世界杯上演精彩“英國內(nèi)戰(zhàn)”，英國的污水處理廠也值得觀摩一下

卡塔爾世界杯已經(jīng)風(fēng)風(fēng)火火地舉辦十幾天了，如球迷們所見，卡塔爾在當(dāng)一種很新的東道主，創(chuàng)下了世界杯史上多個“首次”記錄。

 

史上最豪舉辦國；首次出現(xiàn)女裁判；首次在賽場中采用半自動越位系統(tǒng)；史上第一支小組賽三場都輸、積零分的東道主球隊……

 

卡塔爾除了懂如何拿第一，還是懂分組的。

 

德國日本二戰(zhàn)時的倒霉兄弟，成球場上的火藥對手；冤家狹路相逢，伊朗死磕美國；英格蘭遇威爾士，上演“英國內(nèi)戰(zhàn)”。

 

只能說卡塔爾把收視率拿捏得死死的。

 

言歸正傳，看過了世界杯上演的精彩“英國內(nèi)戰(zhàn)”后，讓我們也觀摩一下英國的污水處理廠及對我國污水治理有哪些啟示。

 

01

歐洲最大的污水處理廠之一Beckton

每年實現(xiàn)節(jié)能50%

 

英國是資本主義國家中發(fā)跡最早的國家，發(fā)明了蒸汽機(jī)并得到廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)代工業(yè)顯赫一時，污染也成了泰晤士河的一大社會問題。

 

1856年，倫敦成了“奇臭年”，泰晤士河的臭氣使河岸上議會大廈內(nèi)的議員們無法開會。

 

1878年，英國“愛麗思公子”號游船沉沒，死亡的640人中，大部分受到了污水的毒害。

 

為了解決這些問題，英國很早就開始了污染治理工作，沿泰晤士河興建了兩座大型污水處理工廠。

 

其中的貝克登（Beckton）污水處理廠甚至是當(dāng)時歐洲最大的污水處理廠。

 

目前該污水處理廠依舊在運行處理400多萬人產(chǎn)生的廢水，通過風(fēng)力渦輪機(jī)、沼氣發(fā)電和其他措施，該地區(qū)已經(jīng)產(chǎn)生了超過50%的能源。

 

然而，該廠每年的電費成本高達(dá)900多萬英鎊。于是，英國泰晤士水務(wù)對貝克登污水處理廠進(jìn)行了評估，以尋找潛在的節(jié)能措施。

 

發(fā)現(xiàn)在第四活性污泥廠(ASP4)中較新的曝氣管道具有最佳的節(jié)能潛力。通過將ASP4活性污泥廠的溶解氧(DO)監(jiān)測儀的數(shù)量增加一倍，并提高向儲罐中泵入空氣的鼓風(fēng)機(jī)的效率，來實現(xiàn)節(jié)能。

 

持續(xù)測量溶解氧確保最佳的工作效率，再加上高效的風(fēng)機(jī)控制，通過減少空氣消耗能達(dá)到節(jié)能的目的。

 

這種實時控制設(shè)備，不斷監(jiān)控和調(diào)整過程，確保它使用最少的能源，在最佳條件下運行。

 

在調(diào)整前，管道上的空氣控制閥失靈會導(dǎo)致過曝和曝氣不足，不但會引起流程合規(guī)性問題，而且過曝會浪費能源，還會將更多的泡沫帶到表面，使得泡沫被留在表面并且擴(kuò)散。

 

這些閥門被更換為偏心旋塞控制閥，這樣更適合環(huán)境且使用壽命更長。

 

貝克登的團(tuán)隊還通過熱水解過程最大化發(fā)電來節(jié)省資金，并替換第三個活性污泥廠的所有15,000個圓頂擴(kuò)散器。

  

02

Newton Aycliffe污水處理廠

 

英國Newton Aycliffe地區(qū)的污水處理廠包括預(yù)處理、一級處理、二級處理和三級處理。

 

圖：污水處理廠處理流程圖

 

