探访净水背后的“科技力量”

探访净水背后的“科技力量”--by青春年少

在治水方面，广州持续探索节水护水爱水的生态路径，绘就生态宜人的美丽图景，交出了一份又一份高分答卷。

近年来，广州陆续将污水处理厂建到十多米深的地下空间，打造“地下建厂，地上建园”的园林式净水厂。地面是绿树成荫、鸟语花香的主题绿地公园，地下是悄然运行的净水处理厂。一滴滴污水在这里汇集，再一步一步变成清澈的“再生水”。

净水有“膜”力 顶尖工艺让水更纯净

早在2010年，广州建成全国首座全地埋式MBR（膜生物反应器）污水处理厂，不仅率先实现了污水处理厂“向地下要空间”的转变，还采用了世界先进的水处理工艺——MBR处理工艺。

“出水水质是衡量一座净水厂是否达标的首要标准。我们在设计之初，就决定采用这项顶尖工艺，让再生水更纯净。”广州水投市政总院设计团队表示。这项工艺是在生物反应层设置膜系统，实现泥水分离。工艺优点为占地面积小、污染物去除效率高、出水水质好。

传统的污水处理厂需要巨大的沉淀池和过滤池，沉淀过程耗时久，并且细小的悬浮固体无法沉下来，可能还需要反复过滤。而MBR处理工艺采用膜组件进行过滤。一套膜组件由一根根直径仅为0.1毫米的膜丝组成，污染物直接被拦在膜外面，干净的水则透过膜丝，再经过消毒就可以排放了。

（污水处理厂采用MBR膜工艺,通过MBR膜组件,实现污水中固体与液体的高效分离。）

“这个环节以前可能要经过几道工序，现在一道工序即可完成，不仅效率高，还比传统污水处理厂节省1/3的占地面积。”广州水投市政总院设计团队感叹。此外，MBR工艺处理后的水质也更优，例如悬浮固体、氨氮等出水指标会更低、水质更好。

这套系统看似简单，背后却大有乾坤，是设计团队集体智慧的结晶。2009年，设计团队建设京溪污水处理厂时，由于这是全国首座全地埋式MBR污水处理厂，国内没有参考标准，只能一点一点摸着石头过河。

设计团队根据南方的水质特点，研究城市污水中的污染物成分，并根据污水厂的面积定制设备工艺方案。在膜组件环节，设计团队就前后实验了数十次。膜组件数量太少会导致水质不合格，数量太多会导致占地空间大。

经过一年的摸索，京溪污水处理厂顺利启用，成为同期亚洲最大的MBR地下污水处理厂和国内单位水量占地面积最小的污水处理厂。有了这次的成功经验，广州陆续将江高净水厂、健康城净水厂等十多座地下净水厂“隐身”地下。

除臭有新意 微生物“消灭”臭气

地埋式污水处理厂藏于地下十多米，在独立封闭的环境中，除臭通风非常关键。污水处理厂分为预处理区、生化处理区、深度处理区、污泥处理区，不同处理区的臭气成分、浓度有差异。

广州水投市政总院设计团队创新提出差异化收集、分区和分质处理的通风除臭技术标准体系，根据不同的处理区设置差异化的除臭标准。例如，预处理区的臭气浓度更高，便设置更高参数的除臭装置。管道将所有的臭气收集起来，集中到除臭装置中进行统一处理，达到指标后才能排放。

（除臭系统可利用微生物吸附或分解臭气的原理，从而达到脱臭的目的。）

此外，设计团队还采取了先进的生物除臭技术，让微生物“消灭”臭气，将硫化氢、氦气等臭气成分变为无害物质、二氧化碳和水。“通过系列通风除臭技术体系，节省了50%的臭气处理装置体积，进一步提高了恶臭有机物的去除效率，节省约30%的运行成本费用。”设计团队介绍。

该系列研究成果已应用至广州、昆明、成都、温州等地18个污水厂项目的设计中，总规模达308万吨每天。

降碳出绝招 实时监控碳足迹

随着我国“双碳”政策持续推进，各行各业加快向绿色低碳转型的步伐。广州地埋式污水处理厂通过一项项技术创新，提升污水处理的能效水平和降碳能力。

在地面，公园内绿荫如盖、鸟儿啁啾。设计团队采取下凹式绿地设计、增加水生植物等措施，让地面空间变得更加生态低碳、绿色环保。

在地下，俨然一座智能工厂，智慧净水调度平台实时显示出水指标。为探索节能降碳新路径，设计团队将沥滘净水厂打造成为了低碳智慧化净水厂样板工程。三期构建碳排放数字化管理平台，实现污水处理全流程碳排放总量、碳减排量、碳足迹实时监控，采用精准曝气、智能投加等措施，减少碳排放，也降低了污染处理成本。全流程数字化碳管理平台使吨水电耗和药耗降低5%以上，减少二氧化碳排放3万余吨/年。

“我们在规划时，不断思考如何在每一步生产过程中节约能源。”设计团队相关负责人介绍。例如，净水工艺需要大量消耗电力的机械设备，这些设备几乎都采用变频技术、智能化管控，根据水质水量的变化情况，及时优化设备运行管理。智能照明系统可以根据工作需要实现个性化调节，水泵也可以根据污水量调整功率。

（石井净水厂生态环境优美，清澈的水体、丰富的植物群落、优良的环境，吸引了众多鸟类在此栖居。）

如今，广州地埋式污水处理厂的出水指标稳定优于一级A标准排放，甚至能达到地表水环境质量标准四类水限值。再生水已经广泛用于河涌补水、绿化灌溉、道路保洁等，真正实现了水资源再循环利用。