源头控制 过程减排 末端治理 资源循环利用

污水是这样变清的

江苏宜兴城市污水资源概念厂全景。（中持水务股份有限公司供图）

 中央经济工作会议强调：“要狠抓绿色低碳技术攻关。”水体污染控制与治理科技重大专项突破了一系列绿色低碳关键技术。“十三五”时期，我国水生态环境保护发生历史性、转折性、全局性变化，碧水保卫战取得显著成效。截至2020年底，全国地表水水质达到或好于Ⅲ类的国控断面比例提高到83.4%。这一显著成效是如何取得的？如何通过科技创新，解决好老百姓身边突出的水生态环境问题？记者通过水体污染控制与治理典型工程示范，带您一探究竟——

 在江苏宜兴环科园环保大道西侧、科技大道北侧地块上，一个形似三叶草的建筑格外吸睛。

 远看像工厂，近观像公园。这是不少人对这一建筑的直观感受。如果不是工作人员介绍，人们或许很难想象，这里竟是当地的一座污水处理厂——宜兴城市污水资源概念厂，“三叶草”分别是水质净化中心、有机质协同处理中心、生产型研发中心。

 据介绍，这是全国首座城市污水资源概念厂，今年10月正式投用。每天，环科园区域范围内约2万吨生活污水在这里经过一段复杂的“旅程”，实现华丽变身。

 与传统的污水处理厂不同，这里不仅没有什么“臭味儿”，而且还有一系列“特产”产出。在“三叶草”建筑正中心的咖啡厅里，泡咖啡用的再生水就是这里的“特产”之一。

 据介绍，城市污水进入该厂水质净化中心，经过格栅间、沉砂池、生化池等多流程深度处理后，出水一部分回用于云爱河景观补水，还有一部分水在厂里再生循环利用，甚至经过进一步处理可用作直饮水。“我们就用这种再生水泡咖啡。”中持水务股份有限公司总经理朱向东告诉记者。

 中科院生态环境研究中心孙移鹿博士告诉记者，目前，该厂执行的排放标准是《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值》一类标准，其中要求化学需氧量、总氮、总磷不超过40mg/L、10mg/L、0.3mg/L。实际上，该厂可将这3个数值分别控制在30mg/L、3mg/L和0.1mg/L以下，“总氮、总磷达到了‘极限去除’的程度。”

 这背后，是靠“硬核”技术作支撑的。以脱氮为例，该厂采用的“珊氮®技术”，就是刚刚荣获2020年度国家技术发明奖二等奖的“污水深度生物脱氮技术及应用”的核心技术之一。

 据介绍，我国城市污水低碳氮比特征突出，以前总氮深度去除强烈依赖外部有机碳源投加，运行成本高昂，碳源“投不起”成为污水处理厂普遍面临的瓶颈问题。同时，“投碳源保达标”的模式还会加剧污水处理厂的碳排放，“相当于以污去污”。“珊氮®技术利用无机电子供体替代有机碳源作为反硝化脱氮的驱动力，不仅摆脱了对碳源的依赖性，对水中溶解态CO2也具有吸收作用，是真正意义的零碳耗深度脱氮技术。”“污水深度生物脱氮技术及应用”项目第一完成人、哈尔滨工业大学教授王爱杰告诉记者，也就是说，无需外加有机碳源即可实现水中硝态氮深度去除，不仅效率高、成本低，而且实现了高标准脱氮和低碳减排过程的协同，可为“双碳”目标的实现做出贡献。

 预处理阶段的极致除砂、生化阶段的碳氮磷高效转化削减、深度处理阶段的极限脱氮除磷……在宜兴城市污水资源概念厂，国内最前沿、最尖端的技术，贯穿了整个污水处理流程。

 宜兴城市污水资源概念厂的宗旨是以绿色发展的理念，集中全球最先进的技术，为我国建设具有引领作用的未来水厂，以期实现“水质永续、能源回收、资源循环、环境友好”的目标。“其核心理念可以概括为一句话，即‘污水是资源，污水厂是资源工厂’。”朱向东对记者说。

 “这是一个标杆工程。”水专项总体专家组专家、中国市政工程华北设计研究总院有限公司总工程师郑兴灿介绍，虽然目前无法实现所有城镇污水处理厂对标宜兴城市污水资源概念厂打造，但在水专项的支持下，我国已突破了城镇污水收集处理、径流污染控制、污泥处理处置等方面关键技术，破解城镇水污染控制与水环境综合整治的系统性难题，城镇污水处理主要污染物新增削减量COD1025万吨/年、氨氮130万吨/年，70%以上污水处理厂出水达到一级A及以上水质标准，满足景观与生态环境补水要求。

 据介绍，水环境的问题十分复杂，水体污染源涉及生产生活方方面面，除了生活污水外，还有重点行业生产废水、农业面源污染等。“我们针对这些也进行了有针对性的技术攻关。”有关专家告诉记者。以重点行业为例，水专项攻克了钢铁、造纸、石化、制药等重污染行业水污染控制关键技术，创建了“源头控制-过程减排-末端治理-资源循环利用”覆盖全流程的水污染控制技术体系。“在这些技术支撑下，污水废水实现了华丽变身，达到排放或循环再利用标准。”（王珍）