丹麥——作為污水界學(xué)霸級的國家，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)

這是一座已經(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。

01 Ejby M?lle污水廠(chǎng)背景

Ejby M?lle污水廠(chǎng)由VCS的公司運營(yíng)。VCS作為丹麥最負盛名的三大水務(wù)公司之一，它的公司化歷史始于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 Mφl(shuí)le污水廠(chǎng)規模最大。

02 Ejby M?lle污水廠(chǎng)工藝簡(jiǎn)介

根據丹麥出口協(xié)會(huì )提供的數據，EjbyMφl(shuí)le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。

整體工藝如上圖所示，包括雨水處理、污水處理和污泥處理。

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。

03 工藝特色

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。

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。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。

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。

04 能源管理標桿工廠(chǎng)-能源自給率達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)。2015 年始，電能持續凈產(chǎn)出，熱能平衡曲線(xiàn)自2011 年開(kāi)始持續上揚。

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)。

05

智能運營(yíng)

艾比米勒污水廠(chǎng)安裝了智能管理所需要的各種傳感器，開(kāi)發(fā)和安裝了智能管理系統。VCS采用2+N方式對其所有污水廠(chǎng)進(jìn)行管理。2 是VCS水務(wù)公司的2名值守人員，輪流對所有污水廠(chǎng)進(jìn)行終端值守管理，工作日的工作時(shí)間管理方式是電腦終端，其余時(shí)間通過(guò)手機終端管理。N為故障解決團隊的人數，包括VCS 自有員工和設備商的運維人員，其中自有員工解決自行安裝的信息系統等部分故障，設備商運維人員負責解決品牌設備的故障，恢復正常運行，故障以預警聲和界面標紅形式給出。

艾比米勒污水廠(chǎng)在正常運營(yíng)狀態(tài)下無(wú)人值守，VCS 水務(wù)公司利用極少的人力資源，通過(guò)智能運營(yíng)改造、終端監控和故障解決團隊的保障，實(shí)現了其轄下各污水廠(chǎng)的集約化管理。

06 結 論

案例對我國水務(wù)行業(yè)發(fā)展啟迪如下。

一是內外因聯(lián)動(dòng)，確保污水排放高標準。外因上，創(chuàng )新相應政策和制度，可試行“優(yōu)排獎勵”；內因方面，水務(wù)行業(yè)應加快民主治理，喚起民眾主觀(guān)能動(dòng)性，使按照標準和優(yōu)化標準處理污水成為自覺(jué)行為。

二是因地制宜，污水廠(chǎng)實(shí)施雨污同治。合流制地區現階段應盡快制訂雨水處理標準規范，因地制宜，采取有效手段對污染嚴重的初期雨水先行治理，后續逐步提高雨水治理率。

三是優(yōu)化頂層設計，促進(jìn)污水廠(chǎng)轉型發(fā)展。目前我國正大力推動(dòng)“碳達峰”和“碳中和”工作，建議創(chuàng )新體制機制，將氣候與能源管理的要求揉合進(jìn)水務(wù)管理的頂層設計，優(yōu)化污水處理廠(chǎng)的考評體系，增加能源產(chǎn)出或能源自給率指標，在發(fā)達地區先行先試，逐步積累經(jīng)驗，推廣應用，并建立標準和規范。

四是建議將設備的高可靠性和持久耐用性作為采購環(huán)節需重點(diǎn)考慮的因素，采用全生命周期比價(jià)制度確定供貨商，以高效設備支撐智能管理。

編輯：李丹