1959年的污水廠如何改造？好氧顆粒污泥+熱泵了解一下
2019年4月，網(wǎng)絡(luò)一條消息引起了小編的注意——《喜大普奔！天山污水處理廠正式停運(yùn)，后續(xù)規(guī)劃已定》。在上海長寧住的朋友可能都曾路過這里，它的臭氣問題一直困擾著周圍的居民，所以也難怪地方媒體用“喜大普奔”來報道它停運(yùn)的新聞。
天山污水廠建于1986年，1987年還和著名的上海西區(qū)污水廠(1926年)合并。能在上世紀(jì)80年代投產(chǎn)的污水廠的水平應(yīng)該是很高的了，畢竟到2006年，中國污水處理廠總數(shù)還不到1000座。可惜沒想到33年后，天山自己也難逃停運(yùn)的結(jié)局。
小編一直好奇為何中國不能也出幾個百年污水廠呢？是新建或者搬遷的成本遠(yuǎn)低于原地改造嗎？我之前介紹過英國謝菲爾德的一座跨越百年的污水廠，初衷就是想證明污水廠可以是很長壽的基建設(shè)施。在本期《水星漫談》專欄里，我想再介紹一座有60年歷史的荷蘭污水廠。2019年4月，在天山污水廠停運(yùn)的時候，荷蘭的這座污水廠卻換上最前沿的污水處理工藝，還被當(dāng)時的荷蘭環(huán)保部長稱是“荷蘭污水處理技術(shù)的新標(biāo)準(zhǔn)”。它是怎么做到的呢？
1959年的污水廠如何升級改造
烏得勒支(Utrecht)是荷蘭的第四大城市，人口只有36萬。雖然知名度比不上阿姆斯特丹和鹿特丹等城市，但在我很多荷蘭朋友眼中，它是一座更正宗的荷蘭城市。當(dāng)?shù)刈畲蟮奈鬯畯S叫烏特勒支污水處理廠，從二戰(zhàn)之前就開始規(guī)劃，最終建于1959年，目前由荷蘭水委會HDSR管理，出水排入萊茵河的支流De Vecht河。
烏特勒支污水廠周邊環(huán)境 | 圖源：Google Earth
該污水廠大概每十年就會進(jìn)行一次改造和擴(kuò)建。經(jīng)過1990年代的升級改造后，目前的處理能力為75000m3/天。盡管1959年以來的一些工藝組件還能運(yùn)行，但到了2010年前后，很多設(shè)施組件都需要更換了。此時，當(dāng)?shù)厮瘯矊ξ鬯畯S的出水提出了更嚴(yán)格的要求：在2015-2019年間，污水廠出水的總氮和總磷分別要在8.0mg/L和0.5mg/L以下，而從2019年之后，更是提升到5.0mg/L和0.5mg/L以下。對此，HSDR水委會需要尋找污水廠的改造方案。
三個方案的比較
早在2010年他們就考察過搬遷的可能性，不過由于沒有可用的土地和出于成本的考慮，這個方案很快就被否決了。
隨后，他們鎖定了三種改造方案，分別是采用UCT工藝、好氧顆粒污泥工藝以及翻新重建。
上邊是他們對三種方案的成本估算，結(jié)果顯示，
新建UCT和好氧顆粒污泥工藝的前提投資都高于現(xiàn)有工藝的翻新改造，但后期的運(yùn)行成本會少很多。UCT工藝比好氧顆粒污泥再便宜一點(diǎn)的原因是前者可以沿用當(dāng)時的二沉池。
他們又對運(yùn)行成本進(jìn)一步拆分估算：
因為荷蘭水委會有碳排放的要求，所以他們對三個方案的能耗表現(xiàn)進(jìn)行評估：
最后他們結(jié)合對三種方案進(jìn)行綜合打分。下圖的評比結(jié)果顯示，好氧顆粒污泥工藝在多個分項都得到了加分。
經(jīng)過綜合評估，烏特勒支污水廠最后敲定了好氧顆粒污泥作為改造的創(chuàng)新工藝。
原位新建
2016年4月，水委會HDSR將污水廠改造項目的合同授予了荷蘭建筑公司Heijmans和GMB。當(dāng)時的項目耗資報價為1.2億歐元，包括了污水廠的設(shè)計、建造和十年的維護(hù)。
施工從2017年開始。好氧顆粒污泥由于設(shè)計更緊湊，所以可以在舊設(shè)備正常運(yùn)行的同時，在廠區(qū)另一側(cè)的土地進(jìn)行新系統(tǒng)的興建。
除了能效提高30%，項目方最引以為豪的亮點(diǎn)在于——原來廠區(qū)需要用到14個沉淀池，現(xiàn)在僅用6個好氧顆粒污泥的SBR池就可以完全替代。
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