖新城片区在长沙两型先导区的核心区内,规划建设要体现资源节约、环境友好的理念。

  危建新带领水厂的团队,到武汉、成都考察,请教湖南乃至全国水处理专家,在中南林业科技大学等科研院所技术支持下,创造性提出“预处理+MSBR+人工湿地+自然湿地”污水处理方案。新方案没有增加建设成本,运营能耗与成本大大降低,更符合两型发展理念。

  3年来综合测算,污水处理水质大大提升,而运营成本只有传统污水处理厂的三分之一。一万吨水一年处理成本大约为1200万元左右。洋湖水处理模式,获得省内外水处理专家和众多污水厂的青睐。

  长沙、株洲、湘潭三地住建部门非常看好洋湖再生水厂的两型生产管理模式,准备将9月份的三市污水排放提标一级A现场会放在洋湖再生水厂召开,推广其运营经验。

  省住建厅城市建设处一位负责人说,省政府下发了《湖南省“十二五”城镇污水处理及再生利用设施建设规划》,全省十二五期间规划污水处理设施建设项目332个,新增污水处理能力311万立方米每天。新建和扩建项目289个、新增262万立方米每天。县城和中心集镇土地成本较低,适宜采用人工湿地技术模式,能较好地将处理成本降下来,保证污水得到有效处理。

  目前,洋湖再生水公司正在加快专利申请、成果鉴定及相关标准推广等工作。并成立拓展部,推广、复制洋湖再生水管理运营模式。我们希望在县城(区)新城区,将公园建设成具有净化功能的湿地,城区的生产生活污水由管道汇集到湿地公园,被净化达标,然后排放。

  “据技术团队实验测算,去掉MSBR环节,将1吨污水处理至1级B标准,约需要2平方米的湿地。以10万人的城市计算,每天排放的污水在2万吨左右,需要60亩湿地,相当于一个中小型公园的面积。”吴晓芙教授说,通过调整人工湿地内的动植物种群,引入更多具有吸收重金属能力的植物,能较好地处理工业废水。

  按照一级B污水排放标准要求,传统污水处理厂每吨水0.8元的价格,湿地净化的成本可控制0.5元以内。邵东县污水厂负责人说,如果能够将处理成本降低至0.6元每吨,就能实现污水处理厂收支平衡。

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