當(dāng)今,一個(gè)城市每天可以產(chǎn)生十幾萬(wàn)噸乃至幾十萬(wàn)噸污水,大自然原本強(qiáng)大的自我凈化能力早已力不從心。污水處理已不是一個(gè)新行當(dāng),其過(guò)程一般為三道工序:首先在沉淀池分離出油脂及其他雜質(zhì);然后分解有機(jī)物,去除營(yíng)養(yǎng)物等化合物;最后進(jìn)一步過(guò)濾掉有機(jī)體和寄生蟲(chóng)等并經(jīng)紫外線消毒達(dá)到規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。這通常是一個(gè)只有投入沒(méi)有產(chǎn)出的浩大工程,更令人頭痛的是所謂達(dá)標(biāo)僅是相對(duì)而言,達(dá)標(biāo)廢水還得仰仗城市附近有大江大湖進(jìn)一步稀釋凈化,否則,生態(tài)環(huán)境還有可能受到影響。
圣羅莎和克萊縣污水發(fā)電的成功實(shí)踐
位于美國(guó)加利福尼亞州的圣羅莎,1993年因排污問(wèn)題被有關(guān)部門勒令暫停城市擴(kuò)建。該鎮(zhèn)排出的污水影響了俄羅斯河的生態(tài)系統(tǒng),那里是瀕危的銀鮭鱒魚(yú)及虹鱒的產(chǎn)卵地。與其一山之隔的克萊縣也收到了同樣的勒令:停止向加利福尼亞最大的湖泊——明湖,排放廢水。雖然這些城市污水已經(jīng)處理并達(dá)到法定排放標(biāo)準(zhǔn),但在相對(duì)靜止的湖水中,高濃度廢水中的有害營(yíng)養(yǎng)物仍對(duì)水生生物構(gòu)成威脅。
與兩座城市有水無(wú)處排正好相反,他們的鄰居——卡爾平公司的兩座地?zé)犭娬菊媾R著嚴(yán)重的水荒。由于長(zhǎng)期過(guò)度開(kāi)采,地?zé)嵴羝匀坏幕謴?fù)能力已遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于消耗量,他們必須找到足夠的水資源注入蒸汽田方能保持壓力,維持正常生產(chǎn)。就近取用俄羅斯河河水雖然簡(jiǎn)單可行,但不是什么好主意,正像圣羅莎每年都要交巨額排污罰金一樣,取水要付環(huán)保費(fèi),這不僅是不經(jīng)濟(jì)的,更與公司的環(huán)保理念相悖。同樣,明湖的水當(dāng)然也不是好“喝”的。
水的憂思讓三方坐到了一起。經(jīng)過(guò)科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)和技術(shù)專家的考察論證,得到的方案令三方皆大歡喜——將無(wú)法應(yīng)付的城市污水送到急迫需要它的地方,即兩個(gè)城鎮(zhèn)的污水經(jīng)處理后輸送至各自附近的地?zé)嵴羝镆曰謴?fù)供汽壓力。方案是簡(jiǎn)單的,在平面圖上幾筆就可以勾出,而工程是浩大復(fù)雜的。
這是一個(gè)體現(xiàn)綠色環(huán)保理念的工程,管道的布線以不破壞地形地貌為要旨。從廢水處理廠出發(fā)的管道穿越整個(gè)城市及近郊開(kāi)闊地地下,即使到了美亞卡瑪斯山區(qū),為了不引人注意,也不惜大繞其彎。為此,僅爬升了900米的圣羅莎管線總長(zhǎng)達(dá)到驚人的64公里。由于這里是加利福尼亞州的野生動(dòng)物保護(hù)區(qū),各方認(rèn)為這些付出是值得的,經(jīng)得起子孫后代的拷問(wèn)。在層巒疊嶂的山頂綠色松濤中,隱蔽著足有數(shù)層樓高的深綠色水箱,兩座城鎮(zhèn)每天產(chǎn)生的近8W噸污水,經(jīng)過(guò)比“明排”簡(jiǎn)單得多的處理,達(dá)標(biāo)后通過(guò)水箱源源不斷注入2400米深處的蓄水層,地下熱巖將其變成超高溫蒸汽,再經(jīng)管道引至地面推動(dòng)渦輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。而發(fā)電后的尾氣經(jīng)冷卻變成尾水再次注入地下,循環(huán)利用。這樣做不僅是為了節(jié)約水資源,也是為了降低熱能及微量有害物質(zhì)對(duì)環(huán)境的影響。
