看完瑞士這座最大規(guī)模污水廠，100的污水處理流程都懂了！

作者：零COD

提到瑞士，大家一般會聯(lián)想到什么呢？雪山，鐘表，奶酪或者是瑞士軍刀？

在瑞士這片面積僅僅4.1萬平方公里土地上，星羅棋布的盤踞著山川、河流、湖泊和森林，它享有著“世界花園”的美譽，被稱為世界上最干凈的國家。（由耶魯大學等單位發(fā)布的《2018年全球環(huán)境績效指數(shù)(EPI)報告》，瑞士以87.42的EPI位居世界第一。）

所以，今天我將給大家介紹瑞士最大的污水廠：Werdhoelzli（韋德霍茲利）污水處理廠，看看它是如何為瑞士環(huán)境做出貢獻的？

p.s.韋德霍茲利是全球最大的去除微污染物污水處理廠，擁有獨特的臭氧去除微生物和污泥熱處理技術(shù)。

01工廠概況

韋德霍茲利污水處理廠由蘇黎世ERZ（Entsorgung + Recycling）運營，處理周圍6個社區(qū)的生活污水以及工業(yè)廢水，服務(wù)約47萬居民。

廠區(qū)坐落于瑞士第一大城市蘇黎世的西北部，臨近利馬特河和蘇黎世湖。水廠每天的處理量約為15萬至50萬噸，年處理量大約為8000萬噸。處理后的水排入利馬特河，流入蘇黎世湖（處理后的水可直接飲用）。

剩余污泥和其他殘留物將進入垃圾發(fā)電站，經(jīng)篩選和焚燒后可轉(zhuǎn)化為生態(tài)電力。

工廠歷史（160年擴建了3次）

工廠的建成（始于一場傳染病）

韋德霍茲利的歷史要從19世紀中葉說起。

當時蘇黎世居民發(fā)生大規(guī)模的傷寒傳染現(xiàn)象，人們認為隨意排放污水是傷寒病菌的主要傳染途徑。

于是在1860年，蘇黎世建立了韋德霍茲利污水處理廠。

第一次擴建（處理規(guī)模較?。?/strong>

然而，第一座污水處理廠并不能解決污水對環(huán)境的影響，很多污水仍然被排到蘇黎世河中。

在1923年，蘇黎世政府引進了一套當時最先進的綜合污水處理系統(tǒng)（耗資約400萬瑞士法郎），能將污水和固態(tài)污物分離。

第二次擴建（工業(yè)革命）

隨著第二次工業(yè)革命帶來的經(jīng)濟高速發(fā)展，大量工業(yè)廢水被排放到河里，水體變得渾濁發(fā)臭，直接影響到蘇黎世人的飲用水源。

在1964-1969年，蘇黎世政府對韋德霍茲利進行了第二次擴建（耗資約 6000萬瑞士法郎）。

這次改建增加了污水的生物凈化過程，同時在污泥消化設(shè)施中添加了一個污泥脫水廠。

第三次擴建至今（引入現(xiàn)代化設(shè)備）

到了 1985年，韋德霍茲利經(jīng)過第三次擴建后，變?yōu)榱艘粋€由電腦控制，包括機械、生物、化學、滲透四個處理過程（耗資約3億瑞士法郎）的工廠。

這個污水處理廠成為了歐洲現(xiàn)代化程度最高的污水處理廠之一。

之后，雖然沒有大規(guī)模的擴建，韋德霍茲利仍在積極引進最先進的污水處理技術(shù)。

2012年，蘇黎世通過國際招標建造一座新的污泥處理廠（于2015年建成）。

2016年，蘇黎世耗資5,000萬瑞士法郎購買了八臺臭氧系統(tǒng)以作進一步的生物處理。

02工藝流程（“五階段”深度處理）

廢水從進入韋德霍茲利污水處理廠中將經(jīng)過五個階段的深度處理過程：機械，生物，化學，臭氧氧化和過濾。

機械處理階段

機械處理過程包括預處理和沉淀池。

預處理過程主要是為了去除廢水中的不溶性污染物。一些體積較大的污染物例如紡織品，紙張和木材會被格柵攔??；石頭，金屬塊會沉淀在沙坑底部。

去除大顆粒污染物后的廢水會流入沉淀池中，其中不溶性污染物（例如食物殘渣和糞便）會沉淀并形成污泥。同時，通過不斷吹入空氣，油脂和油也會浮在水面上而被刮去。

生物處理階段

在這里，微生物（活性污泥）可以進一步凈化廢水。微生物分解了大多數(shù)有機溶解的污染物。?通過切換水箱，實現(xiàn)好氧和厭氧階段切換，將銨鹽轉(zhuǎn)化成硝酸鹽，然后將其轉(zhuǎn)化為氣態(tài)氮。

