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污水处理和IT巨头跨界二三事
来源：pg国际环保 发布时间：2021-05-19
上个月，荷兰水圈出了一则大新闻——谷歌荷兰要和当地的水务公司联合投资，在一个污水厂内新建一套水处理系统，目的是为谷歌在荷兰的其中一个数据中心提供冷却水。
这则新闻为什么在荷兰引起关注？因为这标志着谷歌不再使用自来水，而是用地表水来冷却Eemshaven数据中心的服务器。其次，谷歌还表示正在考察使用污水厂出水作为冷却水的可行性。IT巨头进军污水圈，日后会不会还直接收购污水厂呢？我们马上看看项目的来龙去脉。
污水处理和IT巨头的跨界
谷歌作为全球*大的数据供应商之一，为其欧洲的大部分用户提供服务。自2007年以来，谷歌在欧洲建立了四个大型数据中心，其中*个在2007年建于比利时的St. Ghislain，并于2010年全面投产。第二座于2012年落户芬兰Hamina，第三座靠近Google在爱尔兰都柏林的欧洲总部，也在2012年投产。第四个数据中心选择在了荷兰的格罗宁根，并于2016年投产运营。
谷歌声称自己从2007年就开始了碳中和计划，并于2017年实现能量自给，根据荷兰的计划，谷歌也要在2030年实现所有数据中心和办公室的碳中和目标。
电耗怪物
谷歌这目标能不能实现尚且是个未知数，但荷兰政府已经从电费单看到这些大型数据中心是堆耗电怪物——据统计，荷兰目前有大大小小约6600个数据中心，其中6000个都是小规模的，只相当于一个中小企业的办公室的房间。其余的600个的面积则超过100㎡。其中有三个巨型数据中心，每个的面积都在十几个足球场以上。2019年，这些数据中心消耗了荷兰全国2.5%的电耗，而那三个巨型数据中心就占了全国电耗的0.7%。这是什么概念？一个数据中心的电耗相当于格罗宁根所有居民的用电量。
这三个巨无霸是谷歌和微软建造的，它俩还计划在荷兰的Wieringermeer和Zeewolde多建3个数据中心。数据预测，到2030年，这几个巨型数据中心将消耗荷兰全国3.5-7%的电耗。
冷却水的需求
除了耗电，这些数据中心还要用到大量的水。
这些电脑全天候工作，机器会产生大量热能。要服务器正常运作，必须给它们降温散热。风冷是主流的散热方式，但是在夏天，风冷还不足以抵消机房产生的热能，所以需要用到冷却水。
荷兰三角洲研究所做过估算，在*热的夏季，荷兰的所有数据中心每天*多使用112000立方米的水。这种水可以为130万人用水量！
谷歌在Eemshaven的数据中心每天消耗2600立方米的冷却水。而你可能有所不知的是，谷歌用的这些水，全是自来水！三角洲的数据还显示，这个数字到2030年要涨到21600立方米。
要知道，荷兰的自来水大多取自地下水。当荷兰人知道这些互联网巨头用宝贵的水源来冷却电脑，自然也会表示愕然和不满。荷兰代尔夫特理工大学(TU Delft)水文学领域*席学者Hubert Savenije教授就认为“数据中心用自来水是不可持续的，后者是优质用水，不应该用来作冷却用途”。
受到舆论的压力，格罗宁根水务公司(WBG)也开始表示想停止使用自来水，他们的负责人也表示这并不是理想水源，也是不可持续的。
地表水是替代水源。但是，数据中心附近并没有足够的地表水源，*近的淡水源是Eems运河，也在几十公里之外。
怎么办呢？
冷却水自给自足
这就有了谷歌建净水厂的新闻了。
格罗宁根水务公司和荷兰水务公司Evides联合成了一家叫North Water的公司，他们决定在格罗宁根城边Garmerwolde污水厂里，建一套新的处理系统，将Eems运河中的水处理到工业冷却水级别。同时，North Water还将建一条28公里的管道，将净化的出水运到Eemshaven的数据中心。
格罗宁根水务公司的宣传片显示，他们从污水厂一角作为取水口，运河的水绕着Garmerwolde污水厂外围进入冷却水净化系统。
谷歌的荷兰分公司是这个系统的*个用户，它自己也将投资4500万欧元到这个项目中。
工艺原理
由于是处理运河抽上来的水，所以工艺组合不用想生活污水那么复杂，主要是用铁盐作絮凝沉淀，然后用高效斜板沉淀池作固液分离，*后再经过一层沙滤去除剩余杂质。这套系统的年处理量据称达1000万立方米。
减少地下水的使用
North Water是格罗宁根水务针对荷兰夏天降雨减少的问题而成立的公司，目的是要减少地下水的使用。
格罗宁根水务担心地下水使用的可持续性，因为他们预料到气候变化会使荷兰的夏天变得越来越干旱。没有了地表降雨的捕集，人们将更加依赖地下水的开采；同时，旱季的延长也会减少地下水的补给，*终形成恶性循环，造成海水倒灌等问题。
