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(huì)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(wàn)平方公里土地上，星羅棋布的盤(pán)踞著山川、河流、湖泊和森林，它享有著“世界花園”的美譽(yù)，被稱為世界上最干凈的國(guó)家。（由耶魯大學(xué)等單位發(fā)布的《2018年全球環(huán)境績(jī)效指數(shù)(EPI)報(bào)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(xiàn)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(dú)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(yùn)營(yíng)，處理周圍6個(gè)社區(qū)的生活污水以及工業(yè)廢水，服務(wù)約47萬(wàn)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(wàn)至50萬(wàn)噸，年處理量大約為8000萬(wàn)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(jìn)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(kuò)建了3次）

工廠的建成（始于一場(chǎng)傳染?。?/strong>

韋德霍茲利的歷史要從19世紀(jì)中葉說(shuō)起。

當(dāng)時(shí)蘇黎世居民發(fā)生大規(guī)模的傷寒傳染現(xiàn)象，人們認(rèn)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(kuò)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(duì)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(jìn)了一套當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的綜合污水處理系統(tǒng)（耗資約400萬(wàn)瑞士法郎），能將污水和固態(tài)污物分離。

第二次擴(kuò)建（工業(yè)革命）

隨著第二次工業(yè)革命帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)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(duì)韋德霍茲利進(jìn)行了第二次擴(kuò)建（耗資約 6000萬(wàn)瑞士法郎）。

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

第三次擴(kuò)建至今（引入現(xiàn)代化設(shè)備）

到了 1985年，韋德霍茲利經(jīng)過(guò)第三次擴(kuò)建后，變?yōu)榱艘粋€(gè)由電腦控制，包括機(jī)械、生物、化學(xué)、滲透四個(gè)處理過(guò)程（耗資約3億瑞士法郎）的工廠。

這個(gè)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(méi)有大規(guī)模的擴(kuò)建，韋德霍茲利仍在積極引進(jìn)最先進(jìn)的污水處理技術(shù)。

2012年，蘇黎世通過(guò)國(guó)際招標(biāo)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(wàn)瑞士法郎購(gòu)買了八臺(tái)臭氧系統(tǒng)以作進(jìn)一步的生物處理。

02工藝流程（“五階段”深度處理）

廢水從進(jìn)入韋德霍茲利污水處理廠中將經(jīng)過(guò)五個(gè)階段的深度處理過(guò)程：機(jī)械，生物，化學(xué)，臭氧氧化和過(guò)濾。

機(jī)械處理階段

機(jī)械處理過(guò)程包括預(yù)處理和沉淀池。

預(yù)處理過(guò)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(huì)被格柵攔住；石頭，金屬塊會(huì)沉淀在沙坑底部。

去除大顆粒污染物后的廢水會(huì)流入沉淀池中，其中不溶性污染物（例如食物殘?jiān)图S便）會(huì)沉淀并形成污泥。同時(shí)，通過(guò)不斷吹入空氣，油脂和油也會(huì)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(jìn)一步凈化廢水。微生物分解了大多數(shù)有機(jī)溶解的污染物。?通過(guò)切換水箱，實(shí)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(xué)處理階段

該過(guò)程與生物清潔同時(shí)進(jìn)行。主要目的是為了去除廢水中來(lái)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(huì)與活性污泥絮凝沉淀到澄清池底部，通過(guò)刮臂回流至生物濾池中。

多余的污泥與來(lái)自機(jī)械處理過(guò)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(shí)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(lái)源是周圍的空氣，通過(guò)真空變壓吸附將其分解為氧氣和氮?dú)狻?/p>

廢水中的氣態(tài)臭氧會(huì)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(shí)不會(huì)產(chǎn)生有害的氯代副產(chǎn)物。）

過(guò)濾階段

這里是清潔廢水的最后一步，用細(xì)砂過(guò)濾器過(guò)濾細(xì)小的污泥和懸浮物。

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

最后，凈化后的水會(huì)通過(guò)三個(gè)入口流入利馬特河。

03污泥處理（二級(jí)消化+焚燒）

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

一級(jí)消化過(guò)程

　從初沉池流出的污泥經(jīng)過(guò)濃縮后進(jìn)入一級(jí)消化裝置。在這里，不斷進(jìn)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(guò)熱交換器加熱至約38°C，微生物發(fā)酵大概三周的時(shí)間，分解有機(jī)物質(zhì)并產(chǎn)生甲烷氣體，二氧化碳和水。

二級(jí)消化過(guò)程

　二級(jí)消化池主要是為了分解的有機(jī)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(jìn)入污泥脫水裝置。加入絮凝劑并用離心機(jī)將液體消化污泥脫水（水分含量從97％下降到70％）。

過(guò)程中產(chǎn)生的濃縮污泥（占干物質(zhì)的30％）通過(guò)螺旋輸送機(jī)被送入污泥回收廠并在那里進(jìn)行回收。而消化水會(huì)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(lái)自周圍70多家污水處理廠的污泥，每年達(dá)10萬(wàn)噸（對(duì)應(yīng)的干物質(zhì)含量約為3萬(wàn)噸/年）。

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

脫水后的污泥經(jīng)混合后運(yùn)送到干燥器。經(jīng)過(guò)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(lái)的水在一個(gè)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(yù)干燥污泥。而冷卻下來(lái)的煙氣則進(jìn)入靜電除塵器，99%以上的灰可以在這里被分離出來(lái)。

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(duì)煙氣進(jìn)行凈化。

整個(gè)污泥處置過(guò)程可將污泥處置成本降低近50％。

04總結(jié)

總的來(lái)說(shuō)，雖然瑞士在抗疫過(guò)程中態(tài)度有些消極，但在污水處理方面還是秉持著嚴(yán)謹(jǐn)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(cè) 1000公里長(zhǎng)的污水渠網(wǎng)絡(luò)，他們會(huì)利用地下攝像機(jī)檢查結(jié)構(gòu)情況，24小時(shí)提供疏通下水道服務(wù)。

僅下水管道的維護(hù)費(fèi)用，蘇黎世每年就要投資 4000多萬(wàn)瑞士法郎（約3億人民幣）。

當(dāng)然，韋德霍茲利污水廠是非營(yíng)利單位，過(guò)程中產(chǎn)生的利潤(rùn)會(huì)用來(lái)研究和改進(jìn)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(yíng)利部門才能做到。

由此可見(jiàn)，我國(guó)大型污水處理廠所追求的并不全是技術(shù)上的先進(jìn)，更應(yīng)該關(guān)注設(shè)備的運(yùn)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(guó)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(guò)程中廢物的利用價(jià)值。

污水處理說(shuō)到底還是一件需要長(zhǎng)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(zhǎng)遠(yuǎn)才是正確的心態(tài)！