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看完瑞士這座最大規模污水廠，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布的《2018年全球環境績效指數(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。
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個社區的生活污水以及工業廢水，服務約47萬居民。
廠區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電站，經篩選和焚燒后可轉化為生態電力。
工廠歷史（160年擴建了3次）
工廠的建成（始于一場傳染?。?/strong>
韋德霍茲利的歷史要從19世紀中葉說起。
當時蘇黎世居民發生大規模的傷寒傳染現象，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（處理規模較?。?/strong>
然而，第一座污水處理廠并不能解決污水對環境的影響，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（耗資約400萬瑞士法郎），能將污水和固態污物分離。
第二次擴建（工業革命）
隨著第二次工業革命帶來的經濟高速發展，大量工業廢水被排放到河里，水體變得渾濁發臭，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，同時在污泥消化設施中添加了一個污泥脫水廠。
第三次擴建至今（引入現代化設備）
到了 1985年，韋德霍茲利經過第三次擴建后，變為了一個由電腦控制，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代化程度最高的污水處理廠之一。
之后，雖然沒有大規模的擴建，韋德霍茲利仍在積極引進最先進的污水處理技術。
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有機溶解的污染物。?通過切換水箱，實現好氧和厭氧階段切換，將銨鹽轉化成硝酸鹽，然后將其轉化為氣態氮。
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生的污泥一起送至污泥消化系統。
臭氧氧化階段
該系統在2016年才引入，為韋德霍茲利污水廠提供臭氧（該系統每小時能夠產生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。
廢水中的氣態臭氧會分解微量污染物，例如藥物殘留，農藥或激素。（該技術目前能夠去除廢水中80％的微量污染物同時不會產生有害的氯代副產物。）
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。產生的污泥被泵送回機械處理階段。?根據水質，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泵確保污泥不斷混合發酵。
新鮮的污泥通過熱交換器加熱至約38°C，微生物發酵大概三周的時間，分解有機物質并產生甲烷氣體，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的其余發酵服務。在這里，污泥繼續變稠卻不再混合。
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％）。
過程中產生的濃縮污泥（占干物質的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（對應的干物質含量約為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。
脫水后的污泥經混合后運送到干燥器。經過蒸汽部分干燥后，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供暖。
焚化爐的熱煙氣用于與熱電廠聯合產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、吸附反應器、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
總的來說，雖然瑞士在抗疫過程中態度有些消極，但在污水處理方面還是秉持著嚴謹和積極的態度的。
每年，韋德霍茲利污水廠的工作人員都要持續監測 1000公里長的污水渠網絡，他們會利用地下攝像機檢查結構情況，24小時提供疏通下水道服務。
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，過程中產生的利潤會用來研究和改進技術設備。
10年前，蘇黎世曾向倫敦取經，嘗試把污水處理廠私有化，但 “結果是災難性的 ”。若要盡心盡力地保障 1000多公里的下水道網絡，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上的先進，更應該關注設備的運行和維穩技術。
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》）中也不難發現，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業，“掙快錢”的想法并不適合做環保，著眼長遠才是正確的心態！