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北控水务李力:蓝色地下净水园区的概念和典型案例分析

时间:2015-09-18 14:16

作者:李力

7月14日,由清华大学环境学院、中国水环境集团主办,E20环境平台承办的清华大学工程博士高峰论坛在清华大学环境学院举办,本期论坛聚焦地下污水处理厂建设。北控水务集团有限公司执行董事、常务副总裁李力做了关于“蓝色地下净水园区”的理念和实践的主题分享,以下为文字实录(根据现场发言整理,未经本人审阅)

今天主要分享4个方面的内容:

第一、污水处理厂五种形式的综合比较;

第二、“蓝色地下净水园区”理念的提出;

第三、蓝色净水园区的地下式污水处理厂技术特性;

第四、北控水务蓝色地下净水园区典型案例。

现在污水处理厂的建设形式,我认为有五种形式:一种,常规的地下污水处理厂,这类比较多,我国不超过3600座。第二种,地上加盖全封闭污水厂,这里列举了新加坡樟宜污水厂。全封闭加盖的类型也不少,尤其是南方气味影响比较大,新加坡二期我们正在做前期工作。第三种,地上生态化污水厂,也是一种全封闭的方式,如Organic生态化污水厂。第四种,半地下污水厂,像合肥塘西河再生水厂,以及我们在云南的项目做的就是半地下的。第五种,全地下污水厂,北控水务项目规模16万吨/天得北京稻香湖再生水厂,就是全地下的。

典型地上与地下式污水处理有哪些不同?这里列举三种类型进行比较:常规地上式、地上封闭式、地下式。

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常规的地下污水处理厂、地上加盖全封闭污水厂、地上生态化污水厂、半地下污水厂、全地下污水厂,这五种形式各有特点,选择需要因地制宜。应该根据项目的边界条件,做出最佳的选择方式。建议一般的选用顺序为,先地上开始,再到地上加盖/地上生态,然后半地下,到全地下。

为什么会提出蓝色地下净水园区的概念

首先,说到地下水厂,不可能只讲地下部分,而不说地上部分。实际上我们做的这些项目,承接的合同范围都包括地上部分。如果把地上和地下共同分析,实际上“蓝色地下净水园区”有四个形式特点:蓝色、地下、净水、园区。蓝色比喻更加宽泛,水厂的处理主要是地下,处理水质要求非常高,它实际上是园区的概念,不是传统意义水厂的概念。蓝色地下净水园区具有四个内涵特点:正资产化、资源节约、环境友好、新水源地。

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正资产化。最早是王凯军教授提出来的。正资产主要指地上部分:城市公用服务设施:城市绿岛;休闲公园;体育场或健身中心;游乐场;图书馆; 商业街区;社区中心;停车场;城市环境教育基地等等,我们设计的这些厂都有这样的需求。蓝色地下净水园区已成为城市正资产、城市名片。起到师法自然,贡献社区的意义。

新水源地。一般地下厂都是用于河流、公园甚至地下水等补水,及城市再生水回用。要求较高的出水标准。水质要求一般在一级A、准IV类、甚至更高III类(人可近水)。

环境友好。主要解决了地上厂三大污染问题:噪声污染、异味污染、景观污染。景观污染需要改善城市生活休闲和视觉感受。这一点我们深有感触,我们在北京做凉水河治理,有一次带政府客户参观,当地的居民反应,说这个地方建的非常好,要保护好,要求我们留一个举报电话,有人在这里破坏,他们想举报没有电话。这种由过去的“邻避”,变成“拥抱”和“体验”,这就是环境友好。

资源节约。资源节约主要是四个方面:

第一,有益城市区域功能规划——地上城市公用服务设施,给周边区域功能带来新的空间和可能。

第二,节约土地面积。节约厂区占地,且减少卫生防护距离,像北京稻香湖再生水厂、深圳布吉污水处理厂等。节约土地面积,尤其在城镇化的过程中,开发程度比较高,非常有价值。

第三,在城中厂改造的时候,释放周边土地价值。水厂周边的房价都上不去,现在建了地下厂可能就不一样了。

第四,降低管网投资。流域综合治理原位处理就近补水;城区新建厂或城中厂改造,降低搬迁的庞大管网投资。稻香湖项目原方案为地上式污水厂,占地17公顷;优化为地下式污水厂后,占地面积减至4.47公顷。从资源节约角度来讲,就有我们所说的蓝色园区的概念在里面。

地下厂是净水园区,但是,若从无害化观点来认识,将会面临一些问题:首先有一个理念,消减污染物单位代价越低的,技术越有前景;发展中国家面临的挑战:结果要好且成本要低;地下厂比地上厂造价运营成本高,也许这可能不是资源节约型,所以说站在水处理角度来讲还是有问题的。

