經驗分享：荷蘭處理污泥脫水廢液的工藝選擇

時間：2021-05-21 06:44:57 來源：IWA國際水協會 作者：

早在2008年，荷蘭應用水研究基金會(STOWA)就提出了未來污水廠的新概念NEWs。NEWs是Nutrient(營養物)+Energy(能量)+Water(水) factories的縮寫，旨在打造回收營養物、能源和再生水的新一代污水廠，實現污水處理廠的可持續發展。STOWA還制定了2030污水處理路線圖，目標是讓荷蘭污水廠在2030年前以NEWs為框架完成升級改造。荷蘭各地的水委會因地制宜，按此計劃探索適合旗下污水廠的改造方案。

圖1.截至2019年2月荷蘭污水能量工廠的分布圖 | 圖源：EEGF

荷蘭De Dommel水委會負責荷蘭東南部8座污水廠的運營，人口當量達150萬(1人口當量相當于150g COD)。他們也對STOWA的NEWs方針積極響應：2017年10月，蒂爾堡再生水和資源回收工廠(Tilburg WRRF)在蒂爾堡污水廠正式投產運營。De Dommel水委會運營的8座污水廠的污泥都集中到這里來進行處理，包括初始污泥和剩余污泥。項目初衷是要降低污泥處理的運營成本，盡可能地回收沼氣和磷。這個項目主要有四部分組成：

污泥熱水解設備 Cambi THP, 165°C，29500 噸干污泥/年

厭氧消化 3個4400m³反應器，25500噸干污泥/年

污泥脫水設備 離心脫水

側流處理線 Phospaq+Anammox，1850kgNH4-N/天 &240kg P/天

升級改造項目在2017年底全面投產運行。所謂的側流處理是對污泥脫水后產生的廢液做進一步處置。熱水解+中溫厭氧消化后會產生污泥，這些污泥經脫水后的廢液會回流進入污水廠的主流處理線。這些回流液是否對主流線的微生物有抑制作用？這是當時運行團隊不確定的一個點。為了降低回流液的氨氮負荷，運行團隊增加了側流處理線來使回流總氮負荷低于450kgTN/天。他們對側流處理線進行長達22個月的觀察研究，研究結果發表在IWA期刊《Water Practice & Technology》上。

側流處理方法

如下圖所示，側流處理線位于廠區的中間位置，由一個500m³的PHOSPAQ鳥糞石反應器和1100m³的Anammox厭氧氨氧化反應器組成。這套結合了PHOSPAQ和Anammox工藝的最早案例是荷蘭的Olburgen污水廠，建于2006年，用于處理其中溫厭氧消化產生的消化液和工業廢水。該方案由Waterstromen公司設計運營。

圖2. Tilburg污水廠鳥瞰圖及測流處理線在Tilburg污水廠的位置圖

PHOSPAQ是荷蘭Paques公司開發的技術，概括地說它是一個可以同時去除BOD和磷的曝氣系統。通過收集產生的磷酸銨鎂沉淀(鳥糞石)實現磷回收。曝氣過程在使鳥糞石晶體懸浮的同時，也氧化了BOD。系統選用中粗孔的曝氣器，目的是實現最大程度的攪拌，但又將結垢程度最小化。反應器底部的鳥糞石先采用旋流器進行分離，再用螺桿壓濾機脫水，然后裝入鳥糞石容器中。如果BOD過載，Phospaq反應器可充當調峰裝置，減輕對下游工藝的不利影響。目前一共有11個PHOSPAQ反應器案例，總處理量為4940 kg P/天。

圖3. Anammox和PHOSPAQ反應器外觀

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