北京再生水年利用量達12億立方米
從工業、農業利用到河湖景觀補水,從綠地灌溉到道路壓塵等市政雜用,隨著污水處理能力的快速提升,再生水已成為北京市穩定可靠的“第二水源”。
北京市水務局提供的數據顯示,2013年至2019年底,北京市新建再生水廠68座,升級改造污水處理廠26座,建設規模超前10年總和。2020年,完成東壩、北苑污水處理廠升級改造,全市污水處理率達到95%。在工業、河湖環境、市政雜用、園林綠化等方面大力推廣再生水利用,再生水年利用量達到12億立方米。
北京用實踐證明:污水經過深度處理,完全可以循環利用。
大力建設再生水廠,破解人口增長帶來的污染難題
“我喜歡釣魚,但以前從不在家門口的這條河里釣,因為那會兒河水又黑又臭?,F在你瞧,這水多清,環境多美?!痹谇搴訓|岸,正在散步的市民潘承義說。
清河,曾是北京城區北部一條有名的臭水河?!昂迷趶那氨本┯晁?,倒也不覺著很臭。后來,上游來水漸漸少了,清河水變得又黑又臭,成了一條‘龍須溝’?!迸顺辛x說。
2000年,北京市政府投資7.17億元建設清河污水處理廠,日處理污水20萬立方米。建廠初期的數據表明,清河流域每天入河污水量約為20萬立方米,剛好與污水處理廠的消納量持平?!跋奶齑蜷_沿河的窗戶,真不臭了。”潘承義說。
可沒過兩年,隨著附近一個個居住小區拔地而起,“傍水而居”“清河清流”的口號被印上售樓單進行宣傳。住戶多了,但配套的污水處理設施及截污管線沒跟上。多余的生活污水溢出管道直排入河。“眼見著樓房越來越多,清河又成了臭河?!迸顺辛x感嘆。
正在一籌莫展的時候,2006年,清河下段水環境治理工程初步設計方案得到北京市規劃委員會批復。
當年11月8日,這項總投資約6.42億元的工程全面開工,對清河下游13.4公里河道進行整治。2008年,清河流域共有清河、肖家河、北苑3座污水處理及再生水廠,基本能夠“消化”流域所有污水。
可此后不到一年,伴隨著人口的大量涌入,超負荷的生活污水使清河水污染再次加劇。2010年,清河流域人口達到290萬。而這一數字在2000年是80萬。
2013年4月,《北京市加快污水處理和再生水利用設施建設三年行動方案(2013-2015年)》(以下簡稱三年行動方案)發布。這一方案以提升污水處理設施的處理能力為重點。根據這個方案,全市將規劃新建47座再生水廠,升級改造20座污水處理廠,并新建和改造近1300公里污水管線。
2016年4月,清河北岸污水管線貫通,污水由此進入剛剛投運的清河第二再生水廠。這是三年行動方案所確定的再生水廠之一,日處理能力50萬立方米。至此,清河沿線4座再生水廠日處理能力超過100萬立方米。
大量污水被凈化,成為再生水,重新流回清河。與此同時,河流承載的排放壓力也在減輕。北京市2015年初開始試點水影響評價審查。內容之一便是在工程立項之前,把這一區域是否具有足夠的污水處理能力作為前置審查條件。涉水“紅線”剛一劃出,便卡住了清河北岸擬建的一處大型住宅區。清河流域污水處理能力跟不上的問題得以解決。
北京市水務局相關工作人員介紹,建設再生水廠涉及前期審批、征地拆遷等問題,耗時很長。但三年行動開始后,得到了很多政策方面的支持。比如,把此前按部就班辦理手續的模式改為“一會三函”?!爸?,辦理審批手續需要去發改委、國土局等十幾個部門,一個辦完才能辦第二個。這樣算下來,前期審批差不多得一年?,F在利用‘一會三函’,審批時間甚至不超過一個月?!?/p>
據介紹,重點污水處理項目均已通過市政府會議審核。工作人員只需拿著市政府的文件,便能直接到發改委等部門辦理手續,其他手續可在開工過程中補齊。
“另外,這些年,所有新建的污水處理設施都要求建成生態型再生水廠,定期向社會公布污水處理情況,如出水指標等,且要有專門的設施收集處理臭氣及降低噪音。”一位工作人員說。
高品質再生水補給濕地,改善動植物生存環境
目前北京再生水標準大致相當于地表水Ⅳ類水,可與人體接觸,能夠廣泛用于工業生產、河道環境中。
