『节水在三晋』大型系列宣传活动之节水型社会建设试点城市 晋城:从与水抗争到人水和谐
2015-12-16王小强
全市水资源总量13.17亿m3,人均占有量626 m3,只有全国平均水平的1/4,属于典型的资源型缺水地区。
美丽的南太行山环抱,受限于自然条件,水资源开发难度大,工程性缺水现象严重。
沁河、丹河蜿蜒流淌,但丰富的水量并没有留在晋城,却纵流入豫,基本上都“贡献”给了河南。丹河流域曾经是污染大户,水资源受到严重威胁……
翻开“水资源账本”可以看到,晋城在晋东南属于相对富水区,人均水资源占有量远高于全省平均水平,但由于河水利用率低,工农业用水过分依赖地下水资源,严重的超采让水成为制约经济社会可持续发展的瓶颈。
晋城之长在于煤,晋城之短在于水。2008年11月,晋城被水利部确定为第三批节水型社会建设试点城市,围绕“充分利用矿坑水、鼓励使用再生水、合理配置地表水、限制开采地下水”的节水思路,以采煤排水利用及煤化工、火电等产业为重点,探索出了一条资源型地区节水型社会建设的新模式,治水理念实现了从与水抗争到人水和谐的转变。
A 引进变频水泵发多少电就取多少水
沁河是晋城的“母亲河”,它发源于长治市沁源县,由沁水县进入晋城,流经阳城、泽州后,流向河南。
在沁河边,有一处延河泉,是阳城第一大泉。清澈的泉水从地下喷涌而出后,流入蓄水池,蓄水池最深处达5 m,最浅处也有3 m。透过静谧的水面,水底的水草清晰可见……这里,是阳城电厂的水源地,通过深埋于河槽底下的管道,泉水被送往对面1 km外的水源地泵房。从那里,水流将通过强大的压力提升到200 m高的山上,再经过10 km的管线,流进电厂的平流池。
火力发电既是用水大户,也是耗水大户。为了节约用水,阳城电厂自筹资金引进了国际上先进的高压变频供水系统。4月10日,记者在水源地泵房见到了这个神奇的“大家伙”。它由两台从美国引进的变频器组成,“一拖二,每台变频器带动2台水泵。”阳城电厂发电一部副经理赵晨光介绍,2台变频器1台工频运行,1台变频运行,用水高峰,变频器就调整为工频运行,水泵转速达到1480转,每小时可供水4500 m3;低峰时,变频器调整为1290转的最低转速,供水量降低为每小时2900 m3。“现在实现了按需供水,满足不同时段的需求。之前都是工频运行,水泵的提水量大,到了厂里以后,用不了的水经过平流池沉淀后就溢流了。”赵晨光说,虽然最后也是溢流到排水渠,但经过预处理的水毕竟不如源头水直接汇入沁河好,而且还造成水资源的浪费。赵晨光做了一个简单的计算:每小时溢流400 m3左右,每天8~12 h的用电低峰,浪费水4000 m3左右,“现在基本上没有了溢流,实现了零浪费。”
从源头把控,阳城电厂实现了发多少电就抽取多少水。而在生产环节中,阳城电厂还建成了废水综合处理站,回收利用污水;改造锅炉底渣除渣方式,由水力除渣改为干式除渣……节能“组合拳”,为电厂年节约水资源1200 m3,节约生产成本1789万元。
B 从脏水到净水“垂直流”湿地保护水资源
丹河是沁河的支流,在丹河和北石店河的交汇处,有一片占地107 hm2的人工湿地。4月,草长莺飞,芦苇随风飘荡,漫步其间,新鲜的空气沁人心脾。但很少人知道,这片湿地还承担着净化污水和生态修复的重要功能。
随着晋城煤化工的快速发展,大量的工业废水、生活污水排入了丹河及其支流。水生态的破坏严重影响了郭壁泉饮用水源地的水质安全,甚至曾引发晋豫两省水环境纠纷。为了改善丹河水质,2006年开始,晋城市经过7年努力,总投资1.2亿元,建成了日处理污水8万m3的全国最大的垂直流人工湿地。
在北石店河防洪闸入口处,远远地,记者就闻到阵阵恶臭,眼前的河流更像是一滩沼泽,水面上不断冒起气泡。“北石店河上游经过工矿区,尽管企业排污已达到国家标准,但因其混合了生活污水、粪便,水体中化学需氧量较高。”丹河人工湿地工作人员杨栋说。
双峰山节水园区喷灌
