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一座百万人口规模的大城市,每天清早,仅仅冲马桶就要消耗几十万吨自来水。
裹挟各类杂物的污水顺着地下管道流走,绝大多数普通人,从来不会琢磨这些污水最终去往何处。
今天就抛开复杂概念,专门讲一讲这套污水处置的完整链条。
有一件事不少人并不了解。
一座百万人口城市,污水处理厂每年产出的湿污泥,可以达到几十万吨。
这些污泥里面,七八成成分都是水分,剩下的全部是经过浓缩之后的各类污染物质。
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如何妥善处置污泥,才是整套污水处理流程里面最棘手的难题。
早些年比较通行的手段,就是直接运输至垃圾填埋场倾倒。
一车又一车污泥推进填埋区域,再盖上土层进行覆盖。
慢慢的,这套处置方式越来越难继续推行。
污泥含水量太高,会大量占用填埋库容,渗滤液还存在向下渗透污染土层地下水的风险。
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现阶段主流流程,会先对污泥做脱水作业,把水分压榨分离出去,得到含水率更低的泥料。
之后分出两条处置路径。一条送入焚烧炉高温焚烧,焚烧之后产出的灰渣,可以拿来加工制作建筑材料。另一条采用高温堆肥发酵,加工成为有机肥料,供给农田、园林绿化使用。
可国内整体污泥处置配套产能,暂时跟不上污泥实际产生规模。
不少中小型城市污水处理厂区,污泥处置相关设备配套并不完善,极少数还存在违规私自处置污泥的现象。
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这也是行业内部长期客观存在的现实难题。
这些污泥,究竟来自处理流程当中哪一个环节。
要讲清楚这点,就要从污水刚进入厂区开始说起。
居民日常洗澡、洗菜、冲马桶产生的废水,全部汇集流入城市污水管网。
管网规格大小各不相同,小的管径几十厘米,主干大管道可以达到两三米,人弯着腰就能够在管道内部通行。
所有污水,最终流向污水处理厂。
只算北京中心城区,就分布着十几座污水处理厂。普通中等城市,一般拥有一座或者多座处理厂区。
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污水进厂之后,第一道工序是粗格栅。
简单来说就是一排铁制栅栏,拦截塑料袋、卫生纸、烟头这类大块杂物。
如果不做拦截,后续的水泵、管道很容易发生堵塞故障。
第二道工序为沉砂池。水流流速降下来,沙子、碎石、玻璃碎屑这类重物沉降池底,再打捞清理。
第三道就是生化池,也是整套处理流程里面最核心的环节。
池子内部培育大量微生物,污水当中粪便带来的有机物,就是这些微生物的养分。
微生物分解消耗有机物,转化成为二氧化碳和水。
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这个环节要把控合适温度,还得持续向池内曝气充氧,保证微生物可以正常代谢。
所以污水处理厂耗电开销很大,药剂反而用得不多。
微生物同样会经历生老病死,死亡之后菌体沉淀池底,这就是活性污泥。
设备会定期把沉淀污泥抽取出来,就是前面提到的几十万吨湿污泥。
整套流程最后一步是消毒。采用紫外线照射或者投放氯制剂,杀灭水体当中细菌与病毒。
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经过处理,原本发黑发臭的污水,转化成为可以对外排放的中水。
净化完成的中水,主要有三个去向。
1、排入江河湖海。这是占比最高的出路。如今排污标准管控严格,一级A标准针对化学需氧量、氨氮等指标都设置硬性门槛。处理过后的水不能直接饮用,但是对自然水体的污染已经降到很低。
2、再生循环利用。用来浇灌绿植、冲洗道路、工地抑尘、景观补水,部分工业企业拿来当做设备冷却水。北京、天津这类缺水城市,中水回收利用占比已经比较可观。
3、地下水回灌。需要深度加工处理,用来补充地下水源,该技术还处在推广阶段,没有实现大范围落地。
这里补充一个现实情况。
很多老城区沿用合流制管网,雨水和生活污水共用同一套管道。
新建城区大多采用分流制,污水、雨水两套管路互相独立。
合流制管网有明显短板。遇到暴雨天气,水体流量暴涨,污水处理厂处理能力承载不住,多余混合污水只能通过溢流口直接排入河道。
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这也是部分城市河段,每逢下雨水质就明显变差的缘由。
眼下不少城市开始修建调蓄池。暴雨时把过量污水临时储存,等降雨结束,再逐步送入厂区处理。
再把视线转到农村区域。
过去农村普遍使用旱厕,粪池蓄满之后,会有人上门抽运,运到田地当做农家肥。
厕所改革推进之后,大量旱厕改造成为水冲厕所。粪水进入化粪池,或者接入小型净化设施。
小城镇建设小型污水处理站。位置偏僻的村落,会建设人工湿地。开挖水塘,栽种芦苇、菖蒲这类水生植物,依靠植物根系加上微生物完成水体净化。
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这套模式建设成本不高,后期维护压力小,在我国南方农村应用比较普遍。
处理之后的水体用来浇灌土地,沉淀下的残渣当做肥料,形成小型本地循环。
不管是城市还是乡村,有一点不会改变。
粪便当中含有氮、磷、钾,还有丰富有机质。处置到位,就是宝贵肥料;处置失当,就会变成污染源。
全国现在已经建成四千多座城镇污水处理厂,每日污水处理总能力突破2亿吨。
但全社会产生的污水总量还在持续上涨,城镇化持续推进,这个数字还会继续走高。
污水产生规模和处置能力之间的缺口,会长期客观存在。
还有容易被忽略的一点,地下污水管网是有使用年限的。
管道使用时间久了,会出现老化、淤堵、坍塌。
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很多城市推进管网更新改造,把老旧合流管道更换为分流管道,修复破损管线。
这类工程投入巨大,却不得不做。一旦管网出问题,下雨天污水漫溢到路面,后果不堪设想。
我觉得,评判一座城市的文明程度,不能只看地面高楼大厦,地下管网、污水处理配套设施能不能跟上,同样很关键。
每天被冲进下水道的各类废弃物,并不会凭空消失。它们只是变换地点,转换物质形态,重新回到大自然物质循环当中。
对此,你们有什么想法?
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