將景觀與人工濕地結(jié)合，為居民搭建一條綠色風(fēng)景線和生態(tài)走廊
圖為周至縣生態(tài)污水處理廠施工現(xiàn)場(chǎng)
中國(guó)環(huán)境報(bào)記者 劉秀鳳 實(shí)習(xí)生 盧燕丹
“作為陜西省西安市環(huán)保局批的《縣級(jí)污水處理廠生態(tài)化建設(shè)課題研究項(xiàng)目》，全陜西都在看著這個(gè)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)的周至污水處理廠。現(xiàn)在，工程終于完成了。”北京世紀(jì)賽德科技有限責(zé)任公司總經(jīng)理秦宏興奮地說(shuō)。經(jīng)過(guò)緊張施工，克服了諸多困難，陜西省周至縣生態(tài)污水處理廠日前正式竣工。
“我有一個(gè)夢(mèng)想，要建一座適合中國(guó)國(guó)情的污水處理廠。”在秦宏看來(lái)，污水處理廠容易建，而生態(tài)污水處理廠難建。他認(rèn)為，一個(gè)城市的生態(tài)污水處理廠要實(shí)現(xiàn)4個(gè)層次的目標(biāo):第一個(gè)層次，建設(shè)投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、處理效果好；第二個(gè)層次，通過(guò)污水、污泥的處理，實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用；第三個(gè)層次，形成除污水處理廠運(yùn)營(yíng)之外的其他多種生態(tài)產(chǎn)業(yè)；第四個(gè)層次，建成花園式的生態(tài)污水處理廠。
為什么項(xiàng)目一建成就明確可以盈利？
選擇了低運(yùn)營(yíng)成本、高經(jīng)濟(jì)回報(bào)的技術(shù)
記者見(jiàn)到秦宏的時(shí)候，他剛剛從周至回到北京。過(guò)去的9個(gè)月，秦宏坐鎮(zhèn)周至，親自指揮這個(gè)項(xiàng)目。
周至南依秦嶺、北瀕渭水，因山曲水折而得名，自古就有“金周至”的美譽(yù)，是西安最重要的飲用水水源地，也是西安市唯一的國(guó)家級(jí)生態(tài)示范縣。良好的生態(tài)環(huán)境是周至最大的資本，因而在污水處理廠的技術(shù)選擇上，周至格外看重“生態(tài)”這一因素，最終選擇了人工濕地技術(shù)。在治理城鎮(zhèn)生活污水、改善當(dāng)?shù)厮h(huán)境質(zhì)量、緩解下游河流水環(huán)境壓力的同時(shí)，還可以通過(guò)人工濕地多樣的植物系統(tǒng)和周邊景觀明渠、活水公園等建設(shè)項(xiàng)目相互配合，打造一片“生態(tài)濕地景觀”。
周至縣生態(tài)污水處理廠項(xiàng)目共占地73畝，處理能力為1.1萬(wàn)噸/日。項(xiàng)目建成試運(yùn)行期間，對(duì)進(jìn)出水水質(zhì)的實(shí)際監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918－2002)一級(jí)A類(lèi)排放標(biāo)準(zhǔn)。其中，濕地對(duì)氮、磷的處理效果十分明顯。
秦宏透露，周至污水處理廠的運(yùn)行費(fèi)用大約為0.2元/噸，當(dāng)?shù)氐奈鬯幚碣M(fèi)為0.3元/噸，再加上財(cái)政補(bǔ)貼的0.8元/噸，除去工人工資，這座污水處理廠每年還能有280萬(wàn)元左右的盈利。為什么這個(gè)項(xiàng)目一建成就明確可以盈利？這顯然與很多地方“有錢(qián)建廠、無(wú)錢(qián)運(yùn)營(yíng)”的局面形成巨大反差。究其原因，周至選擇了一種低運(yùn)營(yíng)成本、高經(jīng)濟(jì)回報(bào)的技術(shù)——人工濕地污水處理技術(shù)。
表面大同小異，實(shí)則有天壤之別
開(kāi)放性地對(duì)待可能出現(xiàn)的各種水污染問(wèn)題
人工濕地是由人工建造和控制運(yùn)行的、與沼澤地形類(lèi)似的地面，將污水、污泥有控制地投配到經(jīng)人工建造的濕地上，污水與污泥在沿一定方向流動(dòng)的過(guò)程中，主要利用土壤、人工介質(zhì)、植物、微生物的物理、化學(xué)、生物三重協(xié)同作用，對(duì)污水、污泥進(jìn)行處理的一種技術(shù)。這其中包括內(nèi)部構(gòu)造系統(tǒng)、活性媒體介質(zhì)系統(tǒng)、植物系統(tǒng)、布水系統(tǒng)、集水系統(tǒng)、防堵塞系統(tǒng)、冬季運(yùn)行防凍系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)。
秦宏首先糾正了記者的錯(cuò)覺(jué)，“建一片濕地可不是挖個(gè)坑、種點(diǎn)兒蘆葦那么簡(jiǎn)單。表面看來(lái)大同小異的濕地，實(shí)則有天壤之別，里面的技術(shù)運(yùn)用多種多樣。”
10年春秋，世紀(jì)賽德公司潛心研究濕地，通過(guò)不懈努力，如今已經(jīng)擁有6項(xiàng)國(guó)家專(zhuān)利和30多項(xiàng)專(zhuān)有技術(shù)，突破了防凍、防堵塞等核心技術(shù)，針對(duì)不同類(lèi)型的污水，建立了多種人工濕地處理模式。
在秦宏眼里，人工濕地能開(kāi)放性地對(duì)待可能出現(xiàn)的各種水污染問(wèn)題，適用范圍很廣。截至目前，北京世紀(jì)賽德公司用人工濕地處理污水的項(xiàng)目涉及市政生活污水處理、工業(yè)廢水處理、養(yǎng)殖廢水處理、流域治理、生態(tài)景觀建設(shè)等方面。最大規(guī)模是投資達(dá)到14億元的西安浐灞國(guó)家濕地公園核心區(qū)功能濕地項(xiàng)目，面積達(dá)7平方公里；最小的工程是北京豐臺(tái)橋梁廠日處理100噸的生活污水人工濕地深度處理工程。
