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欧洲污水处理的技术发展特点及其走向未来的鲜明特性米保朱源辉

2019-11-22 15:14:00 朱源辉    

2018年在5月,江苏省(宜兴)环保产业技术研究院组织了赴欧洲污水处理技术考察,此次考察参观了瑞士、荷兰、德国的4座污水处理厂,与国际同行进行了深入的交流,充分了解了这些地区的污水处理的技术发展特点及其走向未来的鲜明特性。

瑞士苏黎世Werdholzli污水处理厂

苏黎世Werdholzli污水处理厂始建于1926年,是瑞士最大的污水处理厂,旱季规模26万吨/日,雨季规模52万吨/日,采用生物脱氮、化学除磷工艺。多年前应用了基于氨氮的曝气控制技术,二沉池出水经砂滤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处理厂。污泥处理采用厌氧消化+焚烧,侧流的消化液采用厌氧氨氧化处理。

该厂在展示人与自然和谐共生、环保宣传教育方面无疑是欧美污水处理厂中极其少见的。进水管道模型展示、格栅处捞出的各种生活用品,曝气沉砂池进水渠前专门设置留给小动物的逃生出口,均可反映出瑞士人对环保教育的重视。

进水管道模型(左)、环保教育图版(右)

格栅处捞出的生活用品

曝气沉砂池后预留小动物的逃生出口

荷兰Tillburg污水处理厂与Aarle Rixtel污水处理厂

荷兰Tillburg污水处理厂是De Dommel水委会管理的一座污水处理厂,该厂处理规模34万人口当量,是一座50年代建设的厂,生物处理较为传统。污泥处理采用了多项新技术,其中包括Cambi热水解、侧流厌氧氨氧化(ANAMMOX)、磷回收技术(Phospaq)。采用热水解之后,厌氧消化的处理能力达到了之前的3倍,由此也实现了完全能量自给。

热水解装置

厌氧氨氧化

磷回收

Aarle Rixtel污水处理厂是位于Tillburg附近的一个污水厂,该厂的服务人口当量是27万PE,该厂的显著特色是回收纤维素,在沉砂池之后采用旋转滤布回收,滤布的孔径200-300um,纤维素的回收量每周可以达到6吨。回收后的纤维素用作自行车道的路基材料,由于在预处理阶段纤维素的回收,由此也降低了曝气池的能耗和污泥产量,污泥产量降低了10%,曝气能耗降低了15%,污水处理能力提高了10%。

回收的纤维素

德国波鸿

波鸿Olbachtal污水处理厂的服务人口当量是29万,在改造之前采用AO脱氮工艺,构筑物已经很老旧,改造前出水氨氮、总氮时有超标。

该厂共有两组系列,曝气沉砂池之后的三个配水渠道进入到两组系列中,其中中间的配渠道水量可以灵活向左右两个系列分配,设计巧妙。

进水分配渠

该厂四周是大量可用的空地,但当局并没有在二沉池之后增加曝气生物滤池、反硝化滤池,而是充分发掘现有构筑物潜力,将三个平行AO系列改为串联的多点进水工艺。

在具体实施过程中,开墙体、加管线、抬高水位,并运用水力模拟、生物处理模拟,极尽所能,确保改造过程科学合理。

Olbachtal污水处理厂的设施虽然老旧,但设备、仪表、控制方面与日俱新,其不仅将盘式曝气器更新为板式曝气器,还将热电联产的旧发电机更新为效率更高的发电机,曝气池上布置了大量的DO与氨氮传感器,实现了工艺控制与运行节能的双重目的。

改造前,出水氨氮、TN均时有超标,能耗为23kWh/PE.a,改造后出水氨氮、NO3-N、TN均稳定低于德国标准,能耗为12.4kWh/PE.a。改造后全厂的能耗为2.6GWh,产能2.5GWh,实现了98%的能源自给。

改造前水质(左)、改造后水质(右)

总结

以上四个污水处理厂各有特点,其中有一些共同之处,比如污泥均是厌氧消化+焚烧,并计划从污泥的灰分中回收磷。这一点与美国的污泥处置有很大的不同,美国的污泥处置近些年是将最后的生物固体(Biosolids)做成营养土,比如DC Water的Blue Plains污水厂最后将污泥做成袋装的Bloom产品,Tacmo市的污水处理厂的污泥也做成一种名为TAGRO的营养土。另外上述四厂在曝气控制方面都基本实现了自动控制,在运行管理方面的人员也较少,夜间或周末基本无人或少人。

上述四厂的不同之处更加有趣,也在某种程度上反映出这些不同地区的污水厂如何走向未来的特点。瑞士的污水处理厂充分展现出瑞士人对自然与环境的重视,无论对于水中微污染物的去除、污泥焚烧、N2O温室气体方面的研究以及环保教育的宣传都可见一斑,瑞士人并不关心水资源的问题。而在荷兰的两个污水厂,资源回收成为重要的话题,荷兰人想尽一切方法从污水中回收资源,并试图将这种资源推向市场,这也反映出荷兰人富有创新、敢于冒险的精神。而在德国,波鸿污水处理厂的优化改造过程则充分反映了德国人对老旧污水处理厂如何走向未来的严谨、理性、务实的精神。

注:文章内的所有配图皆为网络转载图片,侵权即删!

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