一座缺水城市,如何寻找增量?山西太原以科技创新推动水资源循环利用:污水经过收集处理,转化为再生水,回用于市政、工业、生态补水等方面;污水处理产生的污泥,也可制成有机肥料。用水更高效、更集约,也为黄河流域生态保护增添了助力。

 山西省太原市,常住人口超540万,年人均水资源占有量147.5立方米,约为全省平均水平的1/3、全国平均水平的1/16。

 为缓解缺水问题,太原以科技创新推动水资源循环利用,探索将污水变废为宝。在太原,目前已形成污水收集、处理、回收利用的完整链条,建成区7座污水处理厂日均处理污水118万吨,再生水回用率达到25%以上。

 污水是怎样再生的?再生水用到了哪里?记者进行了探访。

 经过再生之旅

 污水变得清透

 “下水道一堵,心也跟着堵。”这是居民王敏前些年常有的感受。

 这个周末,又是用水高峰。在太原市晋源区长巷古唐苑小区的家里,王敏做饭、擦地、洗衣服,忙,但心情舒畅。

 “下水道不咋堵了,也没啥味儿了。”王敏说,去年夏天,家门口的古唐路经过了雨污分流改造,情况好转许多。

 2024年以来,太原市实施城区雨污分流改造97.69公里,涉及228条道路。雨水入河,污水进厂,城市排水能力和污水收集处理能力均得到提升。王敏家的生活污水,就沿着新晋祠路、滨河西路污水管线,汇入位于太原市西南郊区的晋阳污水处理厂。

 “这是一座地下污水处理厂,占地400亩。”太原市城市排水管理中心主任潘会友介绍,“太原市汾河以西的生活污水,全部在这边处理。”

 在晋阳污水处理厂的地下处理车间,污水的再生之旅要历经过滤沉淀、生物分解、消毒灭菌3个环节,涉及20多道工序、380多套设备,用时约21个小时。最终,污水变成了清澈透亮的再生水。再生水出厂前,还有第三方检验,水质应达到一级A标准。“出厂后,部分回用于工业,其余排入汾河,补充水量。”潘会友说。

 太原市2020年基本实现对污水的全收集、全处理,近几年又对两座污水处理厂进行扩容,处理标准也在不断提高。2018年以前,污水处理厂按照国家一级A出水标准建设,2019年,将化学需氧量、氨氮、总磷3项指标优化到地表水Ⅴ类标准。预计今年底前,3项指标将进一步优化。

 “每次水质提升,背后都有工艺方面的升级。”潘会友表示,接下来还会扩建场地、引进设备、增加工序,进一步做优再生水、改善汾河水质,助力“一泓清水入黄河”。

 减轻企业成本

 反哺汾河支流

 与晋阳污水处理厂一墙之隔的,是太原市再生水综合利用示范基地。

 处理后的再生水,有一部分被分流至此。在这里,水是原料,也是产品。

 “污水处理厂出来的再生水,可以直接回用于市政、生态补水。”太原市再生水发展有限公司总经理翟海英介绍,“如果回用于工业,还要根据企业需求再进行处理。”

 示范基地车间内,一组组白色管道整齐排列。再生水在管道中经过特殊工艺处理,含盐量和溶解性固体总量大幅降低,其中氯离子浓度下降至每升5毫克。

 处理洁净的高品质再生水,被输送至20公里外的清徐经济开发区。位于开发区的山西三强新能源科技有限公司,每天要使用1000余吨再生水。

 “公司从事橡胶用炭黑生产,对用水水质要求较高。”公司总经理牛瑞君说,“以前用地表水,怕氯离子腐蚀设备,还得花钱引入专门设备,进行预处理。现在用上了再生水,水质好、硬度低、杂质少,我们这边的工作量就减轻了。水的循环利用次数一上去,用水成本下降了三成。”

 目前,太原市再生水综合利用示范基地供水规模每天6万吨。清徐经济开发区、清徐环卫产业园等园区内的企业,均用上了高品质再生水。

 “除了经济效益,社会效益和环境效益也很重要。”翟海英介绍,再生水还回用到景观水体示范项目——“九河”生态复流工程,已铺设再生水管网135.5公里,建成加压泵站1座,设计供水能力为每天15.1万吨。

 “九河”,指汾河在太原市区的9条支流,以前因为接纳生产、生活污水,造成了水体污染,经过多年综合治理,已基本实现河清岸绿。“九河”多是季节性河流,每年好几个月处于干涸状态。山西省出台关于加强全省城镇再生水利用的实施意见,提出到今年底基本实现太原市再生水反哺“九河”生态复流工程。

 目前,太原市累计铺设再生水管网164公里,建成加压泵站3座和深度处理厂1座,城区基本实现了再生水在工业、农业、市政、水能等多方面的回用。

 此外,山西明确了再生水利用的“时间表”:到2027年底,全省城镇再生水利用量达到5.08亿立方米/年,再生水利用率达到30%,黄河流域市、县(市、区)力争达到40%。

 污泥变废为宝

 制成有机肥料

 展厅里,一瓶瓶用污泥加工生产出的有机化肥,吸引参观者驻足。

 “这些高浓度有机化肥,很受市场欢迎。”清徐经济开发区山西晋联环境科技有限公司副总经理张宝新介绍。

 以前,污水处理所产生的污泥,常采用填埋、堆肥和焚烧等传统方式处置,不仅带来了二次污染,还造成一定的生态隐患。

 治水,也要治泥。为打通污水处理的“最后一公里”,太原引入先进的技术工艺,促成循环经济环卫产业示范基地(园区)污泥处理项目建成投产。

 一辆装满污泥的全密闭运输车,从晋阳污水处理厂出发,20分钟后就到达山西晋联环境科技有限公司。在这里,污泥被传送到4米深的地下接收舱中,经过混配、水解、闪蒸、固液分离等约4个小时的处理工序,变成了蛋白滤液和干污泥这两种物质。

 “这个‘碱性热水解处理’的过程,像榨油一样,炼出的‘油’就是蛋白滤液,剩下的‘渣’就是干污泥。”张宝新介绍,污泥在药剂、温度和压力的综合作用下,病原菌全部灭活,有机质降解一半,污泥含水率由八成降低至四成。

 干污泥自然干燥后,用于园林绿化、垃圾填埋场覆盖、矿山修复等。蛋白滤液经过浓缩调配,做成蛋白浓缩液有机肥料,用来浇花、种菜。

 “我们每天处理500吨污泥,产出20吨到30吨蛋白浓缩液、200吨干污泥。1吨蛋白浓缩液最高能卖1500元。”张宝新说。

 目前,太原污水处理每日产生污泥近1000吨,约一半进行碱性热水解处理,另一半用来烧砖。随着污水处理能力与污泥产量的提升,山西晋联环境科技有限公司还将开工建设二期项目,以期污泥处理能力再上一层楼。