文/圖 杜輝
2020年9月30日,國家主席習近平在第75屆聯合國大會上宣布,中國將在2030年前實現碳達峰、2060年前實現碳中和,我國正式進入“雙碳”時代。

全國人大常委、中國公路學會黨委書記翁孟勇(右二)聽取分散式智能成套污水處理系統講解。
交通行業作為國民經濟中基礎性、先導性、服務性行業,是碳排放的重要領域之一,推動交通行業綠色低碳轉型對促進行業高質量發展、加快建設交通強國具有十分重要的意義。高速公路服務區作為交通行業服務公眾的重要窗口,實現綠色低碳發展、數字化轉型是助力“雙碳”目標實現的關鍵抓手。
“雙碳”時代,服務區必須擦亮綠色發展的底色。2021年國務院出臺的《2030年前碳達峰行動方案》及《“十四五”現代綜合交通運輸體系發展規劃》均要求堅持生態優先,全面推動交通運輸規劃、設計、建設、運營、養護全生命周期綠色低碳轉型,協同推進減污降碳,形成綠色低碳發展長效機制。2021年10月,交通運輸部印發的《綠色交通“十四五”發展規劃》提出了交通運輸行業“生態優先,綠色發展”基本原則,指出要把資源能源節約和生態環境保護擺在行業發展更加突出的位置。今年,交通運輸部等四部委聯合發布的《交通運輸部 國家鐵路局 中國民用航空局國家郵政局貫徹落實<中共中央 國務院關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見>的實施意見》,更是明確提出加快形成綠色低碳交通運輸方式,加快推進低碳交通運輸體系建設。
“雙碳”時代,服務區必須彰顯低碳循環的本色?!笆濉睍r期,交通運輸部發布的《關于實施綠色公路建設的指導意見》就要求統籌資源利用,積極應用節能技術和清潔能源,實現低碳循環高速建設?!笆奈濉睍r期,進入加快建設交通強國、推動交通運輸高質量發展新階段,綠色低碳公路建設將逐步轉入以生命周期節能降碳為重點戰略方向、實現生態環境質量改善由量變到質變的關鍵時期。2018年交通運輸部發布的《綠色交通設施評估技術要求 第2部分:綠色服務區》對建設低碳循環服務區給出具體評估指標,明確了“雙碳”時代,服務區低碳循環的路徑。
“雙碳”時代,服務區必須提升數字融合的成色?!督煌◤妵ㄔO綱要》和《數字交通發展規劃綱要》指出,要實現交通基礎設施全要素、全周期數字化,推動交通數字化轉型向縱深發展。服務區作為承載交通出行匯聚、集散和商業服務的關鍵節點,提升數字運維能力既是內在需求也是形勢需要。通過數字技術融合及平臺應用,有效提升服務效率和質量,同時引導服務區商業消費拓展。
高速公路服務區作為高速公路污染排放的集中點和周邊居民環保投訴的沖突點,其廢氣排放、生活污水、餐廚垃圾等污染問題日趨凸顯,服務區低碳化是實現交通領域“雙碳”目標的關鍵抓手。對標“雙碳”要求,制約服務區綠色、低碳發展,最根本的原因還是服務區全生命周期環保理念尚未形成。
以污水處理為例,設計階段,污水處理設施多由公路設計院承擔,并未針對服務區特點研發,只是簡單的“拿來主義”,設計時“生搬硬套”,缺乏對應用場景的實用性調研及服務區環保增量的前瞻性分析,導致環保設施“水土不服”,難以持續穩定地實現達標排放。
建設階段,污水處理工程通常包含在房建工程中,未單獨招標,因合同額不高,關注度不大,往往存在分包后建設費用被擠壓的情況,處理效果自然無法保證。
運維階段,環保專業化服務機構匱乏。根據《2021中國環保產業發展狀況報告》顯示,我國現有環保相關企業近300萬家,但是參與到高速公路服務區環保工作中的企業數量有限,尤其是深耕交通環保領域的專業化服務企業,更是鳳毛麟角。多數污水處理系統運維依然采取傳統人工方式,智能化、規范化的運維模式尚未成型,無法適應服務區污水處理站所點多線長的特點,難以快速響應,導致本就因設計施工而“先天不足”的處理設施更加捉襟見肘。

成套的污水處理設備
隨著環保意識的增強和監管力度的加大,各省每年都會重新對已開通服務區的污水處理設施進行改造,但因前述原因,新增投入并未帶來處理效果的實質性改善。例如,湖北某服務區建成后又歷經三次改造(建設初期采用傳統地埋式一體化設備;2008年第一次改造為人工濕地;2010年對人工濕地進一步改造;2013年第三次改造,又增加了傳統一體化污水處理設備),總投資幾百萬元,但污水處理效果依然不達標。
湖北省協誠交通環保有限公司(以下簡稱“協誠公司”)選取居民反響強烈、訴求較高的服務區污水處理問題作為切入點,以前端介入、精準選型為著力點,運用“互聯網+”技術實現智能化運維,積極探索和實踐服務區生態環保解決方案。
自2009年起,協誠公司一直關注服務區污水處理問題,先后申報立項多個科研課題開展處理工藝的研究,并在前期重點優化調節池。例如,課題《高速公路附屬區污水處理工藝及工程應用》解決了沖擊負荷較大的問題,但處理工藝仍然采用常見的AO生活污水處理工藝,尚未完全解決氨氮濃度遠高于一般生活污水的問題。2018年,為徹底解決這一問題,協誠公司確定了“穩定達標、壽命長久、運維簡單、調配方便”的研究方向,通過密集調研國內外各種工藝,選用了國際領先的MABR膜組件集成研發出“分散式智能成套污水處理系統”,在G4京港澳高速湖北段孝感服務區成功試點。該系統主要膜卷使用壽命長達15年、出水高效穩定、水質優于《城鎮污水處理廠污染物排放標準》一級A排放標準,成功解決了服務區污水處理“達標+回用”難題。
試點成功后,通過對設計、建設、運營實行統籌規劃,打破碎片化管理,形成污水處理“建管養”一體化管控。協誠公司在深入調研的基礎上,合理確定處理量,統一設計,施工也從房建項目中單列出來獨立招標,運維則由服務區公司統一管理,集中招標。
分散式智能成套污水處理系統采取模塊化設計,可隨交通量的增長靈活擴容,避免了“大馬拉小車”造成的資源浪費,而可移動的特性,則實現了建設期服務區與運營期服務區環保設施的調配使用,緩解了營運服務區改造資金不足的問題,解決了服務區環保設施全生命周期發展的難題,摸索了一條新路徑。
通過采用物聯網、“互聯網+”等現代化信息技術加大數據計算、挖掘和分析,建成《智能環保監控管理系統》數字化平臺,并通過手機端、電腦端的遠程智能化運維,實現污水處理的實時監測和遠程操控,使污水處理系統的運行控制更加精準,節水效果明顯。
2019年,分散式智能成套污水處理系統在湖北省內高速公路服務區新建及改造項目全面鋪開,2021年推廣至山西等省份。投入運營的設施每年可實現節水8700多噸,減排4500噸化學需氧量(英文簡稱“COD”)、670噸氨氮。目前,已在全省36對服務區、16對停車區、66個收費站所建成投用。

分散式智能成套污水處理系統具有可靈活調配的優勢