作為污水界學(xué)霸級的,比如丹麥,一些較古老的污水廠(chǎng)都有超過(guò)百年的歷史。
時(shí)至今日,丹麥97%的污水都得到了處理,成為世界上首個(gè)應用技術(shù)創(chuàng )新等手段大踏步減少污水排放給水體造成負效應的國家之一。
丹麥Ejby M
?lle污水廠(chǎng)——一座已經(jīng)有114年歷史的污水廠(chǎng),卻一直在不斷地升級,具有雨污同治、出水前后曝氣、側流厭氧氨氧化及厭氧消化固體回流的工藝特色。
Ejby M
?lle污水廠(chǎng)污水排放高標準、雨污同治、精細化運營(yíng)管理等方面蘊含的經(jīng)驗值得我國污水廠(chǎng)借鑒。
1 .Ejby M?lle污水廠(chǎng)概況 作為丹麥最負盛名的三大水務(wù)公司之一,VCS的公司化歷史始于1853年,是一家有著(zhù)近170年歷史的公司。
目前該公司將供水和排水職能一體化,管理5個(gè)水廠(chǎng)和8個(gè)污水處理廠(chǎng),其中Ejby M?lle污水廠(chǎng)規模最大。

Ejby M?lle污水廠(chǎng) | 圖源:VCS Denmark
根據丹麥出口協(xié)會(huì )提供的數據,
Ejby M?lle污水廠(chǎng)設計能力為70000m3/d,2019年進(jìn)水平均流量為50750m3/d,運行負荷率為72.5%。運行負荷以進(jìn)水BOD5計為13100kg/d,負荷率為53.29%。
該廠(chǎng)接納的是分流制污水,同時(shí)也處理當地雨水系統輸送來(lái)的雨水,旱天最大流量為6800m3/h,雨天最大流量為19000m3/h。
Ejby M?lle污水廠(chǎng)工藝流程
水處理過(guò)程中分離出的砂子經(jīng)過(guò)清洗可再利用,污泥處理中的能源利用通過(guò)熱電聯(lián)產(chǎn)機組實(shí)現轉化,污泥脫水后的污泥餅由拖車(chē)運往堆肥場(chǎng),后續再度得到循環(huán)利用。
2 .Ejby M?lle污水廠(chǎng)工藝特色 2.1 雨水、污水同步處理
丹麥的排水體制是分流制。廠(chǎng)外雨水調蓄池的主要作用是調節流量,對雨水起存儲和削峰作用。
雨水經(jīng)過(guò)調蓄池的流量調節后經(jīng)過(guò)雨水泵站送入污水處理廠(chǎng)處理,
Ejby M?lle污水廠(chǎng)的工藝全流程中包含雨水的處理。
處理工藝首先經(jīng)過(guò)格柵和沉淀,然后視流量決定去向,不超過(guò)污水廠(chǎng)最大設計流量的雨水和污水一同進(jìn)入生物處理單元進(jìn)行全流程處理,超過(guò)最大設計流量的雨水即在格柵和沉淀后排入河道。沉淀物被送入污水處理的格柵端口進(jìn)行處理。
2.2 尾水排放前曝氣增氧
Ejby M?lle污水廠(chǎng)在完成了污水的生物處理后,在排放到水體前設置了后曝氣單元。
污水廠(chǎng)工藝控制中,出于節能降耗和微生物生長(cháng)要求的考慮,在生物處理單元必須精準控制溶解氧水平,因此,出水排放前溶解氧水平的調整是生態(tài)友好的。
Ejby M?lle污水廠(chǎng)在污水處理流程末端設置后曝氣的目的是使污水廠(chǎng)排放的污水中溶解氧的含量與受納水體接近,以免造成對水體的耗氧。
2.3 污泥處理特色
該廠(chǎng)污泥處理特色包括側流厭氧氨氧化和厭氧消化后生物固體部分回流。
污泥消化脫水的上清液經(jīng)過(guò)側流厭氧氨氧化工藝進(jìn)行單獨脫氮處理,可大大降低高氨氮回流到污水主流生物處理單元造成的高能耗和外加碳源消耗;
而厭氧消化后的生物固體部分回流至厭氧消化罐內,使污泥在消化池中的平均停留時(shí)間延長(cháng)10%,以此提高厭氧消化的效率。
3.標桿工廠(chǎng):能源自給率達到188%
從2010年開(kāi)始,通過(guò)技術(shù)創(chuàng )新和管理加強,該廠(chǎng)的能源管理工作不斷取得新進(jìn)展。
技術(shù)創(chuàng )新方面,進(jìn)行了污泥熱水解工藝強化污泥厭氧消化的實(shí)證研究、膜曝氣生物反應器(MABR)工藝提高曝氣過(guò)程氧利用率的研究。