蓝色净水园区的地下式污水处理厂技术特性

大致梳理发现 ,在技术方面,地下式污水处理厂与地上厂有15点不同。

系统的优化。地下厂带来新的可能性,包括工艺类型选择、工艺单元关联性、空间布局和水力条件优化设计等等系统优化。

工艺强化。包括工艺的衔接性、前后处理的强化、生物系统的强化等。

节能降耗。我们污水厂有两个问题,实际上它是耗能,谈不上节能,另外它实际上是释放温室气体,节能降耗也是一个重要的方法。

设备的配置,地下的设备选择和配备是不同的,需要考虑耐蚀,维修等等很多方面,尤其是工艺池体的限制,使用设备不一样。

电气自控、通风除臭都不一样。我们要解决四大气体问题,通风、散热、潮湿、臭气;自然通风设计;除臭风量、密封;与除臭系统的配合;管线布置等。

防洪排涝,地下水厂这方面非常的突出,我国不少污水厂遇到这个问题。还有消防安全、采光照明、建筑结构的问题。

另外还有防腐防锈,以及紧急疏散方式、运营维护、维修改造、应急处理都不一样。

地下污水处理厂面临的技术突破包括:

第一,造价和运行成本及其他外围成本形成的综合成本降低。当地下厂和地上厂造价运营成本差不多的时候,竞争力就非常凸显了。

第二,创新技术的突破。针对地下厂,需要做到技术突破。在一个相对温度比较稳定的状况下进行生物反应,实际上有它的特点,关键会带来一些针对它的技术挑战。

第三,新技术应用。王凯军老师介绍了好氧颗粒污泥、纳米絮凝剂技术等,还有我们说的FM-DBR技术,这个技术不产生剩余活性污泥。现在地上厂都回避一个问题,有泥就有影响。当这个厂没有泥往外运的话,对环境就是零影响。

第四,与城市功能结合,体现城市生态综合体的价值。地下厂和地上厂的设计都是融合在一起的。

第五,高地下水位地区应用。

第六,半地下厂的应用,这个应用的前景也是不错的,造价比较适中。

北控水务蓝色地下净水园区典型案例

最后我介绍一下北控水务在蓝色地下净水园区的典型案例。

目前,北控水务投资建设运营的地下式污水处理厂项目8个,其中2项为国际项目——马来西亚Pantai第二污水处理厂、新加坡樟宜第二新生水厂,6个为国内项目,总处理量达123.3万吨/日,涵盖污水、再生水、新生水三大领域。北控水务近年来在全国和国外做的地下污水处理厂的几个案例:

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这里简单介绍三个案例:

马来西亚Pantai第二污水处理厂。Pantai第二污水处理厂为全地下式水厂,日处理规模32万吨,服务人口142万人,投资25.48亿港币,集污水处理功能及景观生态价值于一体,是中国企业在海外运营的首个污水处理厂。采用全地下式设计思路,融合生物滤池除臭、太阳能无动力高效采光、沼气发电、水源热泵等新技术,使其成为一座绿色、环保和节能的新型污水处理厂。

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北京稻香湖再生水厂。日处理规模16万吨;占地面积4.47公顷;服务面积约34.5km2 ;出水“准IV类地表水”标准;是北方地区最大的地下式污水处理厂和再生水厂。原设计,采用地上式设计,占地17公顷,对于海淀北部生态新区“绿心”有较大影响。优化设计采用全地下式设计,占地4.47公顷并且对于海淀北部生态新区环境有积极影响。大幅节约土地、提升周围环境品质及土地价值,符合政府愿望,被政府采纳,选为投资合作方。被列为市区两级重点工程,是北京市未来三年中十大重点工程中唯一入选水务项目,也成为环保部重点关注的工程项目。地上功能与定位为,精心打造一个具有鲜明特色的低碳示范公园,同时,使其成为区域发展的绿色引擎。生态公园、活力公园,文化公园,高端科技研发基地。关键技术采用多级多段生物除臭技术,矩形周进周出沉淀池,分段进水A2O脱氮除磷技术,水源热泵热能回收技术,精确曝气技术,精确加药技术,自然采光技术。

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深圳布吉污水处理厂。这个是我们运营了四、五年的污水处理厂,地上定位主要为文体休闲公园,对市民开放的公园,地上的绿化所有维护都是合同范围内的,政府对这部分也给予了支付。

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由E20环境平台、上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司、上海城投污水处理有限公司联合主办的“2015(第七届)上海水业热点论坛”将于9月11日-12日(周五、周六)在上海同济大学一二九礼堂举办。围绕“面向未来的污水污泥极致化之道”这一主题,邀请技术领域专家学者、相关政府主管部门、业主单位、投融资领域专家,与行业关注者共同探讨“水十条”后,作为污水污泥领域的技术型企业,应该具备哪些面向未来的综合素质等话题。届时,也将有地下污水处理厂的成功经验分享。敬请关注。



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