人工濕地能渡過(guò)冬天嗎？
技術(shù)集成靈活運(yùn)用，突破高濃度、高緯度限制
曾有一種觀點(diǎn)，人工濕地不適合在北方推廣，因?yàn)槎練鉁氐停瑹o(wú)法正常運(yùn)行。但是北京世紀(jì)賽德科技有限責(zé)任公司在遼寧省阜新市建設(shè)的養(yǎng)豬廢水及生活污水人工濕地處理工程已經(jīng)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行了3年多時(shí)間。地處東北的阜新冬季非常寒冷，人工濕地能渡過(guò)冬天嗎？公司副總經(jīng)理李原原笑著回答說(shuō)，其實(shí)水生植物與一般植物一樣，根系在冬季仍然是活的。“表面是厚厚的冰，冰蓋下的水依然是流動(dòng)的，我們就是利用冰蓋效應(yīng)，保證污水處理廠冬季正常運(yùn)行。”
秦宏說(shuō):“項(xiàng)目運(yùn)行后，出水的理想結(jié)果使他們深深感受到了這項(xiàng)技術(shù)的好處”。這一工程所涉及的阜新市清河門(mén)河西養(yǎng)殖園區(qū)占地400余畝，采用水沖工藝進(jìn)行生豬飼養(yǎng)，日排廢水300余噸。工程的處理規(guī)模為養(yǎng)豬廢水300噸/日、生活污水1700噸/日，對(duì)阜新市近4000家規(guī)模化養(yǎng)殖園區(qū)(場(chǎng)、戶(hù))的污染治理起到積極示范作用。
為了掌握人工濕地技術(shù)，秦宏他們?cè)谶M(jìn)行自主研發(fā)的同時(shí)，還通過(guò)“走出去、請(qǐng)進(jìn)來(lái)”的方式與國(guó)外企業(yè)開(kāi)展交流合作。2001年，秦宏與美國(guó)一家公司談技術(shù)合作，對(duì)方苛刻的條件使談判破裂。這家公司在山西通過(guò)人工濕地處理養(yǎng)殖廢水，但沒(méi)有成功。美國(guó)人沒(méi)有成功，但秦宏和他的團(tuán)隊(duì)卻琢磨透了人工濕地的奧秘，“我們成功的因素在于科學(xué)地進(jìn)行了技術(shù)集成。”
秦宏特別強(qiáng)調(diào)集成，正是因?yàn)榧夹g(shù)集成的靈活運(yùn)用，世紀(jì)賽德的人工濕地技術(shù)突破了高濃度污水、高緯度地區(qū)的限制，在工業(yè)廢水處理和生活污水處理間游刃有余。“我們所做的每一個(gè)項(xiàng)目，濕地全都是不一樣的。對(duì)于各種污染程度的水體，我們都能提供特有的技術(shù)集成。”
技術(shù)集成是關(guān)鍵
探索景觀濕地
技術(shù)集成不僅包括膜法、人工濕地、傳統(tǒng)污水處理法等各種污水處理技術(shù)的集成，也包括潛流型濕地與地表型濕地、溝渠型濕地與階梯型濕地等濕地系統(tǒng)內(nèi)部各種技術(shù)的集成，甚至還包括濕地與景觀、自然生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)合。
李原原告訴記者，在人工濕地的植物下面是含有介質(zhì)的土壤。根據(jù)水體污染程度的不同，介質(zhì)配備也不同。介質(zhì)土壤層可以培養(yǎng)不同的微生物，對(duì)污水起到分解作用，植物根系也會(huì)產(chǎn)生吸附等作用，此外植物的密度、水的流速等也會(huì)因污染物成分的不同而有差異。
作為河北省重點(diǎn)監(jiān)控的13個(gè)項(xiàng)目之一，河北雄縣雄威化工廠人工濕地處理化工廢水項(xiàng)目得到了河北省環(huán)保廳的認(rèn)可，出水水質(zhì)達(dá)到了一級(jí)A的標(biāo)準(zhǔn)。談到這個(gè)項(xiàng)目，秦宏感嘆，“在工業(yè)廢水中，化工廢水是公認(rèn)處理難度最大的，因?yàn)楹}量太高，要把鹽蒸發(fā)出來(lái)，比海水淡化難多了。”為了保證處理效果，北京世紀(jì)賽德公司在這個(gè)項(xiàng)目中充分進(jìn)行了技術(shù)集成，成功去除了高濃度鹽類(lèi)和高濃度COD、BOD，實(shí)現(xiàn)了化工廢水達(dá)標(biāo)排放的目標(biāo)。
秦宏告訴記者，國(guó)外很多地方已經(jīng)把景觀與濕地結(jié)合起來(lái)，景觀濕地在美國(guó)也成為前沿學(xué)科。水體在美化環(huán)境、調(diào)節(jié)氣候、提供休憩空間方面有重要的社會(huì)效益，水環(huán)境質(zhì)量的改善、景觀明渠、活水公園、人工合成濕地的建設(shè)為居民搭建了一條綠色風(fēng)景線和生態(tài)走廊。人工水系與自然水景交融，讓市民可以享受自然。
運(yùn)行費(fèi)用是制約污水處理廠的關(guān)鍵問(wèn)題
在小城鎮(zhèn)、提標(biāo)改造等方面大有可為
秦宏認(rèn)為，運(yùn)行費(fèi)用是今后制約污水處理廠的關(guān)鍵問(wèn)題，“假如一個(gè)縣建一座日處理能力1萬(wàn)噸的污水處理廠，每年要拿出300萬(wàn)元的運(yùn)行費(fèi)用，財(cái)政壓力很大。”
很多業(yè)內(nèi)人士也指出，污水處理廠能否正常運(yùn)行的關(guān)鍵就在于運(yùn)行費(fèi)用。據(jù)報(bào)道，截至2009年底，全國(guó)建成城鎮(zhèn)污水處理廠1993座，總處理能力超過(guò)1億立方米/日，提前完成“十一五”城鎮(zhèn)污水處理規(guī)劃。然而，建成了污水處理廠并不等于污水得到了處理，運(yùn)營(yíng)成本成為污水處理廠的巨大包袱。由于技術(shù)不當(dāng)、運(yùn)行費(fèi)用太高，很多污水處理廠淪為“曬太陽(yáng)”工程，還有些地方因?yàn)楣芫W(wǎng)配套遲遲不能到位，污水處理廠不能發(fā)揮應(yīng)有的效應(yīng)。
