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以色列的污水循环利用全球首屈一指
来源:《科技生活》周刊  /  录入时间:2013-08-13  /  点击数:2513

以色列的污水循环利用,在全球首屈一指。70%的城市和工业废水经过再循环,输送到以色列南部的干旱和沙漠地区灌溉农田,而这一比例是位居世界第二位的西班牙的三倍。

在大部分人的印象中,以色列是个缺水的国家,一片黄沙覆盖,应该是这个国家最基本的色调。但是当记者踏上这片土地时,却发现真实的以色列和人们想象的大相径庭。

以色列凭着领先的科技,将沙漠改造成了花园。尤其是以色列在水资源利用等领域,研发出一系列世界领先的技术,几乎全世界的海水淡化厂都采用以色列的海水反渗透技术;以色列为全球超过50%的市场提供了由本国企业发明的滴灌技术;以色列污水再利用率全球首屈一指。

以色列到底如何成为了全球水科技的领头羊?带着这个问题,记者探访了几家以色列的企业,通过这些与水相关的企业的侧影,也许能够回答这个问题。

滴灌技术做到极致

走出特拉维夫机场,在出租车开往驻地的道路两旁,全都是生长旺盛的各种艳丽花朵。而令记者没有想到的是,不但特拉维夫这种大城市如此,就连以色列一些位置偏远的小城镇也是绿荫遍地,花草茂密。记者在以色列停留的3天中,几乎从东到西横穿了以色列的国土,毫不夸张地说,除了以色列特有的岩石矮山,几乎没有见到过一片裸露着黄沙的土地。

只有走在以色列和约旦接壤的公路,望着约旦那一片黄沙时,才会想起,以色列本来也只是一片沙漠。

以色列将沙漠变花园的秘密,其实很多人都知道,那就是滴灌技术。1962年,一位以色列农民偶然发现水管漏水处的庄稼长得格外好。水在同一点上渗入土壤是减少蒸发、高效灌溉及控制水、肥、农药最有效的办法。这一发现立即得到了政府的大力支持,于是闻名世界的耐特菲姆滴灌公司于1964年应运而生。

而今,滴灌不但早已普及,以色列人更将它用到了极致。在以色列穿行的几日,记者发现,无论是在现代的特拉维夫,还是在古老的耶路撒冷,无论是基布兹农场还是街心公园,无论是居民的庭院还是路边的绿地,只要有植物,就能看见由计算机控制的滴灌系统。一条暗棕红色的滴灌管放置在植物的根系部位。用最精确的水量,滋养起这座城市大花园。

而滴灌设备也绝不像人们看到的这么简单。以一个深埋地下的喷嘴为例,它就凝聚了大量的高科技。它由电脑控制,依据传感器传回的土壤数据,决定何时浇、浇多还是浇少,绝不浪费的同时也保证作物生长的需要。为防止作物的根系生长堵塞喷嘴,喷洞周围精确涂抹专门的药剂,仅抑制周边一个极小范围内的根系生长。

另外,为防止不喷水时土壤自然陷落堵塞喷嘴,需要在喷水系统中平行布置一个充气系统,灌溉完毕后即刻充气防堵。而且,以色列农民使用的基本上是类似于我国中水的回收水,为防止回收水中较多杂质堵塞喷嘴,事先需要在回流罐中使用环保的物理方法沉淀杂质,并在管线中安装第二道过滤阀门。采用滴灌技术,特别是地下滴灌技术把水资源利用率提高到95%,同时,滴灌技术大量节省了人力。

海水淡化科技独树一帜

在很多国家还在为缺水问题发愁时,以色列人已经过上了打开水龙头就能喝上淡化海水的生活。有数据显示,2013年,以色列的海水淡化计划每年供应超过5亿立方米的淡水,能满足全国35%的人口的淡水需求。而到2015年,供应量将直逼每年6万亿立方米。届时,以色列将从一个极度缺水国家变成一个完全可以自给自足,不存在水资源缺口的“富水大国”。

而弥补这一水资源缺口的,很大程度上是靠海水淡化的强大处理能力。而这些技术,不但惠及了以色列本国,更遍布了全球。

以色列水务和海水淡化管理局(WDA)主席亚伯拉罕·泰尼告诉记者,以色列公司目前占有全球近一半的海水淡化市场,用户遍及中国、美国、欧洲、澳大利亚等全球各地。

以色列的海水淡化技术,独树一帜。在这次行程中,记者就参观了专门给海水淡化技术提供核心滤芯设备的企业Amiad。这是一家成立于1962年的企业,长期以来一直是全球过滤技术的领先者。

最令Amiad引以为傲的,是它所拥有的“吸附式自清洗技术”。据了解,吸附式自清洗技术优化了过滤进程,能实现自动化、使过滤器完成自清洗过程。吸附式自清洗过滤器使用了多层不锈钢屏。在过滤过程中,悬浮物都沉积到过滤网上面,由此产生的压差能使自清洗进程启动,使其快速地将滤渣完全冲洗干净。

利用这项技术,清洗过程用水量占总用水量的比例不超过1%,清洗过程只在需要时启动,从而达到用水少、节约能源的作用。同时,这项技术使得在不拆卸过滤器的情况下进行清洗,这样使废弃物量达到最低,且无需停止过滤进程。

