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清粼粼的水從出水口涌向壩河，激起潔白的水花，時(shí)不時(shí)就有魚(yú)兒躍了出來(lái)。這些水來(lái)自南邊100米的東壩未來(lái)再生水廠。經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)研發(fā)和改造升級(jí)，這座水廠已經(jīng)成為全國(guó)首座“未來(lái)再生水廠”。“所謂‘未來(lái)’，就是水廠使用最前沿的水處理技術(shù)、現(xiàn)代工程技術(shù)，集資源轉(zhuǎn)化、能源回收、低碳和諧于一身，處理污水時(shí)能耗更低、水質(zhì)更好?！苯ㄔO(shè)運(yùn)營(yíng)方相關(guān)負(fù)責(zé)人昨天向記者介紹。

從處理到再生，從去除變回收，從能源消耗者變能源供應(yīng)商，從碳排放到碳中和…… 東壩再生水廠作為國(guó)家“十三五”重大水專項(xiàng)“面向未來(lái)污水處理廠關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與工程示范”課題的示范工程，是全國(guó)首家運(yùn)用“3R Water 未來(lái)水處理技術(shù)”的智慧型污水處理廠，建成后將集資源轉(zhuǎn)化、能源回收、低碳和諧為一身，引領(lǐng)全國(guó)污水處理行業(yè)技術(shù)升級(jí)。目前，東壩再生水廠已經(jīng)入商業(yè)試運(yùn)行階段，預(yù)計(jì)4月全面竣工。

“與北京市目前最嚴(yán)苛‘京A標(biāo)’污水排放標(biāo)準(zhǔn)相比，東壩再生水廠出水水質(zhì)遠(yuǎn)優(yōu)于‘京標(biāo)A’限值，其中COD和總氮濃度僅為標(biāo)準(zhǔn)值的60%左右，總磷濃度僅為標(biāo)準(zhǔn)值的40%左右，是目前北京市污水處理廠出水水質(zhì)最好項(xiàng)目之一?！必?fù)責(zé)人指著全新研發(fā)的“3R Water 未來(lái)水處理技術(shù)”演示圖說(shuō)。

3項(xiàng)核心技術(shù)、4項(xiàng)工程創(chuàng)新、5項(xiàng)科學(xué)技術(shù)突破……在“3R Water 未來(lái)水處理技術(shù)體系”中，一系列的高新水處理技術(shù)讓人目不暇接，其中許多新技術(shù)不僅國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，在國(guó)際也屬一流水平。過(guò)去污水經(jīng)簡(jiǎn)單預(yù)處理后進(jìn)入生化池，通過(guò)傳統(tǒng)活性污泥法進(jìn)行水處理。而在東壩再生水廠，所有污水進(jìn)廠后，首先通過(guò)“3R Water”的污水碳磷高效濃縮設(shè)備，污水中的有機(jī)污染物在被篩分為固態(tài)和非固態(tài)兩部分后，只有非固態(tài)部分有機(jī)污染物才能進(jìn)入后續(xù)水處理環(huán)節(jié)，余下固態(tài)的有機(jī)物和進(jìn)水中70%左右的磷將進(jìn)入資源和能源提取處理線。一噸水中，實(shí)際非固態(tài)（可溶解+膠態(tài)）的有機(jī)污染物通常只占30%~50%，只有這部分才是真正需要且適合進(jìn)行后續(xù)生化處理的，相比傳統(tǒng)水廠，再生水廠在設(shè)計(jì)階段同時(shí)兼顧各種污染物的轉(zhuǎn)化需求，將水力負(fù)荷提升了30%，同時(shí)水力停留時(shí)間縮短到15 小時(shí)，大大縮小了污水處理廠占地面積。

未來(lái)每處理一噸污水即可從中提取5.6g磷，并且每天可以提取44000MJ左右的熱量，約等同于1.5噸煤產(chǎn)生的能量。

東壩再生水廠作為引領(lǐng)全國(guó)污水處理行業(yè)革命的示范性項(xiàng)目，在設(shè)計(jì)階段，就力爭(zhēng)打破以物質(zhì)摧毀物質(zhì)、以能源摧毀能源的傳統(tǒng)污水處理方式，改為讓污水廠向資源轉(zhuǎn)化、能源提取方向轉(zhuǎn)型升級(jí)，實(shí)現(xiàn)污水廠“低消耗”可持續(xù)發(fā)展模式。

