當古城玩起新科技

◎ 文|向珊 編輯|田宗偉

圖片來源：長江生態環保集團有限公司

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、革命的搖籃。六安，也是一座水城，地處長江與淮河之間，市內有三湖六庫以及淠史杭灌區干渠等多條河流縱貫而過。近年來，這座古城開始走生態優先、綠色發展之路，在治水方面趕起了“時髦”，以“彎道超車”之勢讓古城煥發綠色生機。

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，污水進入污水處理廠后，經過去除雜質泥沙、脫氮除磷降碳、去除特定污染物三級處理，達到一級A 出水水質，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”，偏偏要爭當減耗減碳的“優等生”。

這一動力源自曲久輝等六位環境領域知名專家“建設面向未來的中國污水處理概念廠”的倡議。2014 年，專家們聯合撰文發聲：“用五年左右時間，建設一座（批）面向 2030 ～2040 年、具備一定規模的城市污水處理廠。應包含但不限于以下四個方向的追求：使出水水質滿足水環境變化和水資源可持續循環利用的需要；大幅提高污水處理廠能源自給率，在有適度外源有機廢物協同處理的情況下，做到零能耗；追求物質合理循環，減少對外部化學品的依賴與消耗；建設感官舒適、建筑和諧、環境互通、社區友好的污水處理廠。”在他們看來，我國污水處理廠的建設運營普遍粗放低效，污水中蘊藏的資源尚未被開發，未來城市污水處理廠的功能不再是單純地削減污染物，還要發揮低碳處理、能源開發和資源回收等價值。

鳳凰橋污水處理廠二期效果圖圖片來源：長江生態環保集團有限公司

受此啟發，三峽集團在對六安鳳凰橋污水處理廠實施提標改造時，提出面向未來的新型污水處理廠——“城市污水資源概念廠”的轉型要求。

在火熱施工的鳳凰橋污水處理廠二期項目現場，“水質永續、資源循環、能量自給、環境友好、適應靈活、智慧融合”的建設理念非常醒目。

未來鳳凰橋污水處理廠將變“廢水”為“寶貝”，主要通過兩條路徑實現：一是污泥資源化之路，經過格柵沉砂、生化池脫氮除磷的污水，進入二次沉淀進行泥水分離，其中底部富含有機物的剩余污泥被輸送至污泥處理廠進行厭氧發酵，最后經過充分脫水之后打包作為營養土回用。二是污水資源化之路，污水在完成廠內所有凈化流程后即將排入河道時，在此兵分兩路，一路排向附近的鳳凰橋濕地公園，為其進行生態補水打造水景觀，還能增加水體含氧量以進一步去除污染物；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冷卻水使用。

同時，在新功能需求下，污水處理技術也迎來了新變革。以六安鳳凰橋污水處理廠二期為依托，三峽集團開展了深度脫氮除磷技術、新污染物去除技術、污水資源與污泥資源開發技術、節能降耗運行優化與高效控制技術等技術攻關，推進減耗降碳和污水資源化利用。

做手術用“微創術”

在六安的街頭小巷，一條渾身長滿“觸角”的銀色燈架定時“出沒”，以每天100 米的速度向前“挪動”，給道路下方的排水管網做“微創手術”。

城市排水管網，肩負著城市污水、雨水排放等重要功能，是城市“地下生命線”。但由于年久失修導致的老化、破損、腐蝕、滲漏等問題，讓管網往往成為城鎮排水系統的短板弱項。三峽集團長江大保護中城鎮污水治理項目大部分涉及管網的修復改造。

常規的管網修復是做“外科手術”，即“開膛破肚”式的開挖式修復，容易破壞路面，晴天時灰塵滿天飛、雨天則泥漿遍地跑，影響交通和市容市貌。

在六安實施的名為紫外光固化修復的“微創手術”，具備“創傷小、疼痛輕、恢復快”的特點。它將浸漬了光敏性樹脂的軟管拖入待修復的管道內，再向軟管內注入壓縮空氣，使軟管緊貼管道內壁，最后放入紫外光燈架照射，使樹脂在管道內部固化，形成一段高強度內襯管。施工結束后，路面干凈整潔。

