基于今年7月份歐洲污水處理廠的考察工作，我下面將主要介紹歐洲污水處理經(jīng)驗(yàn)以及將來的發(fā)展趨勢(shì)，進(jìn)而和在座的專家一起探討未來的技術(shù)會(huì)如何改變中國(guó)污水處理方向。

時(shí)代的變化

    一百年前的歐洲，工業(yè)革命促使了城市化迅速發(fā)展，人口的大量集中引發(fā)的水污染成為當(dāng)時(shí)迫切需要解決的問題?；诖吮尘?，英國(guó)人首先在戴維漢姆實(shí)驗(yàn)室發(fā)明了活性污泥工藝，由此奠定了當(dāng)今污水處理的基石。反觀當(dāng)今社會(huì)，氣候變化促使能源效率不斷提高，降低化石能源需求的呼聲日益高漲;此外，各種資源價(jià)格也在不斷上漲，污水處理的觀念正在逐步轉(zhuǎn)變，污水已不再被認(rèn)為是廢物而是一種資源。

在歐盟委員會(huì)發(fā)布的《歐洲創(chuàng)新伙伴關(guān)系：水》中提出5個(gè)優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域，其中三個(gè)領(lǐng)域都與污水處理有關(guān)。作為污水處理的歐洲領(lǐng)先者，荷蘭提出提了NEWs的概念，也就是污水處理廠要成為肥料工廠（Nutrient)、能源工廠（Energy)和水源工廠（Water)。這些“工廠”里包含了很多機(jī)遇，如氮磷的資源回收、能源自給，以及水的各種方式回用等等。

當(dāng)前技術(shù)趨勢(shì)

    毫無疑問的是，歐洲以活性污泥工藝為核心的生物處理技術(shù)構(gòu)成了歐洲污水處理得基石，同時(shí)圍繞著能源自給與資源回收正改變著當(dāng)今污水處理的面貌。

AB工藝：

    這里需要提一下AB工藝，AB工藝是德國(guó)人在70年代發(fā)明的，具有投資省、節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，后來90年代由于氮磷排放標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格，這種工藝失去了競(jìng)爭(zhēng)力，隨著一些新型技術(shù)的出現(xiàn)，這種工藝現(xiàn)在又引起了人們的重新思考。

能量自給：

    污水處理過程中的能力自給，在歐洲一些污水處理廠做的比較突出，比如奧地利的Strass污水處理廠、丹麥的Ejby Molle污水處理廠、德國(guó)漢堡污水處理廠、德國(guó)曼海姆污水處理廠等。這些歐洲污水處理廠實(shí)現(xiàn)能源自給的途徑很多，在多個(gè)方面都進(jìn)行改進(jìn)，比如說廠內(nèi)內(nèi)回流返回至滴濾處處理，曝氣系統(tǒng)優(yōu)化、VFD、厭氧氨氧化、熱電聯(lián)產(chǎn)等。

消化技術(shù)：

    歐洲現(xiàn)已普遍應(yīng)用厭氧消化技術(shù)，其中以協(xié)同厭氧消化發(fā)展更為迅速。它是指同時(shí)消化兩種以上有機(jī)物的污泥厭氧消化工藝，通常是污水處理廠的污泥加一部分的外來有機(jī)物，如將餐廚垃圾、油脂等。其顯著的優(yōu)點(diǎn)是可以提高沼氣產(chǎn)量，降低地區(qū)內(nèi)的碳排放量。

    側(cè)流厭氧氨氧化：目前的發(fā)展勢(shì)頭非常迅速，到2014年底全球?qū)⒂?00座污水處理廠采用這一技術(shù)，歐洲的應(yīng)用主要集中在德國(guó)、荷蘭、奧地利、丹麥、瑞典等，主要的技術(shù)流派有ANAMMOX、DEMON、Anita-Mox，其主要優(yōu)勢(shì)是降低主流工藝的氮負(fù)荷，使出水水質(zhì)更加穩(wěn)定，降低曝氣能耗，降低碳源所需。

    主流厭氧氨氧化：主流厭氧氨氧化技術(shù)，無論是污水處理廠、研究機(jī)構(gòu)、大學(xué)都在做這方面的實(shí)驗(yàn)，這是瑞典馬爾默的污水處理廠做的實(shí)驗(yàn)，其他的研究機(jī)構(gòu)還有荷蘭鹿特丹的污水處理廠，Kruger也在做這方面的嘗試。絕大多數(shù)人認(rèn)為主流厭氧氨氧化技術(shù)在未來10年可能會(huì)成為重要的處理方法，但目前依然存在巨大的挑戰(zhàn)。包括NOB的抑制、Anammox菌的富集、出水水質(zhì)，N2O溫室氣體等問題。