“再生水是北京濕地的主要補給水源?!北本┦袌@林綠化局野生動植物和濕地保護處副處長黃三祥介紹, “2018年北京濕地總補水量為12.45億立方米,其中再生水占比高達85.9%,為10.7億立方米。”以昆明湖200萬立方米水為參照,這相當于535個昆明湖的水量;按2000萬人口計算,北京城平均每天消耗的自來水量約為190萬立方米,10.7億立方米可供使用一年半。
位于豐臺區的槐房再生水廠就藏身于一片18公頃的濕地之下。
這座亞洲規模最大的全地下再生水廠日處理污水能力達60萬立方米,全年滿負荷運轉可將兩億立方米的污水轉化為可利用的再生水。凈化后的再生水,一部分用于濕地補水,其余進入管線排入河道,供市政雜用、環境用水等,并改善下游涼水河的水生態環境。
在槐房再生水廠的展廳,擺著4管水樣,依次為總進水(污水)、膜產水、總出水(再生水)和自來水。污水渾濁且發黑,再生水的色度則相當清澈,和自來水相比,肉眼幾乎看不出差別。
據介紹,槐房再生水廠具備生產高標準再生水的能力,其制勝法寶是一種看著像面條的新型過濾膜絲,膜絲上布滿直徑20納米的小孔。污水處理廠加入這個程序后,可以將水中絕大部分的細菌、病毒過濾掉。
“再生水對北京恢復、增加濕地面積,維護濕地的自然生態屬性具有重要意義。同時,河湖景觀的補水利用,在很大程度上減少了清潔水源的消耗?!秉S三祥說。
在圓明園遺址公園,水的靈氣無處不在。圓明園占地350公頃,其中水面面積約140公頃,每年需補水近900萬立方米。自2007年起,清河再生水廠每天為圓明園補充近3萬立方米再生水,且水質穩定在地表水Ⅳ類標準。每到盛夏,超過千畝的大荷塘中,200多種荷花競相開放,都是靠再生水滋養。
公園管理處生態科的王沛然介紹,由于再生水氮磷含量偏高,且入園后不再外排,缺乏流動性,容易導致水體富營養化,產生水華現象。“為避免這種現象發生,公園定期投放苦草、眼子菜、金魚藻等沉水植物及各種微生物、水生動物?!蓖跖嫒徽f:“各方處于動態平衡時,水體就能清澈健康?!?/p>
經過多年的水生態修復,2019年,消失多年的北京原生物種鳑鲏魚、金線蛙重現圓明園。它們的再度回歸是對這里水生態環境改善的最好證明。
“一般情況下,污水處理廠處理后的出水只是達到排放標準,但不能被再次利用。而再生水廠對這些達標出水進行深度處理,生產出高品質再生水,就是把大量污水變成資源,實現污水處理從‘削減污染物’向‘污水資源化’的重要轉變。”北京市水務局相關工作人員表示。
工業生產中再生水替代清潔水源,再生水廠還可“兼職”光伏發電
再生水對清潔水源的替代同樣體現在工業生產中。2007年,北京9座熱電廠的生產冷卻用水全部用再生水替代,年新水使用量減少1.2億立方米。2011年,在北京經濟技術開發區,再生水成為不少企業的用水首選。
京東方公司8.5代TFT-LCD生產線完全采用再生水生產,實現了“生產不用新水”的目標。按照每天使用兩萬噸水計算,每年可節省自來水約700萬噸?!霸偕糠€定,水質符合要求,生產出來的超純水符合液晶面板生產的要求,水價還比自來水低?!?公司副總經理顧香春介紹,“使用再生水后,光是用水這一項,企業每年可節省約1000萬元?!?/p>
“看,這些板子就是光伏板。它們正在源源不斷地將太陽能轉化成電能?!痹谛〖t門再生水廠,工作人員指著綠地上的一排排灰色板子說,“水廠每天生產過程中所需要的一部分電量,就是通過這樣的方式自給自足的,剩余的電量,還能通過電網輸送到周邊百姓家中?!?/p>
小紅門再生水廠日處理能力為60多萬立方米,承擔北京市西部和南部大部分地區的污水處理。與普通再生水廠不同的是,廠內辦公區的樓頂、綠地、沉淀池和曝氣池的正上方,整齊排列著一排排灰色板子,宛若給水廠披上了一片片灰色盔甲。
小紅門再生水廠充分利用再生水廠曝氣池、沉淀池、清水池等構筑物上方的閑置空間安裝光伏板,采用柔性支架技術,為水廠增加了不少安裝面積。記者發現,這些光伏板用鋼索串聯,懸垂在池子上方。
水廠24小時運轉,用電需求大,為何光伏板產生的電能還會有剩余?工作人員介紹,光伏只能白天發電,發電高峰是中午11時至14時,而再生水廠用電負荷全天相對平穩。 “電量是無法存儲的,所以在光伏發電量較大、水廠負荷‘吃’不掉的時候,就可以將余電上網?!?/p>