而且在过滤技术中,Amiad不使用任何化学药物或高分子物质,有很多过滤系统都不需提供电源。另外,许多产品的活动零部件很少,从而减少了产品的维修费用,体积较小节省安装空间。

在墨西哥、巴西、法国等全球很多国家都在应用Amiad的技术。而在南澳大利亚,Amiad成功地帮助当地解决了过度依赖墨累河的困境。在南澳大利亚洲,有40%的用水来自墨累河,到干旱年份高达90%。随着人口增长,这一情况更加严峻。为了确保安全用水的供应,降低对墨累河的依赖度,政府在阿德莱德市建设海水淡化装置,应用Amiad的技术,水厂每小时供应淡化水量达到13000立方米,极大缓解了对墨累河的依赖。

Amiad只是以色列海水淡化企业的其中一家。在以色列,为海水淡化提供技术支持的企业不计其数。在强大的海水淡化技术支撑下,7年前,以色列建成了世界上最大的海水淡化厂年生产能力一亿吨的阿诗克隆海水淡化厂。随后,海德拉等更大的海水淡化厂陆续建成投产。以色列人把这些水厂生产出来的水接入了国家输水管线,从南到北,从西到东,输送到工厂、家庭、农场。使苦涩的海水变成可用之水。

以色列的“水秘方”

“生物质载体”净化污水

对水的利用,以色列可以说是做到了极致,而污水作为另一种水资源,以色列人也绝不怠慢。在一家名为Aqwise的污水处理厂,记者见识了以色列人将科技融入细节的高超能力。

这家污水处理厂距离特拉维夫1个半小时的车程,穿过一片绿油油的菜地,就是这家污水处理厂的所在地。放眼望去,和记者在北京参观的污水处理厂没有多大区别,絮凝、沉淀等污水处理相关的一些步骤,在这里也一应俱全。但是水厂的工作人员用手一指,一池污水中翻滚的塑料小颗粒引起了记者们的注意。

而在污水池中随着水波翻滚的成千上万的塑料小颗粒,正是这家污水处理厂的“核心科技”。在一处圆形污水沉淀池边,工作人员告诉记者,他们这里采用的是最新的生物污水处理技术。他们研发出了一种名为“生物质载体”的小颗粒,是一种圆环形的塑料结构,每一个有骰子大小,由于其中充满空洞,所以拥有很大的表面积。

在废水池中,这种小颗粒会给分解污水有害物质的细菌提供更多的生长空间让其能迅速生长繁殖,以消耗掉更多生物垃圾。 在一处污水搅拌池旁,工作人员用网子捞起一些小颗粒,这些原本呈蓝色、绿色的小颗粒在细菌的附着下,全部变成了黝黑的颜色。

而出人意料的是,这些处理好的污水竟是浇灌附近菜地的主要水源。记者被带到了进入污水厂时经过的菜地,在这一片绿油油的农田中,胡萝卜、生菜、土豆成长的十分茁壮。一名照料这片地的农夫告诉记者,“这片地的浇灌水源,全部来自污水处理厂处理好的中水。水源十分安全,我们平时吃的就是这片地里产的作物。”

处理好的中水不仅滋养着这块土地,也供应着大片其他土地。“经过处理后的水,虽然不能达到饮用标准,但用于农业灌溉已经足够。”工作人员说,这些再生水,通过指定输水管线,被导入不同地区用于农业灌溉的水库之中。泵站控制中心,根据各地农业用水需求情况,以及各水库中水的存量,及时调配各水库的出水量。 在他看来,这种新技术与传统的污水处理的不同之处就在于,占地少见效快,而且不污染环境。

目前,以色列的污水循环利用,在全球首屈一指,70%的城市和工业废水经过再循环,输送到以色列南部的干旱和沙漠地区灌溉农田,而这一比例是位居世界第二位的西班牙的三倍。

除了对污水的处理,以色列对水库的管理也颇有些高科技电影味道。在以色列国家水务公司,有一个庞大的人工湖,人们称它为“以色列国家水战略储备基地”。在特殊情况下,这个战备水库可以保证以色列全体国民七天的用水。远处看,这个水库就像一个公园内的人工湖,但是周围有铁丝网拦着,周围有荷枪实弹的士兵站岗放哨。

经过审核放行,记者来到了水库的“指挥塔”。在这里,一排电脑,三两个工程师,只需要动动手指,就能通过网络观察到全以色列水库的水质、供应情况、水库安全等诸多信息,并且是24小时实时监控。这里不但能观察到哪怕是每一条输水管线的微观情况,还能全局性地掌握全以色列的水网。据介绍,只要指挥塔发出指令,甚至能遥控远在国土最北端的加利利湖,开闸多久,放水多少立方米,都尽在这个小小指挥塔的管控。

结束了以色列之行,记者对于他们无处不在的水科技赞叹不已。在恶劣的自然条件下,以色列人用他们的智慧,依靠高科技手段让自己成为沙漠中不缺水的国家,这些技术和经验都值得我国引进和借鉴。