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，網絡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，后續規劃已定》。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”來報道它停運的新聞。
天山污水廠建于1986年，1987年還和著名的上海西區污水廠(1926年)合并。能在上世紀80年代投產的污水廠的水平應該是很高的了，畢竟到2006年，中國污水處理廠總數還不到1000座。可惜沒想到33年后，天山自己也難逃停運的結局。
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，還被當時的荷蘭環保部長稱是“荷蘭污水處理技術的新標準”。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。當地最大的污水廠叫烏特勒支污水處理廠，從二戰之前就開始規劃，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境 | 圖源：Google Earth
該污水廠大概每十年就會進行一次改造和擴建。經過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行，但到了2010年前后，很多設施組件都需要更換了。此時，當地水委會也對污水廠的出水提出了更嚴格的要求：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，結果顯示，
新建UCT和好氧顆粒污泥工藝的前提投資都高于現有工藝的翻新改造，但后期的運行成本會少很多。UCT工藝比好氧顆粒污泥再便宜一點的原因是前者可以沿用當時的二沉池。
他們又對運行成本進一步拆分估算：
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進行評估：
最后他們結合對三種方案進行綜合打分。下圖的評比結果顯示，好氧顆粒污泥工藝在多個分項都得到了加分。
經過綜合評估，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。當時的項目耗資報價為1.2億歐元，包括了污水廠的設計、建造和十年的維護。
施工從2017年開始。好氧顆粒污泥由于設計更緊湊，所以可以在舊設備正常運行的同時，在廠區另一側的土地進行新系統的興建。
除了能效提高30%，項目方最引以為豪的亮點在于——原來廠區需要用到14個沉淀池，現在僅用6個好氧顆粒污泥的SBR池就可以完全替代。
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