當(dāng)古城玩起新科技

◎ 文|向珊 編輯|田宗偉

圖片來(lái)源：長(zhǎng)江生態(tài)環(huán)保集團(tuán)有限公司

六安，是一座千年古城，坐落于鄂豫皖三省交界之處，是紅軍的故鄉(xiāng)、革命的搖籃。六安，也是一座水城，地處長(zhǎng)江與淮河之間，市內(nèi)有三湖六庫(kù)以及淠史杭灌區(qū)干渠等多條河流縱貫而過(guò)。近年來(lái)，這座古城開(kāi)始走生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展之路，在治水方面趕起了“時(shí)髦”，以“彎道超車”之勢(shì)讓古城煥發(fā)綠色生機(jī)。

污水處理廠變“資源廠”

信嗎？讓人避之不及的生活污水在六安竟是“寶貝”。

以往，污水進(jìn)入污水處理廠后，經(jīng)過(guò)去除雜質(zhì)泥沙、脫氮除磷降碳、去除特定污染物三級(jí)處理，達(dá)到一級(jí)A 出水水質(zhì)，就能排入河道。讓生活污水變干凈，是污水處理廠的“及格線”。然而，六安鳳凰橋污水處理廠不滿足于做一名“合格生”，偏偏要爭(zhēng)當(dāng)減耗減碳的“優(yōu)等生”。

這一動(dòng)力源自曲久輝等六位環(huán)境領(lǐng)域知名專家“建設(shè)面向未來(lái)的中國(guó)污水處理概念廠”的倡議。2014 年，專家們聯(lián)合撰文發(fā)聲：“用五年左右時(shí)間，建設(shè)一座（批）面向 2030 ～2040 年、具備一定規(guī)模的城市污水處理廠。應(yīng)包含但不限于以下四個(gè)方向的追求：使出水水質(zhì)滿足水環(huán)境變化和水資源可持續(xù)循環(huán)利用的需要；大幅提高污水處理廠能源自給率，在有適度外源有機(jī)廢物協(xié)同處理的情況下，做到零能耗；追求物質(zhì)合理循環(huán)，減少對(duì)外部化學(xué)品的依賴與消耗；建設(shè)感官舒適、建筑和諧、環(huán)境互通、社區(qū)友好的污水處理廠。”在他們看來(lái)，我國(guó)污水處理廠的建設(shè)運(yùn)營(yíng)普遍粗放低效，污水中蘊(yùn)藏的資源尚未被開(kāi)發(fā)，未來(lái)城市污水處理廠的功能不再是單純地削減污染物，還要發(fā)揮低碳處理、能源開(kāi)發(fā)和資源回收等價(jià)值。

鳳凰橋污水處理廠二期效果圖圖片來(lái)源：長(zhǎng)江生態(tài)環(huán)保集團(tuán)有限公司

受此啟發(fā)，三峽集團(tuán)在對(duì)六安鳳凰橋污水處理廠實(shí)施提標(biāo)改造時(shí)，提出面向未來(lái)的新型污水處理廠——“城市污水資源概念廠”的轉(zhuǎn)型要求。

在火熱施工的鳳凰橋污水處理廠二期項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)，“水質(zhì)永續(xù)、資源循環(huán)、能量自給、環(huán)境友好、適應(yīng)靈活、智慧融合”的建設(shè)理念非常醒目。

未來(lái)鳳凰橋污水處理廠將變“廢水”為“寶貝”，主要通過(guò)兩條路徑實(shí)現(xiàn)：一是污泥資源化之路，經(jīng)過(guò)格柵沉砂、生化池脫氮除磷的污水，進(jìn)入二次沉淀進(jìn)行泥水分離，其中底部富含有機(jī)物的剩余污泥被輸送至污泥處理廠進(jìn)行厭氧發(fā)酵，最后經(jīng)過(guò)充分脫水之后打包作為營(yíng)養(yǎng)土回用。二是污水資源化之路，污水在完成廠內(nèi)所有凈化流程后即將排入河道時(shí)，在此兵分兩路，一路排向附近的鳳凰橋濕地公園，為其進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)水打造水景觀，還能增加水體含氧量以進(jìn)一步去除污染物；另一路則通往鳳凰橋中水廠，再處理后作為華電六安電廠的循環(huán)冷卻水使用。