預(yù)處理

格柵和沉砂池被應(yīng)用在預(yù)處理中，通過使用格柵移除污水中的碎布和一些大粒徑的固體例如塑料與金屬。

圖：格柵設(shè)計概圖

 

曝氣沉砂池有著恒定的移除效率, 可以提升下流水處理構(gòu)筑物的性能、允許添加化學(xué)藥品試劑并且可以放置在曝氣池之前。

 

圖：曝氣沉砂池設(shè)計概圖

 

一級處理

在初沉池中，加入陰離子聚合物與鋁和鐵鹽進(jìn)行結(jié)合，以提升沉降效率。

 

聚合電解質(zhì)的效率也是很重要的，微粒的pH、密度、尺寸大小和電荷都可以影響聚合電解質(zhì)的效率。pH最優(yōu)范圍是6.4到7。

圖：初沉池設(shè)計概圖

 

二級處理

對比其他水處理單元，活性污泥單元（曝氣池）對降解合成有機(jī)材料有著更高的效率，并且該建造工程較容易與較低花費開銷。

 

間歇曝氣過程被用于在活性污泥單元（曝氣池），此過程可以提高移除營養(yǎng)物質(zhì)的效率。

 

因此，整個污水處理系統(tǒng)中沒有額外的移除營養(yǎng)物質(zhì)的水處理構(gòu)筑物。

 

 

圖：活性污泥單元（曝氣池）設(shè)計概圖

 

二沉池目的是分離流入的活性污泥并且促進(jìn)沉降的固體回流到活性污泥單元中。分為兩種：平流式二沉池和圓形輻流式二沉池。

 

前者有較長的水力停留時間和較低的效率。后者有著較短的沉降污泥停留時間和較好的動力沉降效果口旳。

 

圖：二沉池設(shè)計概圖

 

三級處理

紫外線輻射消毒殺菌（UV處理方法），目的是減少污水中致病生物體的數(shù)量。

 

氯消毒是美國大多數(shù)地區(qū)進(jìn)行污水處理的方法。然而UV處理方法是英國絕大多數(shù)地區(qū)使用的。

 

對比氯消毒，UV處理方法是更有效更經(jīng)濟(jì)的選擇。氯消毒會產(chǎn)生致癌物在出流中。

 

然而，UV處理方法是一種清潔技術(shù)，不會產(chǎn)生化學(xué)添加物和有毒成分在污水中。使用UV處理方法能夠在60s內(nèi)殺死99.9%的大腸桿菌。

 

圖：紫外線輻射消毒殺菌（UV處理方法）設(shè)計概圖

 

 

污泥處理

Newton Aycliffe污水處理廠污泥處理方法包括污泥調(diào)理、脫水、堆肥。

 

污泥調(diào)理目的是為了促進(jìn)污泥脫水和幫助釋放污泥中的自由水和毛細(xì)水。凝聚劑和絮凝被應(yīng)用在污泥調(diào)理中。

 

在帶式壓濾機(jī)脫水過程中糞便大腸菌群不能再生。液化二甲醚有助于污泥中水分的抽提，污泥中仍可保留96%的熱值。

 

堆肥系統(tǒng)主要有三種，包括條垛式系統(tǒng)、通氣靜態(tài)垛式系統(tǒng)和發(fā)酵倉式系統(tǒng)。

 

需氧堆肥用于污泥處理過程中,與厭氧消化相比，需氧堆肥在降解有機(jī)物方面效果更好。污泥中重金屬含量低，養(yǎng)分含量高，污泥中的病菌可顯著減少。

 

03

英國廢水治理的4點啟示

 

在本文的最后一部分，小編想和各位水友談?wù)勎覈鬯卫砟軓挠卫韽U水的經(jīng)驗中得到哪些啟示。

 

英國的污水廠以民營中小型污水廠為主，排水服務(wù)幾乎覆蓋了整個國家。并且，英國的污水處理已經(jīng)全部實現(xiàn)了二級處理，基本上污泥全部都能得到消化或更高級利用。

 

