德中環(huán)能將帶您沿著污水處理的流程，一步一步走近這座污水處理廠，領略參觀德國的污水處理工藝。
該污水處理廠建造于1927年。1935年該污水處理廠就建造了機械處理、生物處理、發(fā)酵制沼氣發(fā)電。1989年，污水處理廠完成了翻新，形成了目前整個污水處理廠的基本模型。在1991-1998年，該廠在污水機械處理、生物處理、生物除磷結(jié)合硝化和反硝化(A2O)、生物沼氣處理和熱電聯(lián)產(chǎn)、中央控制等方面都進行了技術革新。至1998年，該污水處理廠日均污水處理量為23萬立方米，具備完善的淤泥脫水和預處理設施。
2010年污水處理廠采用鳥糞石Magnesium- Ammonium- Phosphat (MAP) 沉降工藝實現(xiàn)磷的高效產(chǎn)品化回收。2013年完成對脫水污泥的烘干。2017-2022 年計劃投資1億7000萬歐元，用于擴建污水混合池，新建污水后續(xù)深度處理，以及污泥處理流程。完成改造后，該污水處理廠將擁有4級凈化過程來適應日益嚴格的排放標準，以及配備完善的污泥焚燒流程。
表格 1: 2016年Wassmansdorf污水處理廠處理標準
圖 1: Wassmannsdorf 污水處理流程圖
預處理
周邊的生活污水將通過泵站運輸?shù)皆撐鬯幚韽S并經(jīng)兩根直徑為1.8米的管道被輸送到較高位置的格柵首先進行機械預處理(對應流程圖標記2)。大顆粒塑料、植物等被2cm的粗格柵過濾。之后污水會進入細格柵，污水中醫(yī)藥棉簽、頭發(fā)等小顆粒物質(zhì)會進一步被8mm的細格柵過濾。
圖2: 污水輸送管道
污水中含有的直徑小于2mm固體顆粒沙子會在沉沙池中(圖3)進行沉降去除。在沉砂池中(標記3)污水的流速為30 cm/s，在這種速度下所有的沙子能在沉砂池中沉淀。沉砂池池底有推沙裝置，沙子被推入漏斗口沉淀。沙子被泵打到洗沙器中清洗，洗凈的沙子能當做建筑材料，用于垃圾填埋上層覆蓋沙使用。
圖3：細紗清洗設備
未經(jīng)生化處理的污水中包含了浮油和污泥，這些都包含了大量的能量。污水在預處理池(標記4)能做到油污分離。預處理池液面上有刮油器，所有的浮油在(標記4)圖5，被收集后和污泥混合進入發(fā)酵罐用于發(fā)酵制沼氣。預處理池平均檢修頻率為1-2年。
圖4: 預處理池
圖5：預處理池浮油收集
生物處理
污水流入A2O反應池(標記5)。該反應池分三個模塊厭氧池、缺氧池和好氧池接連進行。污水經(jīng)長時間流動后溶解氧含量很低，在厭氧反應池中與淤泥混合。在這里有機物被氨化，磷被游離釋放。污水隨后進入缺氧池，好氧池中的污水(含硝酸根)回流在該缺氧池中反硝化脫氮，由于缺氧池中含有大量的有機物，這也保證了反硝化能很好地進行。在好氧池中污水經(jīng)充分曝氣。污水中的有機物濃度在有氧過程中能被最大限度的降低。同時污水中的磷能被大量轉(zhuǎn)移到淤泥中。為保證出水的磷含量達標，在好氧池末端投入絮凝劑祛除剩余超標磷。經(jīng)A2O 工藝處理過的污水已經(jīng)清澈透明，有很好的指標。
圖6: 厭氧池
圖7：缺氧池
圖8：瀑氣池
圖9：好氧池曝氣管
圖10：沉淀池
污水經(jīng)沉淀池靜置后與淤泥分離。淤泥被收集到儲存塔用于發(fā)酵制沼氣，污水達到排放標準進入河流。
圖11：出水
污泥處理
該污水處理廠年污泥生成量為19600噸。廠內(nèi)有三臺離心機用于剩余污泥脫水處理，五臺離心機用于發(fā)酵污泥的脫水。污泥(生物質(zhì)含量1.22%)添加絮凝劑后(0.73克/克生物質(zhì))離心脫水(能耗1.5千瓦時/立方米)最終達到生物質(zhì)含量6.95%。離心過程中脫去的污水被輸送到厭氧池循環(huán)處理，脫水后的淤泥被送入沼氣發(fā)酵池(運輸總耗能0.6千瓦時/立方米)。
污泥采用高溫厭氧發(fā)酵，共有6個沼氣池，每個池8000立方米。發(fā)酵后的污泥目前脫水后拉載到其他地方進行焚燒，如單獨焚燒、水泥廠焚燒等。為滿足新的污泥條例，目前在建設新的污泥單獨焚燒，并從污泥的焚燒灰燼中提取磷。
表格 2:進入發(fā)酵罐的混合污泥數(shù)據(jù)
圖12：污泥發(fā)酵設備
圖13：鳥糞石磷回收設備
根據(jù)污水處理過程中產(chǎn)生污泥的位置不同，其N,P等營養(yǎng)物質(zhì)含量也不同。污泥被分別儲存在FSV，ASV，MSV和ÜSV四個不同的儲泥罐中。污泥里的磷、氨經(jīng)發(fā)酵過程迅速形成可溶性P 和N。由于污水中溶解了鈣、鎂離子，極易在發(fā)酵罐的輸送管中生成結(jié)晶堵塞管道，增大能耗影響流程。取代常規(guī)的方法，柏林水務集團研發(fā)了新型的鳥糞石AirPrex工藝，通過曝氣使得污水PH值升高，形成結(jié)晶的條件。再投入氯化鎂藥劑就可生成磷肥MgNH4PO4·6H2O鳥糞石。其成品磷肥在市場上售價為2.5歐/500克。其肥力和正常TSP肥料相當。
圖14：未干燥成品鳥糞石
污泥在沼氣罐中發(fā)酵生成沼氣(沼氣體積比60.5%)，其含有硫化氫、二氧化碳等物質(zhì)阻礙燃燒，降低熱值。三個沼氣罐一共11000立方米。凈化后的沼氣被用于發(fā)電或轉(zhuǎn)化成熱能供周邊村莊及加熱發(fā)酵罐使用。熱力發(fā)電的功率約為3000千瓦，整個污水處理廠能耗約為13000千瓦。
表格 3:發(fā)酵罐和熱電聯(lián)產(chǎn)裝置數(shù)據(jù)
圖15：沼氣發(fā)電機