目前卡爾平公司位于克萊縣和圣羅莎的這兩座電站,分別贏得世界上第一座和世界最大的利用污水發(fā)電地?zé)犭娬镜念^銜,總計(jì)擁有200兆瓦,相當(dāng)于一個(gè)中等規(guī)?;痣姀S的發(fā)電能力。這些電力除供應(yīng)當(dāng)?shù)赝?,還被輸送到110公里外的舊金山??上驳氖牵?zé)崽锘謴?fù)了昔日的活力,蒸汽產(chǎn)量與日俱增,兩座電站現(xiàn)已準(zhǔn)備大規(guī)模擴(kuò)建。為防止污水短缺,圣羅莎在2008年就與附近的溫莎鎮(zhèn)簽署了一項(xiàng)為期30年的協(xié)議,允許該鎮(zhèn)每天向圣羅莎的管道定量排放污水,不僅不收排污費(fèi),溫莎鎮(zhèn)的居民還享受到了與圣羅莎居民一樣的待遇:每次刷碗洗衣)中馬桶,只要產(chǎn)生污水,電力公司都將提供一定的用電補(bǔ)貼。真讓人感到不可思議——人們通過(guò)制造污水在參與發(fā)電!事實(shí)卻是如此。萊克縣也不甘人后,一個(gè)將集污管道延伸至明湖地區(qū)以外便于收集來(lái)自拉克波特和其他地區(qū)污水的宏大計(jì)劃已經(jīng)形成。
圣羅莎三方成功實(shí)踐帶來(lái)的啟示
城市污水也是水,應(yīng)該有更好的出路。在我國(guó),城市污水的治理日益受到重視。東北的大連市建成投產(chǎn)了全國(guó)最大的污水處理廠,日處理污水60萬(wàn)噸。這個(gè)記錄不久即將被打破,設(shè)計(jì)日處理90萬(wàn)噸的沈陽(yáng)污水處理廠已于2010年秋開(kāi)工建設(shè)。可以想見(jiàn),不久的將來(lái),全國(guó)每天產(chǎn)生的經(jīng)過(guò)無(wú)害化處理的城市廢水將是一個(gè)天文數(shù)字。目前這些經(jīng)過(guò)千辛萬(wàn)苦凈化的“廢水”一般都是一排了之,這無(wú)疑是巨大的資源浪費(fèi)。我國(guó)一直都在進(jìn)行工業(yè)及城市廢水合理利用的課題研究。將廢水處理成“中水”——介于自來(lái)水和廢水之間可二次利用的水,可以用于工業(yè)生產(chǎn)(如冷卻用水)和居民沖廁用水,這方面的技術(shù)是成熟的,實(shí)踐中卻難題諸多。試想一個(gè)城市若大規(guī)模實(shí)施“中水戰(zhàn)略”,勢(shì)必全城開(kāi)挖嚴(yán)重?cái)_民,經(jīng)濟(jì)上也可能得不償失。而在新城區(qū)的規(guī)劃建設(shè)時(shí)則可以在上水敷設(shè)的同時(shí)并聯(lián)安裝中水管線,較低的建設(shè)費(fèi)用可以為各方承受,長(zhǎng)久效益更是不可估量,特別是在缺水地區(qū)值得大力推廣。對(duì)更多的已經(jīng)建成的城市來(lái)說(shuō),我們應(yīng)該向圣羅莎三方學(xué)習(xí),創(chuàng)造性地思考問(wèn)題解決問(wèn)題,尋找到適合自己城市的最經(jīng)濟(jì)合理的方案及商業(yè)模式。如利用廢水回灌技術(shù)換取地?zé)?采暖或發(fā)電)、置換石油燃?xì)?、防止地面沉降、預(yù)防局部小型地震等,都可收到可觀的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。城市污水就像是一只老虎,在高手的調(diào)教下老虎也可以拉車,而放虎歸山不僅浪費(fèi)資源,更是遺患無(wú)窮。