磷回收：

    污水處理過程中對(duì)磷的回收起源于有生物除磷和厭氧消化的污水處理廠經(jīng)常出現(xiàn)管道堵塞。目前，一些歐洲國(guó)家已把磷回收作為長(zhǎng)遠(yuǎn)戰(zhàn)略目標(biāo)，在政策上出現(xiàn)了一些變化。。多元化的磷回收技術(shù)已成為歐洲磷回收的主要趨勢(shì)，產(chǎn)品主要是MAP。另外，磷回收的意義不僅在于磷的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，更重要的是在污泥脫水前進(jìn)行磷回收可以提高污水處理廠的污泥脫水性能，降低污泥脫水的藥劑消耗，降低污泥處理成本。

污泥熱水解：

    污泥熱水解的優(yōu)點(diǎn)包括病原菌的滅活、減少占地面積、提高沼氣產(chǎn)量，提高污泥脫水含水率等。但是這個(gè)技術(shù)現(xiàn)在也存在一些缺點(diǎn)，包括技術(shù)復(fù)雜、高溫高壓操作條件、對(duì)員工的素質(zhì)要求高等方面。 CAMBI是污泥熱水解現(xiàn)在運(yùn)用比較多的技術(shù)。

    同時(shí)，很多歐洲的污水處理廠很重視儀表、控制、自動(dòng)化，丹麥Ejby Molle污水處理廠的污泥投藥系統(tǒng)可以滿足一年的藥劑存儲(chǔ)量，投藥完全自動(dòng)化;很多污水處理廠對(duì)曝氣的控制非常重視，Strass污水廠、Ejby Molle污水廠都是基于氨氮的曝氣控制技術(shù)，對(duì)節(jié)能和出水達(dá)標(biāo)非常有利。

   另外歐洲污水處理很重視環(huán)境友好，每個(gè)污水處理廠都有生物除臭裝置。

好氧顆粒污泥：

    這個(gè)技術(shù)是荷蘭90年代發(fā)展起來的一個(gè)新興技術(shù)，污泥沉降性能好、節(jié)能占地，但是對(duì)一些低濃度的城市污水還需要進(jìn)一步研究論證。

未來的技術(shù)如何變化

    未來的技術(shù)會(huì)如何變化?活性污泥的未來是什么?不同的人有不同的回答。David jenkins認(rèn)為活性污泥工藝廣泛的適用性將使其在廣度與深度方面繼續(xù)發(fā)展，這種局面將至少再持續(xù)100年;Willy Verstraete認(rèn)為活性污泥100年已經(jīng)足夠了;James Barnard認(rèn)為如今我們又回到了百年前的起點(diǎn)，污水是資源，其中的營(yíng)養(yǎng)應(yīng)得到回收。

    時(shí)代需求催生技術(shù)的變革，回首一百年前，對(duì)污水的曝氣從1882年就開始了，30年過去了，到1912年并沒有取得重大的突破，但是兩年后， 1914年活性污泥工藝就誕生，從那以后所有人都學(xué)會(huì)了。現(xiàn)在的環(huán)境挑戰(zhàn)使得技術(shù)的發(fā)展更加復(fù)雜，技術(shù)開發(fā)的難度將越來越大，但應(yīng)用的要求卻是更加便宜、性價(jià)比更高的技術(shù)。誰是污水處理技術(shù)進(jìn)步的真正力量，是Ardern & Lockett， Perry McCary， James Barnard?還是千千萬萬的污水處理設(shè)計(jì)、運(yùn)行者?但他們?cè)跉v史中并不曾留下輝煌的名字。我認(rèn)為驅(qū)動(dòng)的力量是應(yīng)用，而并非是技術(shù)，在應(yīng)用中才能準(zhǔn)確體現(xiàn)技術(shù)的價(jià)值，反映技術(shù)的特點(diǎn)，暴露技術(shù)的弱點(diǎn)，為新的技術(shù)提供發(fā)展的契機(jī)。所以，污水處理廠才是污水處理技術(shù)的真正力量。

    每個(gè)事物都有它的生命，技術(shù)也有它的生命。早期創(chuàng)新者喜歡新生事物，希望得到研究資金，中期往往借用復(fù)制技術(shù)的手段尋求優(yōu)勢(shì)，而晚期就要做到必要的適應(yīng)，現(xiàn)在建設(shè)一座活性污泥污水處理廠只是必要的技術(shù)適應(yīng)，而DEMON、Anita-Mox正在尋求技術(shù)的優(yōu)勢(shì)地位。

    最后引用詹姆斯赫頓的一句話：過去是開啟未來的鑰匙。從歷史中探尋技術(shù)的發(fā)展規(guī)律，未來就在今天。