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无人值守、按需调控,丹麦未来水厂长这样

图片来源@视觉中国

云微资讯注:本文来源于界面新闻,作者:张慧,云微资讯经授权发布。

5月初的丹麦,仍有寒意,时不时飘一阵雨。从哥本哈根的市中心出发,往西驱车约半小时,在经过大片油菜花田和绿草地后,到达了Marbjerg市。在这里,随处可见一幢幢尖顶、低矮的红色砖头房子。

因为地处北欧,冬天寒冷多雪,这样的房型设计,可以防止积雪压顶,也更利于保温。

在一处田野旁的低洼处,有一幢位于低洼处的红砖房,却有两个四四方方、一高一矮的房体结构组成。除了外形与当地其他房子有异,它似乎并没有其他奇特之处。

很难想象,它其实是一座水厂。它没有厂区,看不到严格的安保装置,也没有其他明显的标志。

无人值守、按需调控,丹麦未来水厂长这样

Marbjerg水厂外观 。摄影:颜若雯

作为城市最重要的服务性基础设施之一,在国内,水厂通常有严格的安保措施,复杂的厂区设置。

但Marbjerg水厂只是一幢房子,这幢房子也不需要安排工人值守。

哥本哈根约有110万人口,共有六座水厂为他们提供日常生活水源。Marbjerg水厂是其中一座。日供水量约1.5万立方米,可供给哥本哈根地区约12万人使用。

这座水厂于2015年重新建造,是目前哥本哈根最为现代化的水厂。它已实现了全自动化在线监测,总控制中心设在约30公里外的哥本哈根市中心。

“我手机上装有APP,通过它可以知道水厂的实际运行情况。”Marbjerg水厂工作人员David Koch Fogde介绍称,“如有异常情况发生,我会收到提醒。”通常情况下,他每周只需要来水厂一到两次,进行例行检查。

哥本哈根其他的五座水厂,虽也实现了一定的自动化监测,但每天仍需安排2-4个工作人员进行现场管理和调控。

“未来,丹麦计划建设更多这样的无人水厂。哥本哈根在建的第七座水厂,就是参考Marbjerg水厂的标准。”David表示。

Marbjerg水厂有两部分组成,矮房间内,是简单的办公区,放置了一些基本的办公用品;高房间则是主厂房,分为水质处理装置区、泵房、储水区等。

进入主厂房的玻璃门,首先看到的左右两边各放置了五个硕大的蓝色罐体。Marbjerg水厂工作人员表示,这些为罐体为曝气装置和滤罐罐,作用是对原水进行曝气和砂滤处理。

无人值守、按需调控,丹麦未来水厂长这样

水厂内的曝气和砂滤罐。摄影:张慧

原水,指的是采集于自然界的天然水源,未经过任何人工的净化处理。丹麦自来水的原水100%取自地下。也因为此,不同于国内水厂,Marbjerg水厂里看不到敞口的流动水源。

由于丹麦地下水的水质级别很高,水厂只需对原水进行两步处理——曝气和砂滤沉淀,即可将水送进主管道,供居民使用。通常情况下,丹麦人都直饮自来水。

曝气,是指将空气中的氧强制向液体中转移的过程,目的是获得足够的溶解氧。另一目的是防止池内悬浮体下沉,加强池内有机物与微生物、溶解氧接触,保证池内微生物在有充足溶解氧的条件下,对污水中有机物的氧化分解作用。

砂滤罐则是对原水进行处理的关键部件。它的罐体内装了石英砂颗粒,原水流入罐体时,石英砂颗粒将对原水进行过滤,从而实现净化。

目前国内多数自来水厂,一般需要采取的水处理步骤,可分为从水源地抽水、统一消毒、沉淀、过滤等,次氯酸钠、氯气、臭氧等消毒剂必不可少。

Marbjerg水厂工作人员打开蓝色罐体的顶端罩子,透过玻璃,可以看到冒着小气泡的清澈水体。

无人值守、按需调控,丹麦未来水厂长这样

经过曝气后清澈的水。摄影:张慧

也因为丹麦的原水来自地下,如何将水从地下30米处抽取上来,是首要步骤。水泵成为Marbjerg水厂里最为重要的设备之一,它们不仅抽取原水,也将处理后的水,泵送至居民水龙头里。

穿过蓝色罐体,往前的隔间里,是Marbjerg水厂泵房所在地。David表示,整个水厂60%的能源消耗来自于泵房,想要做到节能降耗,水泵的选择和使用是关键。

目前,Marbjerg水厂安装了八台格兰富品牌的水泵。格兰富集团是丹麦本土水泵企业,也是全球最大的水泵生产商,成立于1945年。它目前在全球56个国家设有公司,约1.9万名员工,业务领域主要包括工业、商业和居住建筑和市政水务。

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泵房内的水泵。摄影:张慧

界面新闻记者在水厂监测系统中看到,Marbjerg水厂当前每生产一方米水,约消耗0.1度电。David称,这一能耗指标在丹麦水厂中属于较低水平。

更重要的是,这些水泵已经实现数字化管理,可根据用户的用水需求,调节水泵的工作频率。

“根据监测数据,每天早晚的6-8点,是哥本哈根居民的用水高峰期,其他时间为低谷期。在这两个高峰时间段,需要多台水泵全速运作,其他时间里,部分水泵则处于低频率工作状态或者休息期。这样,水厂整体能耗可进一步降低。”David表示。

如果不分用水需求高低,水泵均处于运转状态,除不节能外,另一坏处是会造成自来水大量损失。一旦管道存在破损,供水管道压力越大,漏水越多。

自来水管的泄漏现象,实际上是所有城市面临的难题。降低水损率,也是各水厂追求的目标。

据丹麦环境食品部环保署的工作人员介绍,上世界90年代起,丹麦开始加强节能用水管理,一项重要举措是降低“水损率”,目前这一指标已降至7.4%。

由于自来水管网老化严重、城市基础设施开挖建设较多,中国城市的普遍水损率高约20%-30%。

未来,降低水损率这一难题,或可通过技术手段加以解决。格兰富集团执行副总裁卢子昂对包括界面新闻记者在内的媒体表示,格兰富正对旗下水泵产品进行数字化转型,重要应用方向之一就是降低水损率。

“水泵上安装的传感器,除了根据需求调控流量外,还可随时监测到管网中发生的泄漏,便于及时维修。且可以根据综合大数据分析,提前预判可能会发生的泄漏。”卢子昂称,这是其公司水泵进行数字化转型后增加的一大竞争力。

丹麦环境食品部环保署提供的数据显示,丹麦自1990年以来,经济总量增长了六成,但水的消费量降低约四成。

除了提高设备先进性以降低水损率外,价格调控是丹麦政府控制工业、居民用水的重要政策。

据丹麦环境食品部环保署介绍,自1980年以来,丹麦的物价水平基本保持平稳,水价却增长了四倍。丹麦目前水价约合人民币每吨50多元,是中国水价的十倍以上。面对这样的高水价,无论工厂还是普通居民,都必须注重节约用水了。

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