世界各國沒少嘗試各種各樣的技術路線，迫切希望實現節能減排，修復地球環境。

在層層壓力之下，污水廠作為能耗大戶，自然也要面臨轉型：

比如，強化污染物削減功能，搞搞極限脫氮除磷；

比如，以提高能源自給率為目標進行提標改造，實現低碳污水處理；

比如，重視污水處理過程的資源回收，實現循環利用等。

于是就有了：

2003年，全球第一座NeWater再生水廠在新加坡建成，污水再生回用達到飲用水標準；

2005年，奧地利Strass污水處理廠在全球首次實現能量自給自足，僅依靠回收污水中化學能即可滿足污水處理的能量消耗；

2016年，瑞士立法強制從污水（污泥）、動物糞尿等污染物中回收不可再生的磷資源。

…… 

作為世界公認的水利強國，荷蘭自然也不甘落后。 

所以今天，小編就和大家聊聊碳中和時代，荷蘭的污水廠是如何進行升級轉型的。

荷蘭，地處萊茵河、馬斯河和斯海爾德河三角洲，是一個低洼之地。

作為環保人，每次提到荷蘭小編腦海中第一個蹦出來的就是代爾夫特理工大學。

尤其是它的Kluvyer生物技術實驗室，在微生物工程技術方面的成就可謂是享譽全球，目前我們熟悉的一些污水生物處理技術很多都是來自這里。

比如反硝化除磷與磷回收（BCFS）、短程硝化（SHARON）、厭氧氨氧化（ANAMMOX/CANON）、好氧顆粒污泥（NEREDA）、側流富集/主流強化硝化（BABE）、生物塑料（PHA）回收等。

更厲害的是，這些技術還出自Mark van Loosdrecht教授一人之手，他也因此獲得了水業的“諾貝爾獎”——新加坡李光耀水獎。

老早的時候，代爾夫特理工大學就提出了可持續污水處理的理念了，2008年，荷蘭應用水研究基金會把這個理念具象化為“NEWs”框架。

即Nutrient（營養物）+Energy（能源）+Water（水） factories（工廠）詞組的縮寫，表示可持續理念下的污水處理廠其實是營養物、能源和再生水三位一體的生產工廠。

正好“NEWs”一詞也有新的含義，既是新生，也是未來。

這個“NEWs”有多好呢，在它的框架下，污水中幾乎沒有了傳統意義上的廢物：

于是，荷蘭還將污水處理工藝步驟概括為6大過程：①預處理；②基本處理；③后處理；④污泥處理；⑤污泥脫水上清液處理；⑥能量轉化。

看起來簡簡單單，其實每一個工藝步驟背后可選擇的技術很多，相同的技術也可以在不同的工藝步驟中獲得應用，就好像排列組合一樣，總可以找到最合適的方式處理污水。

既然有了大方向，那么工藝技術自然也要圍著這個框架展開。

NEWs框架下升級的概念工廠會采用什么樣工藝技術？

首先我們看一下這個營養物工廠概念工藝。如圖中所示，沉砂池去除無機砂礫后，主要靠生物固磷將污水中磷富集于污泥中沉淀回收；富磷污泥厭氧消化產CH4后經離心機脫水干化，主要從干污泥焚燒灰燼中回收磷，也可氧化上清液產生磷酸鹽。

該工藝的主要特點是將COD與營養物質分離，分別回收能源與資源。

其次就是能量工廠的概念工藝。從圖中也能看出來，這個能量工廠的工藝就比較復雜了。

原水進來以后，要經過微濾網，這個微濾網是用來截流顆粒COD的；然后經過預沉池，沉淀一部分SS；后面就是專家研究推薦的A-B工藝了，一般會根據實際情況對所屬污水廠進行升級改造。A段厭氧消化產生CH4，后面的厭氧氨氧化主要是用來脫氮，最后的磷以化學結晶的方式回收。

這一概念工藝的特點就是截留COD并使之直接超臨界氣化產生氫氣和甲烷，剩余溶解性COD采用厭氧分解；N、P通過ANAMMOX方式與化學結晶方式去除，以最大化COD轉化能源。

最后就是再生水廠概念工藝了。它的目標產品為鍋爐補水甚至是飲用水，不過絕大部分最后都會進入蘆葦濕地和地表水。

再生水廠同樣采用的是A-B法，原水經過A段和MBR處理之后，加入臭氧，再經過接觸池、生物活性炭過濾后，小部分經RO深度處理獲得鍋爐補充水甚至是飲用水，10％的濃液與另外70％處理水最后排入蘆葦濕地或地表水系統。

這一概念工藝雖可保證獲得穩定的水質和水量，但是MBR與RO這樣的膜技術能耗極高，需要有充足的剩余污泥提供有機能量。其特點是最大程度隔離COD并轉化能源（A段），生物脫氮（MBR），化學除磷，難降解COD高級氧化。

馬克思他老人家告訴我們，實踐才是檢驗認識真理性的唯一標準。

為了驗證NEWs理念，荷蘭沒少搞下功夫，比如對 Amersfoort 污水處理廠開啟了為期6年的改造計劃。

通過革新污泥處理技術將其轉變成為一個區域性污泥處理中心，并增設磷回收單元，期望實現完全能源自給、40％磷回收及75％的污泥經干化后含水率為10％的階段目標。

Amersfoort污水處理廠的最大處理量為8900m³·h^-1，相當于31500人口當量/d。污水廠改造前后的污水處理工藝保持不變，即污水經初沉池＋曝氣池＋二沉池＋砂濾池處理后，滿足N＜10mg·L^-1，P< 0.2mg·L^-1的出水標準。改造后如圖所示：

首先，Amersfoort污水廠實現能源工廠目標的關鍵措施有兩點：

①采用污泥熱壓水解技術以提高消化負荷。污泥微生物細胞在高溫(150~200℃)高壓下發生裂解，以提高污泥水解生物利用率，增加厭氧消化負荷及甲烷產量；

②熱電聯產技術(CHP)。消化產生的甲烷經CHP以熱能和電能的形式完成對污水能源的回收。 減少了傳統高壓水解需要蒸汽驅動水解過程所需的熱能。

Amersfoort污水廠對兩種關鍵技術的聯合使用，不僅可滿足完全能量自給，每年還可產生約2000000 kWh的電能對外供電，成為名副其實的能源工廠。

其次是磷回收。Amersfoort污水廠每天可產生2000 t鳥糞石顆粒。通過應用WASSTRIP工藝+Peal單元，避免了富含磷、銨及鎂的消化液污泥消化反應器中的結晶，從而減少傳統工藝因結晶產生的管道維護費用，同時可減少大量化學污泥，提高了磷回收的效率和純度。 

其實從上面的介紹不難看出，傳統工藝仍然占據著荷蘭污水處理的主流。資源、能源回收目前以磷回收與污泥轉化能源為主要核心，也最為現實。

NEWs框架的建立雖然針對未來污水處理方向，但并不預示著既有污水處理設施被推倒重來，也不是新建示范廠，而是強調既有污水廠根據自身情況、因地制宜。這是荷蘭人一貫作風，當然，也是我們進行污水處理時可以學習的地方。

資料/圖片來源：網絡、《國外污水處理廠發展現狀與趨勢》；郝曉地等，荷蘭未來污水處理新框架——NEWs極其實踐；