同時(shí)，在新功能需求下，污水處理技術(shù)也迎來(lái)了新變革。以六安鳳凰橋污水處理廠二期為依托，三峽集團(tuán)開(kāi)展了深度脫氮除磷技術(shù)、新污染物去除技術(shù)、污水資源與污泥資源開(kāi)發(fā)技術(shù)、節(jié)能降耗運(yùn)行優(yōu)化與高效控制技術(shù)等技術(shù)攻關(guān)，推進(jìn)減耗降碳和污水資源化利用。

做手術(shù)用“微創(chuàng)術(shù)”

在六安的街頭小巷，一條渾身長(zhǎng)滿“觸角”的銀色燈架定時(shí)“出沒(méi)”，以每天100 米的速度向前“挪動(dòng)”，給道路下方的排水管網(wǎng)做“微創(chuàng)手術(shù)”。

城市排水管網(wǎng)，肩負(fù)著城市污水、雨水排放等重要功能，是城市“地下生命線”。但由于年久失修導(dǎo)致的老化、破損、腐蝕、滲漏等問(wèn)題，讓管網(wǎng)往往成為城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)的短板弱項(xiàng)。三峽集團(tuán)長(zhǎng)江大保護(hù)中城鎮(zhèn)污水治理項(xiàng)目大部分涉及管網(wǎng)的修復(fù)改造。

常規(guī)的管網(wǎng)修復(fù)是做“外科手術(shù)”，即“開(kāi)膛破肚”式的開(kāi)挖式修復(fù)，容易破壞路面，晴天時(shí)灰塵滿天飛、雨天則泥漿遍地跑，影響交通和市容市貌。

在六安實(shí)施的名為紫外光固化修復(fù)的“微創(chuàng)手術(shù)”，具備“創(chuàng)傷小、疼痛輕、恢復(fù)快”的特點(diǎn)。它將浸漬了光敏性樹(shù)脂的軟管拖入待修復(fù)的管道內(nèi)，再向軟管內(nèi)注入壓縮空氣，使軟管緊貼管道內(nèi)壁，最后放入紫外光燈架照射，使樹(shù)脂在管道內(nèi)部固化，形成一段高強(qiáng)度內(nèi)襯管。施工結(jié)束后，路面干凈整潔。

管網(wǎng)非開(kāi)挖修復(fù)工程中使用的紫外光固化修復(fù)技術(shù)圖片來(lái)源：中儀股份

“只需借用管道兩端的檢查井，就能在破損的管網(wǎng)內(nèi)‘做’一根新管，不用挖開(kāi)路面，一天內(nèi)可完成大約100 米的修復(fù)施工?！表?xiàng)目管理人員介紹，“尤其是直線型管網(wǎng)，很適合采用一體成型的修復(fù)方式”。

管網(wǎng)“微創(chuàng)術(shù)”，學(xué)名叫非開(kāi)挖修復(fù)，是三峽集團(tuán)在長(zhǎng)江大保護(hù)管道修復(fù)中采用的一項(xiàng)新技術(shù)。它可以在不開(kāi)挖或少開(kāi)挖路面的情況下，利用原管位資源，采取相關(guān)修復(fù)技術(shù)使管道恢復(fù)正常功能，對(duì)地面、交通、環(huán)境以及周圍地下管線等影響較小，成本更低，經(jīng)濟(jì)效益更為顯著。

“城鎮(zhèn)污水治理的核心是管網(wǎng)，管網(wǎng)破損、混錯(cuò)接將造成污水外滲污染環(huán)境、污水收集率低、污水進(jìn)廠濃度不達(dá)標(biāo)、城市‘內(nèi)澇’等各種問(wèn)題。將所有污水納管，保證污水不外滲，河道、地表、地下水不流入污水管道，才能確保污水管的截污功能真正有效。因此，完善排水管網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，是提升城鎮(zhèn)污水處理效率的關(guān)鍵?！比龒{集團(tuán)所屬長(zhǎng)江環(huán)保集團(tuán)技術(shù)中心周小國(guó)說(shuō)。

