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
中國環(huán)境報記者 劉秀鳳 實習(xí)生 盧燕丹
“作為陜西省西安市環(huán)保局批的《縣級污水處理廠生態(tài)化建設(shè)課題研究項目》，全陜西都在看著這個一級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。經(jīng)過緊張施工，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。
“我有一個夢想，要建一座適合中國國情的污水處理廠。”在秦宏看來，污水處理廠容易建，而生態(tài)污水處理廠難建。他認(rèn)為，一個城市的生態(tài)污水處理廠要實現(xiàn)4個層次的目標(biāo):第一個層次，建設(shè)投資少、運行費用低、處理效果好；第二個層次，通過污水、污泥的處理，實現(xiàn)資源循環(huán)利用；第三個層次，形成除污水處理廠運營之外的其他多種生態(tài)產(chǎn)業(yè)；第四個層次，建成花園式的生態(tài)污水處理廠。
為什么項目一建成就明確可以盈利？
選擇了低運營成本、高經(jīng)濟回報的技術(shù)
記者見到秦宏的時候，他剛剛從周至回到北京。過去的9個月，秦宏坐鎮(zhèn)周至，親自指揮這個項目。
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，是西安最重要的飲用水水源地，也是西安市唯一的國家級生態(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，還可以通過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)污水處理廠項目共占地73畝，處理能力為1.1萬噸/日。項目建成試運行期間，對進出水水質(zhì)的實際監(jiān)測結(jié)果表明，各項指標(biāo)均達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918－2002)一級A類排放標(biāo)準(zhǔn)。其中，濕地對氮、磷的處理效果十分明顯。
秦宏透露，周至污水處理廠的運行費用大約為0.2元/噸，當(dāng)?shù)氐奈鬯幚碣M為0.3元/噸，再加上財政補貼的0.8元/噸，除去工人工資，這座污水處理廠每年還能有280萬元左右的盈利。為什么這個項目一建成就明確可以盈利？這顯然與很多地方“有錢建廠、無錢運營”的局面形成巨大反差。究其原因，周至選擇了一種低運營成本、高經(jīng)濟回報的技術(shù)——人工濕地污水處理技術(shù)。
表面大同小異，實則有天壤之別
開放性地對待可能出現(xiàn)的各種水污染問題
人工濕地是由人工建造和控制運行的、與沼澤地形類似的地面，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的過程中，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，對污水、污泥進行處理的一種技術(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)、冬季運行防凍系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)。
秦宏首先糾正了記者的錯覺，“建一片濕地可不是挖個坑、種點兒蘆葦那么簡單。表面看來大同小異的濕地，實則有天壤之別，里面的技術(shù)運用多種多樣。”
10年春秋，世紀(jì)賽德公司潛心研究濕地，通過不懈努力，如今已經(jīng)擁有6項國家專利和30多項專有技術(shù)，突破了防凍、防堵塞等核心技術(shù)，針對不同類型的污水，建立了多種人工濕地處理模式。
在秦宏眼里，人工濕地能開放性地對待可能出現(xiàn)的各種水污染問題，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)模是投資達到14億元的西安浐灞國家濕地公園核心區(qū)功能濕地項目，面積達7平方公里；最小的工程是北京豐臺橋梁廠日處理100噸的生活污水人工濕地深度處理工程。
人工濕地能渡過冬天嗎？
技術(shù)集成靈活運用，突破高濃度、高緯度限制
曾有一種觀點，人工濕地不適合在北方推廣，因為冬季氣溫低，無法正常運行。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)定運行了3年多時間。地處東北的阜新冬季非常寒冷，人工濕地能渡過冬天嗎？公司副總經(jīng)理李原原笑著回答說，其實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的，我們就是利用冰蓋效應(yīng)，保證污水處理廠冬季正常運行。”
秦宏說:“項目運行后，出水的理想結(jié)果使他們深深感受到了這項技術(shù)的好處”。這一工程所涉及的阜新市清河門河西養(yǎng)殖園區(qū)占地400余畝，采用水沖工藝進行生豬飼養(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，對阜新市近4000家規(guī)模化養(yǎng)殖園區(qū)(場、戶)的污染治理起到積極示范作用。
為了掌握人工濕地技術(shù)，秦宏他們在進行自主研發(fā)的同時，還通過“走出去、請進來”的方式與國外企業(yè)開展交流合作。2001年，秦宏與美國一家公司談技術(shù)合作，對方苛刻的條件使談判破裂。這家公司在山西通過人工濕地處理養(yǎng)殖廢水，但沒有成功。美國人沒有成功，但秦宏和他的團隊卻琢磨透了人工濕地的奧秘，“我們成功的因素在于科學(xué)地進行了技術(shù)集成。”
秦宏特別強調(diào)集成，正是因為技術(shù)集成的靈活運用，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。“我們所做的每一個項目，濕地全都是不一樣的。對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，對污水起到分解作用，植物根系也會產(chǎn)生吸附等作用，此外植物的密度、水的流速等也會因污染物成分的不同而有差異。
作為河北省重點監(jiān)控的13個項目之一，河北雄縣雄威化工廠人工濕地處理化工廢水項目得到了河北省環(huán)保廳的認(rèn)可，出水水質(zhì)達到了一級A的標(biāo)準(zhǔn)。談到這個項目，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，因為含鹽量太高，要把鹽蒸發(fā)出來，比海水淡化難多了。”為了保證處理效果，北京世紀(jì)賽德公司在這個項目中充分進行了技術(shù)集成，成功去除了高濃度鹽類和高濃度COD、BOD，實現(xiàn)了化工廢水達標(biāo)排放的目標(biāo)。
秦宏告訴記者，國外很多地方已經(jīng)把景觀與濕地結(jié)合起來，景觀濕地在美國也成為前沿學(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。
運行費用是制約污水處理廠的關(guān)鍵問題
在小城鎮(zhèn)、提標(biāo)改造等方面大有可為
秦宏認(rèn)為，運行費用是今后制約污水處理廠的關(guān)鍵問題，“假如一個縣建一座日處理能力1萬噸的污水處理廠，每年要拿出300萬元的運行費用，財政壓力很大。”
很多業(yè)內(nèi)人士也指出，污水處理廠能否正常運行的關(guān)鍵就在于運行費用。據(jù)報道，截至2009年底，全國建成城鎮(zhèn)污水處理廠1993座，總處理能力超過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，運營成本成為污水處理廠的巨大包袱。由于技術(shù)不當(dāng)、運行費用太高，很多污水處理廠淪為“曬太陽”工程，還有些地方因為管網(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、運營費用低廉的人工濕地處理技術(shù)成為被重點關(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B到一級A，一個字母的改變，有時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，實際上是一種浪費。
未來在環(huán)境敏感地區(qū)，能否充分整合資源，一步到位，確實需要相關(guān)政府部門深思熟慮。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。
據(jù)統(tǒng)計，全國有3萬多個縣級鎮(zhèn)、1萬多個重點鎮(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400萬元計)，總投資額就將超過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行期間，對進出水水質(zhì)的實際監(jiān)測結(jié)果
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項目
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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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國家一級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:表中進出水水質(zhì)為實際監(jiān)測數(shù)據(jù)的多天平均值
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