歐洲最大的好氧顆粒污泥專用污水廠投產(chǎn)運(yùn)行

喜歡足球的朋友，也許聽過英超曾經(jīng)有一支球隊(duì)叫布萊克本流浪(Blackburn Rovers)，它曾拿過英格蘭超級(jí)聯(lián)賽的冠軍(1994-1995賽季)。

布萊克本位于英格蘭西北部蘭開夏郡(Lancashire)，人口約11萬。這座在足球圈外可能默默無名的小城，最近卻在水處理行業(yè)獲得了一個(gè)冠軍頭銜——2022年3月，該市的城市污水處理廠完成重建，并成為全歐洲目前最大的好氧顆粒污泥工程。

話說英國的水環(huán)境，按照當(dāng)?shù)氐臉?biāo)準(zhǔn)，其實(shí)并不如人意：2019年的數(shù)據(jù)顯示，英國只有14%的河流水體水質(zhì)達(dá)到良好以上的水平。蘭開夏的情況更加糟糕——117條河流和過渡流域以及52個(gè)湖泊，一個(gè)good的沒有，大部分處于中等水平(moderate)，還有若干poor的存在。

一方面，英國的河流水質(zhì)有待提高，而另一方面，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，英國污水廠向河流排放的出水占了河道水體污染負(fù)荷的 36%。2014年，英國人頒布了新的水環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)（Water framework Directive implementation in England and Wales: new and d standards to protect the water environment），力圖改善英國的水環(huán)境。在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，布萊克本污水廠的出水BOD和氨氮的水平要在7mg/L和1mg/L以下。

布萊克本污水廠最初主要由初沉池、滴濾池和二沉池組成。后來逐步增置生物曝氣溢流濾池(BAFF)和紫外消毒的三級(jí)處理工藝，污泥處理廠以及為啤酒廠搭建的預(yù)處理廠。

為了滿足新的河道水質(zhì)，同時(shí)提高該地區(qū)的污水管理水平，負(fù)責(zé)英國西北部地區(qū)的聯(lián)合公用事業(yè)集團(tuán)(United Utilities)于2017年成立相關(guān)升級(jí)改造項(xiàng)目，對(duì)布萊克本地區(qū)污水處理進(jìn)行整體升級(jí)改造。

項(xiàng)目亮點(diǎn)

據(jù)報(bào)道，這個(gè)工程的總造價(jià)費(fèi)用高達(dá)1.64億英鎊，主要工作是對(duì)該地區(qū)三個(gè)污水廠進(jìn)行合并整改，包括了修建1.6公里的污水運(yùn)輸管道(Darwen至Blackburn)，目的是Darwen污水廠并入布萊克本污水廠，另外改造Nabs Head廠專注雨水溢流的儲(chǔ)存與處理。除此之外，最重要的改造還是在污水生物處理部分——引入荷蘭的好氧顆粒污泥技術(shù)。

在這個(gè)項(xiàng)目里，Blackburn污水廠建造了6個(gè)12000m3的好氧顆粒污泥反應(yīng)器，總體積為72000m3。另外還有2個(gè)污泥緩沖池(800m3/個(gè))和1個(gè)水位調(diào)節(jié)池(800m3 )。好氧顆粒污泥處理系統(tǒng)的位置在下圖的左下方。

為了加快施工進(jìn)程，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)使用了 3D可視化工具。這些有利于設(shè)計(jì)開發(fā)，并和危險(xiǎn)管理相結(jié)合，確保在施工前確定最功效的設(shè)計(jì)方案。項(xiàng)目具體使用的是 SYNCHRO 4D 軟件，來實(shí)現(xiàn)可視化施工，并用無人機(jī)的3D掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行建模開發(fā)，提高施工的安全性、可靠性、可預(yù)測性。好氧顆粒污泥反應(yīng)器的機(jī)械安裝就運(yùn)用了這些數(shù)字化技術(shù)。

僅僅使用好氧顆粒污泥工藝無法滿足當(dāng)?shù)氐某鏊畼?biāo)準(zhǔn)，所以還需要對(duì)生物處理的出水作進(jìn)一步凈化。United Utilities選擇了瑞士Mecana公司的絨布介質(zhì)過濾技術(shù)(Pile Cloth Media Filter，Mecana公司已被ELIQUO公司收購)，以及Xylem公司的UV紫外消毒，確保最終出水滿足《Bathing Water and Shellfish Directives》的要求。

十年籌備

United Utilities是英國第一家測試好氧顆粒污泥的水務(wù)公司，時(shí)間可以追溯到2013年——當(dāng)時(shí)荷蘭首個(gè)好氧顆粒污泥案例Epe 污水廠在剛投產(chǎn)運(yùn)行。2014年，United Utilities的工程團(tuán)隊(duì)派人前往荷蘭，對(duì)多個(gè)已在運(yùn)行的好氧顆粒污泥案例工程進(jìn)行盡職調(diào)查，并和該技術(shù)的供應(yīng)商進(jìn)行了深入的技術(shù)討論。

在初步確認(rèn)該工藝的運(yùn)行效果后，United Utilities在曼城斯特著名的Davyhulme污水廠進(jìn)行中試。中試結(jié)果最終說服了United Utilities一口氣和荷蘭公司簽下了三個(gè)污水廠的升級(jí)改造工程，包括Morcambe、Failsworth和Kendal污水廠。

話說其實(shí)在2017年，布萊克本污水廠的升級(jí)項(xiàng)目是計(jì)劃選用Xylem公司的SBR工藝技術(shù)。不過后來最終改用了荷蘭RoyalHaskoningDHV公司的好氧顆粒污泥工藝。

也許是因?yàn)閯傞_始正式運(yùn)行，United Utilities和RoyalHaskoningDHV兩家公司都沒有透露關(guān)于布萊克本污水廠更多的出水?dāng)?shù)據(jù)，也沒有介紹如何處理多出來的滴濾池——畢竟節(jié)省占地是好氧顆粒污泥技術(shù)的賣點(diǎn)之一。不過有一點(diǎn)值得注意的是，由于該工藝的高度自動(dòng)化，United Utilities是打算將旗下所有基于好氧顆粒污泥的污水廠共用一個(gè)集中式的中控系統(tǒng)。這個(gè)想法早在2016年底該公司接受媒體采訪時(shí)就透露過了。此外，大家也可以預(yù)期在系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行期后，這些污水廠都可以像荷蘭的Epe或者Zutphen污水廠那樣，提取多余的好氧顆粒污泥中的藻酸鹽，逐步將污水廠轉(zhuǎn)型成為資源回收工廠。