除了六安，九江、蕪湖、岳陽(yáng)、武漢等長(zhǎng)江沿線城市也采用了非開(kāi)挖管道修復(fù)。截至2022年5 月，三峽集團(tuán)在共抓長(zhǎng)江大保護(hù)工作中，設(shè)計(jì)修復(fù)管網(wǎng)長(zhǎng)度約6 萬(wàn)公里，其中開(kāi)挖修復(fù)約占12%，非開(kāi)挖修復(fù)約占88%。

“水管家”的“智慧大腦”

管家，可以幫主人分憂。如果城市有一位“水管家”呢？

設(shè)想一個(gè)場(chǎng)景——中秋節(jié)，天氣晴，六安中心城區(qū)大量居民返鄉(xiāng)過(guò)節(jié)，用水量增加，自來(lái)水廠供應(yīng)不及，水管家下達(dá)調(diào)水指令，召集鄰近的自來(lái)水廠前來(lái)“增援”，緩解供水壓力。同時(shí)，水管家還會(huì)根據(jù)供水量實(shí)時(shí)估算排水量，供水量陡增，排水量大概率也會(huì)提升，若超過(guò)片區(qū)污水處理廠收水量，水管家便會(huì)指揮污水經(jīng)過(guò)貫通的網(wǎng)線去往另一座污水處理廠，確保城市正?！按x”。

六安市污泥處置廠 攝影/黎明

建設(shè)中的淠河六安城南水利樞紐工程 攝影/毛翔春

城市智慧水管家系統(tǒng)圖片來(lái)源：長(zhǎng)江生態(tài)環(huán)保集團(tuán)有限公司

下雨了，十五分鐘后，集控中心大屏上生成降水模型，水管家能根據(jù)地表水流向預(yù)測(cè)最容易積水的區(qū)域，提前做好預(yù)案，發(fā)布指令打開(kāi)相應(yīng)的排澇泵，并“擰松”城內(nèi)河道排水閥門，騰出庫(kù)容，避免水勢(shì)兇猛造成內(nèi)澇。若管網(wǎng)中某處監(jiān)測(cè)點(diǎn)水位異常，水管家則初步判定該位置可能存在淤堵，會(huì)視情況決定是否需要安排搶修。

如此“運(yùn)籌帷幄”的調(diào)度要想變成現(xiàn)實(shí)，必須基于涉水資產(chǎn)全域一體化的布局，以及智能傳感、監(jiān)測(cè)等信息化技術(shù)的賦能。近一年內(nèi)，六安市人民政府將供水、排水、管網(wǎng)、防洪排澇、河流湖泊等涉水設(shè)施全部委托給三峽集團(tuán)統(tǒng)一管理調(diào)度，使其成為六安“水管家”。

如今，“水管家”的“智慧大腦”正在逐步發(fā)育健全，其背后是三峽集團(tuán)實(shí)施的智慧化管理和調(diào)度技術(shù)研究在支撐，包括水系統(tǒng)監(jiān)測(cè)感知體系及裝備研究、城市水務(wù)模型與算法研究、城市水務(wù)智慧管控和調(diào)度技術(shù)研究、污水處理廠智能運(yùn)行機(jī)器人、管網(wǎng)運(yùn)行問(wèn)題診斷及溯源技術(shù)研究、智慧水務(wù)集控模式及平臺(tái)構(gòu)建技術(shù)研究。

這些前沿技術(shù)得到應(yīng)用后，小到一個(gè)污水處理廠能通過(guò)精準(zhǔn)曝氣、精準(zhǔn)加藥實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程運(yùn)營(yíng)、節(jié)能降碳、降本增效，大到一座城市能通過(guò)供排一體、廠廠聯(lián)動(dòng)、廠網(wǎng)聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)水的智慧調(diào)度和智慧城市構(gòu)建。

“一座健康的城市，既不能缺水，也不能內(nèi)澇，更不能臭氣熏天，而水，就像城市的血液，暢通的血液循環(huán)是城市健康綠色發(fā)展的基礎(chǔ)。”長(zhǎng)江環(huán)保集團(tuán)信息中心主任李銘說(shuō)：“智慧水管家依托信息化手段，通過(guò)‘一張網(wǎng)’，對(duì)城市涉水設(shè)施實(shí)現(xiàn)控制智能化、數(shù)據(jù)資源化、管理精準(zhǔn)化、決策智慧化，重構(gòu)城市水系統(tǒng)，最終實(shí)現(xiàn)智慧城市的構(gòu)建?！?/p>