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太原是一个“愁水”城市——水资源短缺、水污染严重、水环境恶化，严重影响着我们可持续发展的脚步。2018年，太原成为国家首批可持续发展议程创新示范区，按照国家要求，重点针对水污染与大气污染等问题，探索技术和方案，并形成可操作、可复制、可推广的有效模式，为全国的资源型地区转型发展发挥示范效应。带着这样的目标，2020年，经太原市和省科技厅推荐，一项由山西大学牵头、集全国十家重点科研院校和单位力量组成的科研项目组，扛起了太原市水资源高效利用这一科技部国家重点研发计划项目的重任。
科研项目组的负责人李剑锋缓步行走在金秋的山西大学东山校园里：“太原市每年的水资源缺口约3.3亿立方米，而每年雨水、污废水等非常规水源可利用量就有4.3亿立方米，通过我们研发的高效利用非常规水源的材料和技术，可以大幅提高非常规水源利用率，在增加水源供给的同时减少水污染，对支撑太原可持续发展意义重大，目前项目研发已经进入收尾阶段。”他轻轻一跺脚下的地砖，“而你的脚下，就有我们其中的一个课题——生活聚集区雨污利用示范”的一部分内容。
位于东山城郊的山西大学依山坡谷地而建，学校绿化面积多且广，入目皆葱茏。环顾四周，脚下的地砖、身旁的绿地，都内有乾坤。整个校园宛如一块巨大海绵，不但雨水可以通过透水地砖、下凹绿地、植草坡等海绵设施收集净化用于浇花、清洁等生活杂用，学校的生活污水也可以收集净化后通过中水管网用于冲厕，或存储于蓄水池用于灌溉绿化等用途。
这套生活聚集区雨污利用系统拥有两大关键技术创新。新型海绵体材料原材料采用粉煤灰、钢渣等废弃物，取材方便廉价而且性能更加高效。更让人眼前一亮的是，雨污水净化配置还可以根据我市气候条件、市政管网等数据对海绵设施和蓄水池存储进行智慧管控，结合太原降雨量较少的实际情况，海绵设施可以通过天气预报触发雨水预警，让蓄水池里雨水和中水协同使用、资源调配。目前，东山校区每天产生的2000立方米生活污水可以全部回收再利用，每年可以收集利用雨水约15万立方米。据了解，这一生活聚集区雨污利用示范技术得到科技部认可后，将形成可操作、可复制、可推广的非常规水源高效利用模式，对全国资源型地区转型发展发挥示范效应，为落实2030年可持续发展议程提供实践经验。
相对于生活污水的回收利用，项目组对工业综合区的污废水全量循环研究成果更让人振奋。
工业废水是对水体产生污染的最主要污染源，工业废水如果直接排放，会对地表水、地下水、土壤以及动植物和人类都造成危害，工业用水是我国用水总量的重要消耗部分，对于保护环境来说，工业废水的处理比城市污水的处理更为重要。因此，工业废水无害化处理一直是环保工程的重中之重。
项目组科研人员针对太钢厂区原有废水处理工艺和设备材料的缺点，通过改造超滤系统、优化反渗透膜清洗方法，提高了工业废水的回收利用率，还解决了过去不锈钢行业酸洗废水总氮难以达标的技术难题。
这座位于太钢厂区的大型工业废水利用示范区，每天还承载着周边生活区综合废水的净化利用任务。针对综合废水水质特点，科研人员开展了生化、吸附、高级氧化等多种技术集成研究，对综合废水进行深度净化后，净化后的中水主要指标达到了国家的地表v类要求，可以用于补给汾河湿地公园。在不久的将来，这套工业废水回用示范系统可实现污废水全量循环，每年新增污废水利用量2000万立方米，主要污染物减排3500吨，为示范区建设提供强劲支撑。
“推进黄河流域水资源节约高效利用，是国家黄河流域生态保护和高质量发展战略的重要内容，也是近几年国家水资源保护的工作重点，这一次，我希望我们的研究能为黄河流域提供非常规水源利用的‘太原模式’。”李剑锋信心满满地说。
本报记者 张 波
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