用地表水生产工业供水就是其中的一个探索实践。目前North Water生产的工业用水的价格为1欧元/m3，和自来水的价格相当，所以还是企业能够接受的。
组合式水冷系统
除了改用地表水作为水源，谷歌还在考察其他选项。谷歌荷兰的投资组合经理Rita Margarido女士在接受采访时表示：“我们也在考察海水淡化的方案，但是反渗透工艺本身又需要大量能耗，而且还需要对浓水进行处理。”
但她也表示如果之后这个技术有更多的突破，谷歌是不排除在以后的项目中考虑膜技术的。
据Margarido女士介绍，新水厂的出水除了用来冷却，还可以作为热源，通过热交换器进一步利用水中的余热。
水冷的散热能力是风冷的24倍，这说明水冷的方法更节能。谷歌称会用到闭合和开放两种水冷的形式：在闭合系统里，水将尽可能多次地持续循环；在开放系统里，他们使用水塔来降低闭合系统的温度。这种结合系统会比一次性的水冷系统的水耗减少50%。
污水厂出水回用
为什么将冷取水处理单元放到Garmerwolde污水厂呢？这个选择背后是在下一盘大棋——他们真的在考虑将污水处理厂的出水用作冷却水的水源！
North Water和Google在新厂发布会上对此都没有避讳，都谈到了污水厂出水加工成为数据中心冷却用水的可能性。但他们也表示，这个可能性还需要更多具体的研究去确认是否真的可行。
在此前的《碳中和时代污水厂如何升级转型？| 荷兰案例分享》中，我们已经介绍过Garmerwolde污水厂。它是荷兰污水厂在碳中和时代升级转型的代表。如今，这个污水厂不仅同时应用了厌氧氨氧化和好氧颗粒污泥工艺，现在和跟互联网IT巨头直接合作，商业想象力确实值得同行效仿。
互联网公司会收购污水厂吗？
小编在开头提出过这么个假设：IT巨头日后会否收购污水厂？
我算了算一笔账，觉得这并不是没可能。
我搜了一下格罗宁根水务的自来水价格，目前是约1.68欧/立方米。谷歌预计自己在未来的水耗会去到20000立方米/天，一年下来，谷歌的自来水账单高达1200万欧。谷歌现在花了4500万欧元合伙去建一个规模为2.7万吨/天的净水厂，如果当地政府因此免了它的水费，其实是一笔划算的投资(5年后回本？)。要知道，谷歌只是这个新水厂的*个用户，这些出水也可以其他需要冷却水的周边企业。
再大胆一点联想：数据中心的耗电问题不仅是谷歌、微软要面对的问题，我们国内的百度、阿里和腾讯等互联网巨头一样要面对数据中心的能耗和水耗问题。如果谷歌在荷兰尝到甜头，会不会继而考虑直接买个污水厂来运营呢？国内的BAT们为了完成自己的碳中和任务指标，会不会也效仿呢？
未来十年，阿里腾讯收会不会有自己的再生水厂呢？
污水处理和IT巨头的跨界
谷歌作为全球*大的数据供应商之一，为其欧洲的大部分用户提供服务。自2007年以来，谷歌在欧洲建立了四个大型数据中心，其中*个在2007年建于比利时的St. Ghislain，并于2010年全面投产。第二座于2012年落户芬兰Hamina，第三座靠近Google在爱尔兰都柏林的欧洲总部，也在2012年投产。第四个数据中心选择在了荷兰的格罗宁根，并于2016年投产运营。
谷歌声称自己从2007年就开始了碳中和计划，并于2017年实现能量自给，根据荷兰的计划，谷歌也要在2030年实现所有数据中心和办公室的碳中和目标。
电耗怪物
谷歌这目标能不能实现尚且是个未知数，但荷兰政府已经从电费单看到这些大型数据中心是堆耗电怪物——据统计，荷兰目前有大大小小约6600个数据中心，其中6000个都是小规模的，只相当于一个中小企业的办公室的房间。其余的600个的面积则超过100㎡。其中有三个巨型数据中心，每个的面积都在十几个足球场以上。2019年，这些数据中心消耗了荷兰全国2.5%的电耗，而那三个巨型数据中心就占了全国电耗的0.7%。这是什么概念？一个数据中心的电耗相当于格罗宁根所有居民的用电量。
这三个巨无霸是谷歌和微软建造的，它俩还计划在荷兰的Wieringermeer和Zeewolde多建3个数据中心。数据预测，到2030年，这几个巨型数据中心将消耗荷兰全国3.5-7%的电耗。
冷却水的需求
除了耗电，这些数据中心还要用到大量的水。
这些电脑全天候工作，机器会产生大量热能。要服务器正常运作，必须给它们降温散热。风冷是主流的散热方式，但是在夏天，风冷还不足以抵消机房产生的热能，所以需要用到冷却水。
谷歌在Eemshaven的数据中心每天消耗2600立方米的冷却水。而你可能有所不知的是，谷歌用的这些水，全是自来水！三角洲的数据还显示，这个数字到2030年要涨到21600立方米。