開(kāi)發(fā)利用地?zé)崮?,是我?guó)“十二五”期間的新能源戰(zhàn)略組成部分。我國(guó)地處全球兩條主要地?zé)釒?,地?zé)豳Y源十分豐富。地?zé)豳Y源的直接利用我國(guó)開(kāi)展得很好,在78個(gè)直接利用地?zé)岬膰?guó)家中我國(guó)名列前茅。這主要是用于居民采暖、農(nóng)業(yè)干燥灌溉、工業(yè)加熱及化工提煉和溫泉療養(yǎng)等。而在27個(gè)利用地?zé)岚l(fā)電的國(guó)家中,中國(guó)僅排名第18位,裝機(jī)容量只有24.18兆瓦,不足排名第一的美國(guó)的百分之一,是同為發(fā)展中國(guó)家的菲律賓的七十分之一、印尼的四十分之一。我國(guó)早在上世紀(jì)70年代就開(kāi)展了地?zé)岚l(fā)電應(yīng)用,但這些電站在運(yùn)行了或長(zhǎng)或短一段時(shí)間后大部分關(guān)閉了。探其原因,主要存在兩大致命因素:其一是地?zé)犭娬镜某跗诮ㄔO(shè)成本很高,電價(jià)難以降下來(lái),有國(guó)家價(jià)格補(bǔ)貼的國(guó)家電網(wǎng)電價(jià)更便宜,地?zé)岚l(fā)了電沒(méi)人買賬,長(zhǎng)此以往,難以為繼。另一原因是電站的設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理粗放落后,如西藏羊八井是一座采用地?zé)嵴羝l(fā)電的高溫地?zé)犭娬?,?jīng)濟(jì)效益較高,已運(yùn)行了30多年。但其第一臺(tái)投入運(yùn)行的機(jī)組因地下蒸汽耗盡現(xiàn)已退役,自1992年羊八井三期擴(kuò)建工程完工后,我國(guó)沒(méi)有再新上地?zé)岚l(fā)電開(kāi)發(fā)項(xiàng)目,其主要原因就是地?zé)嵩吹目沙掷m(xù)性令人擔(dān)憂,令投資者卻步。發(fā)達(dá)國(guó)家的地?zé)衢_(kāi)采,基本都是循環(huán)式開(kāi)采,即將用過(guò)的尾水冷卻回灌。我國(guó)也曾在羊八井開(kāi)展過(guò)工業(yè)廢水回灌實(shí)驗(yàn),最后因成本、政策等諸多原因不了了之。與同為可再生能源的太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能相比,地?zé)崮苁亲罘€(wěn)定的,也是高效的,地?zé)岬膬?chǔ)量遠(yuǎn)比人們估計(jì)的豐富。有人推測(cè),如果將美國(guó)深層地?zé)崮艿?%開(kāi)采出來(lái),就相當(dāng)于2005年美國(guó)全國(guó)耗能的2000倍。我國(guó)深層地質(zhì)構(gòu)造與美國(guó)接近,地?zé)崮艿膬?chǔ)量同樣豐富。解決好循環(huán)利用技術(shù),我國(guó)的地?zé)崮芸梢哉f(shuō)是用之不竭的,這確實(shí)需要全社會(huì)的關(guān)注支持。
由圣羅莎和克萊縣引發(fā)的有關(guān)城市廢水及地?zé)崂玫脑掝},在環(huán)保理念深入人心和能源危機(jī)日益凸顯的今天,,別有一番深意。期待著有一天,中國(guó)居民也能通過(guò)制造污水獲得“獎(jiǎng)勵(lì)