歐洲4座污水處理廠走向未來的特點(diǎn)
2018年在5月，江蘇省（宜興）環(huán)保產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院組織了赴歐洲污水處理技術(shù)考察，此次考察參觀了瑞士、荷蘭、德國的4座污水處理廠，與國際同行進(jìn)行了深入的交流，充分了解了這些地區(qū)的污水處理的技術(shù)發(fā)展特點(diǎn)及其走向未來的鮮明特性。
瑞士蘇黎世Werdholzli污水處理廠
蘇黎世Werdholzli污水處理廠始建于1926年，是瑞士最大的污水處理廠，旱季規(guī)模26萬噸/日，雨季規(guī)模52萬噸/日，采用生物脫氮、化學(xué)除磷工藝。多年前應(yīng)用了基于氨氮的曝氣控制技術(shù)，二沉池出水經(jīng)砂濾之后采用臭氧去除微污染物，目前是全球最大的去除微污染物污水處理廠。污泥處理采用厭氧消化+焚燒，側(cè)流的消化液采用厭氧氨氧化處理。
該廠在展示人與自然和諧共生、環(huán)保宣傳教育方面無疑是歐美污水處理廠中極其少見的。進(jìn)水管道模型展示、格柵處撈出的各種生活用品，曝氣沉砂池進(jìn)水渠前專門設(shè)置留給小動(dòng)物的逃生出口，均可反映出瑞士人對(duì)環(huán)保教育的重視。
進(jìn)水管道模型（左）、環(huán)保教育圖版（右）
格柵處撈出的生活用品
曝氣沉砂池后預(yù)留小動(dòng)物的逃生出口
荷蘭Tillburg污水處理廠與Aarle Rixtel污水處理廠
荷蘭Tillburg污水處理廠是De Dommel水委會(huì)管理的一座污水處理廠，該廠處理規(guī)模34萬人口當(dāng)量，是一座50年代建設(shè)的廠，生物處理較為傳統(tǒng)。污泥處理采用了多項(xiàng)新技術(shù)，其中包括Cambi熱水解、側(cè)流厭氧氨氧化（ANAMMOX）、磷回收技術(shù)（Phospaq）。采用熱水解之后，厭氧消化的處理能力達(dá)到了之前的3倍，由此也實(shí)現(xiàn)了完全能量自給。
熱水解裝置
厭氧氨氧化
磷回收
Aarle Rixtel污水處理廠是位于Tillburg附近的一個(gè)污水廠，該廠的服務(wù)人口當(dāng)量是27萬PE，該廠的顯著特色是回收纖維素，在沉砂池之后采用旋轉(zhuǎn)濾布回收，濾布的孔徑200-300um，纖維素的回收量每周可以達(dá)到6噸?；厥蘸蟮睦w維素用作自行車道的路基材料，由于在預(yù)處理階段纖維素的回收，由此也降低了曝氣池的能耗和污泥產(chǎn)量，污泥產(chǎn)量降低了10%，曝氣能耗降低了15%，污水處理能力提高了10%。
回收的纖維素
德國波鴻
波鴻Olbachtal污水處理廠的服務(wù)人口當(dāng)量是29萬，在改造之前采用AO脫氮工藝，構(gòu)筑物已經(jīng)很老舊，改造前出水氨氮、總氮時(shí)有超標(biāo)。
該廠共有兩組系列，曝氣沉砂池之后的三個(gè)配水渠道進(jìn)入到兩組系列中，其中中間的配渠道水量可以靈活向左右兩個(gè)系列分配，設(shè)計(jì)巧妙。
進(jìn)水分配渠
該廠四周是大量可用的空地，但當(dāng)局并沒有在二沉池之后增加曝氣生物濾池、反硝化濾池，而是充分發(fā)掘現(xiàn)有構(gòu)筑物潛力，將三個(gè)平行AO系列改為串聯(lián)的多點(diǎn)進(jìn)水工藝。
在具體實(shí)施過程中，開墻體、加管線、抬高水位，并運(yùn)用水力模擬、生物處理模擬，極盡所能，確保改造過程科學(xué)合理。
Olbachtal污水處理廠的設(shè)施雖然老舊，但設(shè)備、儀表、控制方面與日俱新，其不僅將盤式曝氣器更新為板式曝氣器，還將熱電聯(lián)產(chǎn)的舊發(fā)電機(jī)更新為效率更高的發(fā)電機(jī)，曝氣池上布置了大量的DO與氨氮傳感器，實(shí)現(xiàn)了工藝控制與運(yùn)行節(jié)能的雙重目的。
改造前，出水氨氮、TN均時(shí)有超標(biāo)，能耗為23kWh/PE.a，改造后出水氨氮、NO3-N、TN均穩(wěn)定低于德國標(biāo)準(zhǔn)，能耗為12.4kWh/PE.a。改造后全廠的能耗為2.6GWh，產(chǎn)能2.5GWh，實(shí)現(xiàn)了98%的能源自給。
改造前水質(zhì)（左）、改造后水質(zhì)（右）
總結(jié)
以上四個(gè)污水處理廠各有特點(diǎn)，其中有一些共同之處，比如污泥均是厭氧消化+焚燒，并計(jì)劃從污泥的灰分中回收磷。這一點(diǎn)與美國的污泥處置有很大的不同，美國的污泥處置近些年是將最后的生物固體（Biosolids）做成營養(yǎng)土，比如DC Water的Blue Plains污水廠最后將污泥做成袋裝的Bloom產(chǎn)品，Tacmo市的污水處理廠的污泥也做成一種名為TAGRO的營養(yǎng)土。另外上述四廠在曝氣控制方面都基本實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制，在運(yùn)行管理方面的人員也較少，夜間或周末基本無人或少人。
上述四廠的不同之處更加有趣，也在某種程度上反映出這些不同地區(qū)的污水廠如何走向未來的特點(diǎn)。瑞士的污水處理廠充分展現(xiàn)出瑞士人對(duì)自然與環(huán)境的重視，無論對(duì)于水中微污染物的去除、污泥焚燒、N2O溫室氣體方面的研究以及環(huán)保教育的宣傳都可見一斑，瑞士人并不關(guān)心水資源的問題。而在荷蘭的兩個(gè)污水廠，資源回收成為重要的話題，荷蘭人想盡一切方法從污水中回收資源，并試圖將這種資源推向市場，這也反映出荷蘭人富有創(chuàng)新、敢于冒險(xiǎn)的精神。而在德國，波鴻污水處理廠的優(yōu)化改造過程則充分反映了德國人對(duì)老舊污水處理廠如何走向未來的嚴(yán)謹(jǐn)、理性、務(wù)實(shí)的精神。