要知道，荷兰的自来水大多取自地下水。当荷兰人知道这些互联网巨头用宝贵的水源来冷却电脑，自然也会表示愕然和不满。荷兰代尔夫特理工大学(TU Delft)水文学领域*席学者Hubert Savenije教授就认为“数据中心用自来水是不可持续的，后者是优质用水，不应该用来作冷却用途”。
受到舆论的压力，格罗宁根水务公司(WBG)也开始表示想停止使用自来水，他们的负责人也表示这并不是理想水源，也是不可持续的。
地表水是替代水源。但是，数据中心附近并没有足够的地表水源，*近的淡水源是Eems运河，也在几十公里之外。
怎么办呢？
冷却水自给自足
这就有了谷歌建净水厂的新闻了。
格罗宁根水务公司和荷兰水务公司Evides联合成了一家叫North Water的公司，他们决定在格罗宁根城边Garmerwolde污水厂里，建一套新的处理系统，将Eems运河中的水处理到工业冷却水级别。同时，North Water还将建一条28公里的管道，将净化的出水运到Eemshaven的数据中心。
格罗宁根水务公司的宣传片显示，他们从污水厂一角作为取水口，运河的水绕着Garmerwolde污水厂外围进入冷却水净化系统。
谷歌的荷兰分公司是这个系统的*个用户，它自己也将投资4500万欧元到这个项目中。
工艺原理
由于是处理运河抽上来的水，所以工艺组合不用想生活污水那么复杂，主要是用铁盐作絮凝沉淀，然后用高效斜板沉淀池作固液分离，*后再经过一层沙滤去除剩余杂质。这套系统的年处理量据称达1000万立方米。
North Water是格罗宁根水务针对荷兰夏天降雨减少的问题而成立的公司，目的是要减少地下水的使用。
格罗宁根水务担心地下水使用的可持续性，因为他们预料到气候变化会使荷兰的夏天变得越来越干旱。没有了地表降雨的捕集，人们将更加依赖地下水的开采；同时，旱季的延长也会减少地下水的补给，*终形成恶性循环，造成海水倒灌等问题。
用地表水生产工业供水就是其中的一个探索实践。目前North Water生产的工业用水的价格为1欧元/m3，和自来水的价格相当，所以还是企业能够接受的。
除了改用地表水作为水源，谷歌还在考察其他选项。谷歌荷兰的投资组合经理Rita Margarido女士在接受采访时表示：“我们也在考察海水淡化的方案，但是反渗透工艺本身又需要大量能耗，而且还需要对浓水进行处理。”
但她也表示如果之后这个技术有更多的突破，谷歌是不排除在以后的项目中考虑膜技术的。
据Margarido女士介绍，新水厂的出水除了用来冷却，还可以作为热源，通过热交换器进一步利用水中的余热。
水冷的散热能力是风冷的24倍，这说明水冷的方法更节能。谷歌称会用到闭合和开放两种水冷的形式：在闭合系统里，水将尽可能多次地持续循环；在开放系统里，他们使用水塔来降低闭合系统的温度。这种结合系统会比一次性的水冷系统的水耗减少50%。
污水厂出水回用
为什么将冷取水处理单元放到Garmerwolde污水厂呢？这个选择背后是在下一盘大棋——他们真的在考虑将污水处理厂的出水用作冷却水的水源！
North Water和Google在新厂发布会上对此都没有避讳，都谈到了污水厂出水加工成为数据中心冷却用水的可能性。但他们也表示，这个可能性还需要更多具体的研究去确认是否真的可行。
在此前的《碳中和时代污水厂如何升级转型？| 荷兰案例分享》中，我们已经介绍过Garmerwolde污水厂。它是荷兰污水厂在碳中和时代升级转型的代表。如今，这个污水厂不仅同时应用了厌氧氨氧化和好氧颗粒污泥工艺，现在和跟互联网IT巨头直接合作，商业想象力确实值得同行效仿。
小编在开头提出过这么个假设：IT巨头日后会否收购污水厂？
我算了算一笔账，觉得这并不是没可能。
我搜了一下格罗宁根水务的自来水价格，目前是约1.68欧/立方米。谷歌预计自己在未来的水耗会去到20000立方米/天，一年下来，谷歌的自来水账单高达1200万欧。谷歌现在花了4500万欧元合伙去建一个规模为2.7万吨/天的净水厂，如果当地政府因此免了它的水费，其实是一笔划算的投资(5年后回本？)。要知道，谷歌只是这个新水厂的*个用户，这些出水也可以其他需要冷却水的周边企业。
再大胆一点联想：数据中心的耗电问题不仅是谷歌、微软要面对的问题，我们国内的百度、阿里和腾讯等互联网巨头一样要面对数据中心的能耗和水耗问题。如果谷歌在荷兰尝到甜头，会不会继而考虑直接买个污水厂来运营呢？国内的BAT们为了完成自己的碳中和任务指标，会不会也效仿呢？
未来十年，阿里腾讯收会不会有自己的再生水厂呢？