化學處理階段

該過程與生物清潔同時進行。主要目的是為了去除廢水中來自洗滌劑，清潔劑和食物的磷酸鹽。

因此，將鐵鹽添加到廢水中，形成的不溶性化合物會與活性污泥絮凝沉淀到澄清池底部，通過刮臂回流至生物濾池中。

多余的污泥與來自機械處理過程產(chǎn)生的污泥一起送至污泥消化系統(tǒng)。

臭氧氧化階段

該系統(tǒng)在2016年才引入，為韋德霍茲利污水廠提供臭氧（該系統(tǒng)每小時能夠產(chǎn)生153千克臭氧，以處理每秒6500升的流量）。

裝置原理是使用人造閃電從氧氣中產(chǎn)生臭氧。氧氣的主要來源是周圍的空氣，通過真空變壓吸附將其分解為氧氣和氮氣。

廢水中的氣態(tài)臭氧會分解微量污染物，例如藥物殘留，農(nóng)藥或激素。（該技術(shù)目前能夠去除廢水中80％的微量污染物同時不會產(chǎn)生有害的氯代副產(chǎn)物。）

過濾階段

這里是清潔廢水的最后一步，用細砂過濾器過濾細小的污泥和懸浮物。

過濾器會定期進行空氣和水的反沖洗。產(chǎn)生的污泥被泵送回機械處理階段。?根據(jù)水質(zhì)，可以再次添加硫酸鐵進一步降低磷酸鹽含量。

最后，凈化后的水會通過三個入口流入利馬特河。

03污泥處理（二級消化+焚燒）

在韋德霍茲利，污水處理過程中產(chǎn)生的污泥會先進行消化處理，然后送入污泥焚燒廠，具體過程如下：

一級消化過程

　從初沉池流出的污泥經(jīng)過濃縮后進入一級消化裝置。在這里，不斷進入的污水和循環(huán)泵確保污泥不斷混合發(fā)酵。

新鮮的污泥通過熱交換器加熱至約38°C，微生物發(fā)酵大概三周的時間，分解有機物質(zhì)并產(chǎn)生甲烷氣體，二氧化碳和水。

二級消化過程

　二級消化池主要是為了分解的有機物質(zhì)的其余發(fā)酵服務(wù)。在這里，污泥繼續(xù)變稠卻不再混合。

消化后的消化水與污泥濃縮液一起進入污泥脫水裝置。加入絮凝劑并用離心機將液體消化污泥脫水（水分含量從97％下降到70％）。

過程中產(chǎn)生的濃縮污泥（占干物質(zhì)的30％）通過螺旋輸送機被送入污泥回收廠并在那里進行回收。而消化水會在脫氮后回流至生物濾池。

污泥回收廠

韋德霍茲利的污泥回收廠是瑞士最大的熱污泥處理設(shè)施，能夠回收處理來自周圍70多家污水處理廠的污泥，每年達10萬噸（對應(yīng)的干物質(zhì)含量約為3萬噸/年）。

工廠本身包括一個污泥接收大廳，一個流化床燃燒工廠，和一個煙氣凈化系統(tǒng)。

脫水后的污泥經(jīng)混合后運送到干燥器。經(jīng)過蒸汽部分干燥后，污泥被送入Outotec流化床(FB)焚燒爐。

從干燥器中蒸發(fā)出來的水在一個蒸汽冷凝裝置中冷凝，回收的熱量用于蘇黎世市區(qū)供暖。

焚化爐的熱煙氣用于與熱電廠聯(lián)合產(chǎn)生電力以及預干燥污泥。而冷卻下來的煙氣則進入靜電除塵器，99%以上的灰可以在這里被分離出來。

除塵后，利用噴霧干燥系統(tǒng)、吸附反應(yīng)器、袋式除塵器等裝置對煙氣進行凈化。

整個污泥處置過程可將污泥處置成本降低近50％。

04總結(jié)

總的來說，雖然瑞士在抗疫過程中態(tài)度有些消極，但在污水處理方面還是秉持著嚴謹和積極的態(tài)度的。

每年，韋德霍茲利污水廠的工作人員都要持續(xù)監(jiān)測 1000公里長的污水渠網(wǎng)絡(luò)，他們會利用地下攝像機檢查結(jié)構(gòu)情況，24小時提供疏通下水道服務(wù)。

僅下水管道的維護費用，蘇黎世每年就要投資 4000多萬瑞士法郎（約3億人民幣）。

當然，韋德霍茲利污水廠是非營利單位，過程中產(chǎn)生的利潤會用來研究和改進技術(shù)設(shè)備。

10年前，蘇黎世曾向倫敦取經(jīng)，嘗試把污水處理廠私有化，但 “結(jié)果是災(zāi)難性的 ”。若要盡心盡力地保障 1000多公里的下水道網(wǎng)絡(luò)，只有非營利部門才能做到。

由此可見，我國大型污水處理廠所追求的并不全是技術(shù)上的先進，更應(yīng)該關(guān)注設(shè)備的運行和維穩(wěn)技術(shù)。

另一方面， 在我前兩篇介紹世界TOP 2污水廠的文章（《Stickney污水廠》和《鹿島污水處理廠》）中也不難發(fā)現(xiàn)，國外大型污水廠始終把 “零二次污染物排放”的理念放在首位，盡可能挖掘處理過程中廢物的利用價值。

污水處理說到底還是一件需要長期投入的產(chǎn)業(yè)，“掙快錢”的想法并不適合做環(huán)保，著眼長遠才是正確的心態(tài)！