管網非開挖修復工程中使用的紫外光固化修復技術圖片來源：中儀股份

“只需借用管道兩端的檢查井，就能在破損的管網內‘做’一根新管，不用挖開路面，一天內可完成大約100 米的修復施工。”項目管理人員介紹，“尤其是直線型管網，很適合采用一體成型的修復方式”。

管網“微創術”，學名叫非開挖修復，是三峽集團在長江大保護管道修復中采用的一項新技術。它可以在不開挖或少開挖路面的情況下，利用原管位資源，采取相關修復技術使管道恢復正常功能，對地面、交通、環境以及周圍地下管線等影響較小，成本更低，經濟效益更為顯著。

“城鎮污水治理的核心是管網，管網破損、混錯接將造成污水外滲污染環境、污水收集率低、污水進廠濃度不達標、城市‘內澇’等各種問題。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，完善排水管網等基礎設施建設，是提升城鎮污水處理效率的關鍵。”三峽集團所屬長江環保集團技術中心周小國說。

除了六安，九江、蕪湖、岳陽、武漢等長江沿線城市也采用了非開挖管道修復。截至2022年5 月，三峽集團在共抓長江大保護工作中，設計修復管網長度約6 萬公里，其中開挖修復約占12%，非開挖修復約占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？

設想一個場景——中秋節，天氣晴，六安中心城區大量居民返鄉過節，用水量增加，自來水廠供應不及，水管家下達調水指令，召集鄰近的自來水廠前來“增援”，緩解供水壓力。同時，水管家還會根據供水量實時估算排水量，供水量陡增，排水量大概率也會提升，若超過片區污水處理廠收水量，水管家便會指揮污水經過貫通的網線去往另一座污水處理廠，確保城市正常“代謝”。

六安市污泥處置廠 攝影/黎明

建設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圖片來源：長江生態環保集團有限公司

下雨了，十五分鐘后，集控中心大屏上生成降水模型，水管家能根據地表水流向預測最容易積水的區域，提前做好預案，發布指令打開相應的排澇泵，并“擰松”城內河道排水閥門，騰出庫容，避免水勢兇猛造成內澇。若管網中某處監測點水位異常，水管家則初步判定該位置可能存在淤堵，會視情況決定是否需要安排搶修。

如此“運籌帷幄”的調度要想變成現實，必須基于涉水資產全域一體化的布局，以及智能傳感、監測等信息化技術的賦能。近一年內，六安市人民政府將供水、排水、管網、防洪排澇、河流湖泊等涉水設施全部委托給三峽集團統一管理調度，使其成為六安“水管家”。

如今，“水管家”的“智慧大腦”正在逐步發育健全，其背后是三峽集團實施的智慧化管理和調度技術研究在支撐，包括水系統監測感知體系及裝備研究、城市水務模型與算法研究、城市水務智慧管控和調度技術研究、污水處理廠智能運行機器人、管網運行問題診斷及溯源技術研究、智慧水務集控模式及平臺構建技術研究。

這些前沿技術得到應用后，小到一個污水處理廠能通過精準曝氣、精準加藥實現遠程運營、節能降碳、降本增效，大到一座城市能通過供排一體、廠廠聯動、廠網聯動實現水的智慧調度和智慧城市構建。

“一座健康的城市，既不能缺水，也不能內澇，更不能臭氣熏天，而水，就像城市的血液，暢通的血液循環是城市健康綠色發展的基礎。”長江環保集團信息中心主任李銘說：“智慧水管家依托信息化手段，通過‘一張網’，對城市涉水設施實現控制智能化、數據資源化、管理精準化、決策智慧化，重構城市水系統，最終實現智慧城市的構建。”