1959年的污水厂如何改造？好氧颗粒污泥+热泵了解一下
2019年4月，网络一条消息引起了小编的注意——《喜大普奔！天山污水处理厂正式停运，后续规划已定》。在上海长宁住的朋友可能都曾路过这里，它的臭气问题一直困扰着周围的居民，所以也难怪地方媒体用“喜大普奔”来报道它停运的新闻。
天山污水厂建于1986年，1987年还和著名的上海西区污水厂(1926年)合并。能在上世纪80年代投产的污水厂的水平应该是很高的了，毕竟到2006年，中国污水处理厂总数还不到1000座。可惜没想到33年后，天山自己也难逃停运的结局。
小编一直好奇为何中国不能也出几个百年污水厂呢？是新建或者搬迁的成本远低于原地改造吗？我之前介绍过英国谢菲尔德的一座跨越百年的污水厂，初衷就是想证明污水厂可以是很长寿的基建设施。在本期《水星漫谈》专栏里，我想再介绍一座有60年历史的荷兰污水厂。2019年4月，在天山污水厂停运的时候，荷兰的这座污水厂却换上最前沿的污水处理工艺，还被当时的荷兰环保部长称是“荷兰污水处理技术的新标准”。它是怎么做到的呢？
1959年的污水厂如何升级改造
乌得勒支(Utrecht)是荷兰的第四大城市，人口只有36万。虽然知名度比不上阿姆斯特丹和鹿特丹等城市，但在我很多荷兰朋友眼中，它是一座更正宗的荷兰城市。当地最大的污水厂叫乌特勒支污水处理厂，从二战之前就开始规划，最终建于1959年，目前由荷兰水委会HDSR管理，出水排入莱茵河的支流De Vecht河。
乌特勒支污水厂周边环境 | 图源：Google Earth
该污水厂大概每十年就会进行一次改造和扩建。经过1990年代的升级改造后，目前的处理能力为75000m³/天。尽管1959年以来的一些工艺组件还能运行，但到了2010年前后，很多设施组件都需要更换了。此时，当地水委会也对污水厂的出水提出了更严格的要求：在2015-2019年间，污水厂出水的总氮和总磷分别要在8.0mg/L和0.5mg/L以下，而从2019年之后，更是提升到5.0mg/L和0.5mg/L以下。对此，HSDR水委会需要寻找污水厂的改造方案。
三个方案的比较
早在2010年他们就考察过搬迁的可能性，不过由于没有可用的土地和出于成本的考虑，这个方案很快就被否决了。
随后，他们锁定了三种改造方案，分别是采用UCT工艺、好氧颗粒污泥工艺以及翻新重建。
上边是他们对三种方案的成本估算，结果显示，
新建UCT和好氧颗粒污泥工艺的前提投资都高于现有工艺的翻新改造，但后期的运行成本会少很多。UCT工艺比好氧颗粒污泥再便宜一点的原因是前者可以沿用当时的二沉池。
他们又对运行成本进一步拆分估算：
因为荷兰水委会有碳排放的要求，所以他们对三个方案的能耗表现进行评估：
最后他们结合对三种方案进行综合打分。下图的评比结果显示，好氧颗粒污泥工艺在多个分项都得到了加分。
经过综合评估，乌特勒支污水厂最后敲定了好氧颗粒污泥作为改造的创新工艺。
原位新建
2016年4月，水委会HDSR将污水厂改造项目的合同授予了荷兰建筑公司Heijmans和GMB。当时的项目耗资报价为1.2亿欧元，包括了污水厂的设计、建造和十年的维护。
施工从2017年开始。好氧颗粒污泥由于设计更紧凑，所以可以在旧设备正常运行的同时，在厂区另一侧的土地进行新系统的兴建。
除了能效提高30%，项目方最引以为豪的亮点在于——原来厂区需要用到14个沉淀池，现在仅用6个好氧颗粒污泥的SBR池就可以完全替代。
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