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)準的周至污水處理廠。現(xiàn)在，工程終于完成了。”北京世紀賽德科技有限責(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》(GB18918－2002)一級A類排放標(biāo)準。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)保廳的認可，出水水質(zhì)達到了一級A的標(biāo)準。談到這個項目，秦宏感嘆，“在工業(yè)廢水中，化工廢水是公認處理難度最大的，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，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
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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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