1959年的污水廠(chǎng)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(chǎng)正式停運(yùn)，后續(xù)規(guī)劃已定》。在上海長(zhǎng)寧住的朋友可能都曾路過(guò)這里，它的臭氣問(wèn)題一直困擾著周?chē)木用瘢砸搽y怪地方媒體用“喜大普奔”來(lái)報(bào)道它停運(yùn)的新聞。
天山污水廠(chǎng)建于1986年，1987年還和著名的上海西區(qū)污水廠(chǎng)(1926年)合并。能在上世紀(jì)80年代投產(chǎn)的污水廠(chǎng)的水平應(yīng)該是很高的了，畢竟到2006年，中國(guó)污水處理廠(chǎng)總數(shù)還不到1000座。可惜沒(méi)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(guó)不能也出幾個(gè)百年污水廠(chǎng)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(guò)英國(guó)謝菲爾德的一座跨越百年的污水廠(chǎng)，初衷就是想證明污水廠(chǎng)可以是很長(zhǎng)壽的基建設(shè)施。在本期《水星漫談》專(zhuān)欄里，我想再介紹一座有60年歷史的荷蘭污水廠(chǎng)。2019年4月，在天山污水廠(chǎng)停運(yùn)的時(shí)候，荷蘭的這座污水廠(chǎng)卻換上最前沿的污水處理工藝，還被當(dāng)時(shí)的荷蘭環(huán)保部長(zhǎng)稱(chēng)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(chǎng)如何升級(jí)改造
烏得勒支(Utrecht)是荷蘭的第四大城市，人口只有36萬(wàn)。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(chǎng)叫烏特勒支污水處理廠(chǎng)，從二戰(zhàn)之前就開(kāi)始規(guī)劃，最終建于1959年，目前由荷蘭水委會(huì)HDSR管理，出水排入萊茵河的支流De Vecht河。
烏特勒支污水廠(chǎng)周邊環(huán)境 | 圖源：Google Earth
該污水廠(chǎng)大概每十年就會(huì)進(jìn)行一次改造和擴(kuò)建。經(jīng)過(guò)1990年代的升級(jí)改造后，目前的處理能力為75000m3/天。盡管1959年以來(lái)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(shí)，當(dāng)?shù)厮瘯?huì)也對(duì)污水廠(chǎng)的出水提出了更嚴(yán)格的要求：在2015-2019年間，污水廠(chǎng)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(duì)此，HSDR水委會(huì)需要尋找污水廠(chǎng)的改造方案。
三個(gè)方案的比較
早在2010年他們就考察過(guò)搬遷的可能性，不過(guò)由于沒(méi)有可用的土地和出于成本的考慮，這個(gè)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(duì)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(huì)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(shí)的二沉池。
他們又對(duì)運(yùn)行成本進(jìn)一步拆分估算：
因?yàn)楹商m水委會(huì)有碳排放的要求，所以他們對(duì)三個(gè)方案的能耗表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)估：
最后他們結(jié)合對(duì)三種方案進(jìn)行綜合打分。下圖的評(píng)比結(jié)果顯示，好氧顆粒污泥工藝在多個(gè)分項(xiàng)都得到了加分。
經(jīng)過(guò)綜合評(píng)估，烏特勒支污水廠(chǎng)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(huì)HDSR將污水廠(chǎng)改造項(xiàng)目的合同授予了荷蘭建筑公司Heijmans和GMB。當(dāng)時(shí)的項(xiàng)目耗資報(bào)價(jià)為1.2億歐元，包括了污水廠(chǎng)的設(shè)計(jì)、建造和十年的維護(hù)。
施工從2017年開(kāi)始。好氧顆粒污泥由于設(shè)計(jì)更緊湊，所以可以在舊設(shè)備正常運(yùn)行的同時(shí)，在廠(chǎng)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(xiàng)目方最引以為豪的亮點(diǎn)在于——原來(lái)廠(chǎng)區(qū)需要用到14個(gè)沉淀池，現(xiàn)在僅用6個(gè)好氧顆粒污泥的SBR池就可以完全替代。
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