转过河流入口,是一座三格并联的沉淀池,北石店河的“臭水”在这里经过沉淀后,流入了N字形的表面流湿地。“这里最接近于天然湿地,种植着的沉水植物和浮水植物能对污水进行预处理。”杨栋说,水体在表面流湿地流过后,会进入到调节池,和丹河水混合,“两条河流海拔、流量、水中污染物不同,丹河水体氨氮含量较高,混合后有利于进一步净化。”
随后,混合水体进入垂直流湿地。“垂直流,顾名思义就是水是垂直向下流的。”杨栋指着湿地中间的管道说,混合水体通过管道流入湿地床,湿地床由1.5 m厚、不同规格的碎石组成,表面种植着芦苇、美人蕉、香蒲等植物。“植物根系吸附水中污染物,石料层间的微生物将有机物转化成水、二氧化碳、甲烷,原理类似于自来水的过滤器。”杨栋说。
经过层层净化,水体通过自流管道流入河道,此时,入口处肮脏的劣Ⅴ类水已经变成可用于工业、景观植物浇灌的Ⅳ类地表水。在湿地下游的水东桥流域,不少人挽起裤腿在水中摸鱼。“有鱼,野生的,能吃哩。”岸边两个年轻人告诉记者。
C 不同场所分质供水节约水源省了开支
中午时分,晋煤集团成庄矿4号职工公寓的保洁员程秀青,端着水盆来到一楼的水房。水房两边各有3个水龙头,两边的墙壁上贴着不同的标识牌,一边是“饮用水”,另一边是“非饮用水”。两种水来自不同的管道,“饮用水”是地下深井水,“非饮用水”是来自污水处理厂的再生水。
程秀青径直来到“非饮用水”一侧,因为右手不舒服,她戴了一只手套,左手并没有任何“防护”。“哗……”接上水后,她很自然地用手揉洗着抹布。“这水和自来水没有区别,水挺清的,我们常用它洗手、洗衣服。除了喝水煮饭,几乎都用它。”程秀青笑着说。记者分别用两边的水洗了洗手,感觉不出差别。
“在职工公寓使用非饮用水进行清洗、冲厕,是矿上实施分质供水、节约用水的重要举措。”成庄矿污水处理厂厂长张湛表示。成庄矿是晋煤集团的主力生产矿井,为了保护地下水资源,减少矿井水排放,该矿于2005年对污水处理厂进行了改造。污水处理厂增加了一级沉淀,投产了反渗透设备,日处理污水达到10000 m3,可提供2000 m3的反渗透水,再生水回用率达到80%。“井下排水先进入调节预沉池,加药处理后,进入絮凝反应斜管沉淀池,经过沉淀调节,再进入无阀滤池。”成庄矿有6组无阀滤池,在3 m多高的滤池顶部,张湛指着白色的摆管告诉记者,“到了这步工艺,水质已经非常干净了,一部分直接输送到清水池和生产水池,用于矿井洒水、生活区绿化和公寓楼清扫;另一部分再次加压,经过瓷砂过滤和反渗透脱盐,成为纯度更高的电厂用水。”“公寓楼用水和自来水没有区别,杂质很低。”对于再生水水质,张湛很有信心。“不仅仅是节约了水资源,更重要的是节约了成本。”张湛算了一笔账,1 m3再生水的处理成本是1元钱,而1 m3深井提水的成本则高达四五元钱。
D 公共机构节水改造省水率最高达84%
4月10日,晋城市体育局一楼的洗手间里,来自博田节水的施工人员正在更换节水龙头。让记者不解的是,这种节水龙头看不到开关,也不是自动感应,如何控制呢?“这种水龙头将开关设计在出水口,最大程度地减少了开闭水龙头的时间,能够减少水损耗。”施工负责人郭国平轻轻地触动了一下出水口处的小小按钮,揭开了奥秘的所在。
新式水龙头能节约多少水?郭国平拿出两个量桶现场做了测试,同样是5.4 s,老式水龙头流出了1200 mL的水,而节水龙头只流出了不到400 mL,大约节约了2/3的水量。“这种触控式可调节龙头的节水率最低为50%,最高可达到84%。”郭国平说,除了水龙头改造,晋城市体育局还在对蹲便池、小便斗进行节水改造,“在开关下方安装气液混动冲洗装置,在保证压力的情况下节约用水量。”
阳城电厂水源地泵房
开展公共机构节水用具改造,是晋城市实施的开源节流措施之一。2014年,全市确定了30家市直机关单位实施节水型单位建设,以此带动全市各级各类公共机构加强节水管理和技术改造。“按照要求,2014年应该完成30%的任务,2015年将继续改造,达到总目标的50%,2020年将达到80%。”晋城市节水办主任李学亮表示。