因此，英國在廢水治理領(lǐng)域的先進(jìn)理念和成功經(jīng)驗可為解決我國廢水困境提供以下啟示。

 

1. 加快建設(shè)中小型城市污水處理廠，提高污水處理覆蓋率。

 

所以，一些污水處理設(shè)施建設(shè)相對滯后的地區(qū)，必須加快建設(shè)。

 

建設(shè)資金是制約污水處理廠發(fā)展的主要因素,破解這個難題的唯一辦法，就是堅持走市場化發(fā)展道路。

 

利用集資、合資、融資、BOT、TOT等多種方式，調(diào)動社會一切力量，投資中小型污水處理廠及污水管網(wǎng)等配套設(shè)施的建設(shè)。

 

2. 建立良好的行業(yè)合作和管理機(jī)制，提升污水處理廠效益。

 

針對市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新形勢和污水處理廠現(xiàn)行運營管理體制中存在的諸多問題，通過改制，按市場經(jīng)濟(jì)的管理理念和模式進(jìn)行經(jīng)營，實行獨立核算、自負(fù)贏虧、依法納稅、自我發(fā)展。

 

此外，還應(yīng)建立良好的行業(yè)合作機(jī)制。例如厭氧消化產(chǎn)生的沼氣發(fā)電和電力公司協(xié)調(diào)，沼氣提純后并入天然氣網(wǎng)需要和燃?xì)夤緟f(xié)商，污泥土地利用需要和農(nóng)業(yè)、林業(yè)等部門協(xié)商。

 

在英國目前的運行體制下，不同部門之間的溝通比較順暢，相關(guān)利益方立足于解決問題的基礎(chǔ)上，秉持各自利益進(jìn)行談判和協(xié)商，達(dá)成一致后共同實施，所產(chǎn)生費用最終由消費者通過水資源費、排污費等方式承擔(dān)。

 

而我國在污水過程中，相關(guān)利益方的協(xié)調(diào)機(jī)制不是很順暢。建立健全行業(yè)合作機(jī)制，有效協(xié)調(diào)水務(wù)、環(huán)衛(wèi)、電力、燃?xì)?、交通、建材等部門之間的利益，對國內(nèi)中小型污水廠具有重要意義。

 

3. 重視宣傳教育，提高公民環(huán)保和納污付費意識。

 

在英國的污水處理廠、污泥處理中心等市政設(shè)施中，均設(shè)有科普宣教中心，定期對所服務(wù)范圍的中小學(xué)生和市民進(jìn)行宣傳教育。

 

通過宣傳教育，使得公眾對環(huán)境問題給予理解和重視，積極繳納排污費等相關(guān)費用，形成良性循環(huán)，值得我國污水處理廠和污泥處理中心借鑒。

 

4. 提升創(chuàng)新力度，加快設(shè)備國產(chǎn)化。

 

先進(jìn)的技術(shù)能夠加快污水處理模式進(jìn)程，強(qiáng)化污水處理效果。我國目前污水處理模式仍然較為粗放，為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，需要加大科技創(chuàng)新力度。

 

相關(guān)科研院所和專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)要針對我國中小型污水處理廠的發(fā)展現(xiàn)狀，進(jìn)行科技創(chuàng)新。研究出污水處理新方法和應(yīng)用新技術(shù)，加快研制國產(chǎn)的設(shè)備和儀表，解決污水處理廠投資大、費用高和運行質(zhì)量低的問題。

 

同時，國際污水處理行業(yè)目前提出NEWs理念：“Nutrient(營養(yǎng)物)+Energy(能源)+Water(水)+factories(工廠)”，表示可持續(xù)理念下的污水處理廠是營養(yǎng)物、能源和再生水三位一體的生產(chǎn)工廠。

 

這意味著探索污水、污泥綜合利用新途徑，是未來中國污水處理廠面臨的一大挑戰(zhàn)。不過從另一個角度看，這也意味著中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)具有很大的發(fā)展和增長的空間。

 

  水質(zhì)檢測