因此，建設(shè)模式多樣、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用低廉的人工濕地處理技術(shù)成為被重點(diǎn)關(guān)注的技術(shù)之一。
此外，很多地方的污水處理廠需要“提標(biāo)改造”。從一級(jí)B到一級(jí)A，一個(gè)字母的改變，有時(shí)卻比新建一座污水處理廠還要困難。業(yè)內(nèi)人士指出，提標(biāo)改造面臨選址、人力、資金的重復(fù)投資，實(shí)際上是一種浪費(fèi)。
未來(lái)在環(huán)境敏感地區(qū)，能否充分整合資源，一步到位，確實(shí)需要相關(guān)政府部門(mén)深思熟慮。作為西安水源地的周至，污水處理廠建設(shè)直接選用一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，正是考慮了自身的生態(tài)要求和資源狀況后做出了科學(xué)決策。
“濕地也不是靈丹妙藥”，很多因素使一些地方不能采用這一技術(shù)。比如，人工濕地的占地面積大，不適合人口密集、土地緊張的地區(qū)，但在小城鎮(zhèn)污水處理方面有天然優(yōu)勢(shì)。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)有3萬(wàn)多個(gè)縣級(jí)鎮(zhèn)、1萬(wàn)多個(gè)重點(diǎn)鎮(zhèn)，如果這其中3％的鎮(zhèn)采用人工濕地技術(shù)建設(shè)污水處理廠(以每座污水處理廠日處理能力2000噸、投資400萬(wàn)元計(jì))，總投資額就將超過(guò)48億元。
同樣，人工濕地和傳統(tǒng)污水處理廠結(jié)合，在提標(biāo)改造中會(huì)發(fā)揮大作用，這意味著節(jié)約了污泥的處理，減少了曝氣量、用電，也不用投藥。“充分利用原有處理廠的設(shè)備，后端采用人工濕地技術(shù)集成，可達(dá)到節(jié)約資金、提標(biāo)改造的目的。”秦宏告訴記者。
周至污水處理廠建成試運(yùn)行期間，對(duì)進(jìn)出水水質(zhì)的實(shí)際監(jiān)測(cè)結(jié)果
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項(xiàng)目
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COD(mg/L)
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NH3—N(mg/L)
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TP(mg/L)
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進(jìn)水水質(zhì)
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220~400
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30~52
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2.5~5.6
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前處理出水水質(zhì)
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51
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14.9
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1.79
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濕地出水水質(zhì)
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12
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2.7
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0.47
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國(guó)家一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)
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50
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5
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0.5
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注:表中進(jìn)出水水質(zhì)為實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的多天平均值
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