使用多種技術(shù)改進(jìn)提高厭氧消化的效率,如根據不同負荷靈活調整消化池的水力停留時(shí)間(HRT),2020年8月該污水廠(chǎng)的HRT為31d。
管理加強方面,根據運營(yíng)報表,動(dòng)態(tài)進(jìn)行能耗的全流程分析,找出薄弱環(huán)節,替換成更節能的設備;
聯(lián)合當地熱能公司,在污水廠(chǎng)安裝20MW熱泵,對出水的熱能進(jìn)行利用。如此,熱能公司可獲得穩定、持久、免費的熱能來(lái)源,廠(chǎng)方可獲得免費的熱能,形成雙贏(yíng)局面。
近年來(lái),該廠(chǎng)污泥厭氧消化甲烷產(chǎn)量約為260萬(wàn)m3/a,用于熱電聯(lián)產(chǎn)。
2019年,Ejby M?lle污水廠(chǎng)能源自給率達到188%,成為VCS公司旗下名副其實(shí)的能源管理標桿工廠(chǎng)。
4.Ejby M?lle污水廠(chǎng)的4點(diǎn)啟示
分析Ejby M?lle污水處理廠(chǎng)案例,可為當今我國蒸蒸日上的環(huán)保和污水處理事業(yè)帶來(lái)不少啟迪。
4.1 “污染者付費”,確保污水排放高標準
在丹麥,國家環(huán)保政策有一條是“污染者付費”,污染者即為污水處理設施的運營(yíng)單位,“付費”實(shí)際是支付一種排污“稅”,按照排放的BOD5、TN、TP這3大污染物量和各自單價(jià)折算相應該支付的排污“稅”。
在這種機制約束下,為了減少排污“稅”并謀求發(fā)展,運營(yíng)污水廠(chǎng)的企業(yè)不得不盡量減少對水體的污染排放。
在我國可試行“優(yōu)排獎勵”辦法,即優(yōu)于排放標準排放的企業(yè),可在稅收、勞動(dòng)工資、人才引進(jìn)和補貼等方面享受獎勵和優(yōu)惠制度。
4.2 因地制宜,實(shí)施雨污同治
丹麥的排水體制屬于分流制,由于初期雨水仍攜有一定的污染,雨水通過(guò)調蓄池削峰后,調節流量進(jìn)入周邊污水處理廠(chǎng)處理。
污水處理廠(chǎng)從設計起,即完整考慮雨水和污水的共同處理,和部分發(fā)達國家污水廠(chǎng)設計理念一致。
對于污水,100%全流程二級處理+深度處理;對于雨水,首先經(jīng)過(guò)格柵和沉淀,然后視流量決定去向。
4.3 高效設備支撐智能管理
以Ejby M?lle污水廠(chǎng)為例,使用了AVK的閥門(mén)、格蘭富的泵、丹佛斯的變頻器、Stjernholm的除砂器等,均是在業(yè)內享有較好質(zhì)量口碑的品牌設備。
在國內,為加快排水智能管理的進(jìn)程,可吸納丹麥經(jīng)驗,將設備的高可靠性和持久耐用性作為采購環(huán)節需要重點(diǎn)考慮的因素,采用全生命周期比價(jià)制度。
4.4 精細化運營(yíng)管理永續推進(jìn)
Ejby M?lle污水廠(chǎng)以運營(yíng)規范為基礎,將持續不斷進(jìn)行精細化管理視作其終極目標。
如能耗分析,動(dòng)態(tài)分析各設備及各單元的能耗是該廠(chǎng)精細化管理的內容之一。
通過(guò)研究和分析,能及時(shí)發(fā)現問(wèn)題,更新老舊設備,或者將當前設備替換為同期更節能的設備;通過(guò)不斷優(yōu)化或革新工藝,將每個(gè)單元的能耗控制在合理范圍。這些精細化的管理方法值得國內同行學(xué)習和借鑒。
5 .總 結
丹麥的這座污水廠(chǎng),處理規模不大,卻是VCS公司旗下名副其實(shí)的能源管理標桿工廠(chǎng)。
早在2013年它就聲稱(chēng)實(shí)現能量100%自給。2019年,他們甚至宣布:污水廠(chǎng)的能耗盈余率高達88%!
這與該廠(chǎng)對于新技術(shù)的不斷探索與成功應用,精細化的高水平運營(yíng)管理和重視能源回用的理念密不可分。
路漫漫其修遠兮,在污水處理的道路上,我們真正需要向西方學(xué)習的除了先進(jìn)的水處理技術(shù)和運營(yíng)管理經(jīng)驗,更重要的是將我們“達標保平安”的想法向他們那種將廢水當成一種寶貴的資源去利用的理念的轉變。
來(lái)源:環(huán)保水圈