目前東壩再生水廠水處理線已進(jìn)入試運(yùn)行階段，能源回收和資源提取兩條處理線正在加緊設(shè)備安裝，預(yù)計(jì)4 月份全部建成。污水進(jìn)廠后余下被分離出的50%~70%不溶性有機(jī)物將全部進(jìn)入能源提取線，隨后通過(guò)水解、提取、厭氧產(chǎn)甲烷等一系列工序后，有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為沼氣進(jìn)行統(tǒng)一收集再利用。而這些有機(jī)污染物，在傳統(tǒng)污水處理廠則全部要在曝氣池中經(jīng)過(guò)一系列好氧轉(zhuǎn)化過(guò)程，轉(zhuǎn)化為CO2 釋放到大氣中。通過(guò)理論測(cè)算，通過(guò)資源和能源回收處理線，處理1噸污水回收的能量（以熱量計(jì)算）是其消耗量的4倍，未來(lái)污水廠不僅可以實(shí)現(xiàn)能源自給自足，同時(shí)還有多余的沼氣和熱能向外界輸送。

作為面向未來(lái)打造的適合中國(guó)水質(zhì)水量特點(diǎn)的未來(lái)水廠技術(shù)研究與示范項(xiàng)目，東壩再生水廠在低碳和諧、綠色節(jié)能、智慧運(yùn)營(yíng)方面做了大量創(chuàng)新工作。

受東壩再生水廠場(chǎng)地面積限制，水廠生化池放棄傳統(tǒng)淺水深、大面積設(shè)計(jì)方案，萬(wàn)余立方米的生化池被設(shè)置在地下，深達(dá)9米的池深是普通生化池的2倍。風(fēng)機(jī)作為負(fù)責(zé)給生化池充氧的核心設(shè)備，由于新建生化池采用超深水位設(shè)計(jì)，因此傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)都無(wú)法滿足供風(fēng)壓力和變頻需求。“別看就一個(gè)尺寸改型，我們從處理工藝到設(shè)備選型全部進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，僅為了找到合適的配套風(fēng)機(jī)，我們就進(jìn)行了1年的設(shè)備選型。”研發(fā)人員說(shuō)。目前不僅充氧效率提升了一倍左右，同時(shí)能耗降低了30%以上。

走進(jìn)東壩再生水廠水處理廠房，設(shè)備的轟鳴聲伴隨著管線中源源不斷流入通州大運(yùn)河的“新水”，整個(gè)水廠都在有條不紊的平穩(wěn)運(yùn)行著。通過(guò)大數(shù)據(jù)智慧運(yùn)營(yíng)管理云平臺(tái)，整個(gè)水廠只需兩名工作人員即可保證水廠正常運(yùn)行。與傳統(tǒng)依靠人工操作運(yùn)營(yíng)的水廠相比，東壩再生水廠工作人員只需在監(jiān)控中心電腦上點(diǎn)擊鼠標(biāo)，選擇運(yùn)行模式，其余則全部交由電腦進(jìn)行全自動(dòng)化操作。目前水處理線共安裝有47個(gè)各類儀表探頭，同時(shí)搭配新增加的單廠智能化控制系統(tǒng)，目前可以實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)別控制，在減少人員成本的同時(shí)，大幅提升了水廠運(yùn)營(yíng)自動(dòng)化、精細(xì)化程度。

污水“再生”的過(guò)程中，還有一條專門為不溶性污染物準(zhǔn)備的能源提取線。在能源提取線上，不溶解的有機(jī)物陸續(xù)經(jīng)過(guò)水解、提取、厭氧產(chǎn)甲烷等工序，有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為沼氣進(jìn)行統(tǒng)一收集再利用。“在傳統(tǒng)污水處理廠，這些有機(jī)污染物往往要在曝氣池中轉(zhuǎn)化為二氧化碳釋放到大氣中；而在未來(lái)水廠中，則是將這些能源提取出來(lái)?！绷旨渍f(shuō)，經(jīng)過(guò)污水碳磷高效濃縮設(shè)備，未來(lái)每處理一噸污水就能提取出5.6克磷、0.026立方米沼氣，每天可以提取44000兆焦耳左右的熱量，約等同于1.5噸煤產(chǎn)生的能量。

目前，水廠正在建設(shè)熱量中心，將回收提取和轉(zhuǎn)化熱量。據(jù)測(cè)算，處理1噸污水回收的能量是其消耗量的4倍。“這也就意味著，自給自足之外，這座水廠還有多余的甲烷和熱能向外界輸送，預(yù)計(jì)可滿足5萬(wàn)平方米的采暖供熱?！彼f(shuō)。目前，東壩再生水廠的水處理線已建成試運(yùn)行，預(yù)計(jì)4月水廠將全面竣工并正式投入使用。按照設(shè)計(jì)目標(biāo)，東壩再生水廠每天的處理能力將達(dá)到2萬(wàn)噸。林甲說(shuō)，“再生水”排入壩河后，將流向大運(yùn)河，作為景觀用水扮靚城市副中心。

（來(lái)源：綜合首都建設(shè)報(bào)、北京日?qǐng)?bào)等）