四級(jí)處理將成污水廠(chǎng)新標(biāo)桿？荷蘭專(zhuān)家卻說(shuō)不要盲從德國(guó)瑞士經(jīng)驗(yàn)
環(huán)境
來(lái)源：奧尼卡水處理創(chuàng)新中心（微信號(hào)：Organica_Water）
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德國(guó)巴登-符騰堡州（Baden-Württemberg）近日宣布對(duì)卡爾斯魯厄（Karlsruhe）的一個(gè)市政污水處理廠(chǎng)的四級(jí)處理升級(jí)項(xiàng)目給予了440萬(wàn)歐元的資助。對(duì)于隔壁老大的決定，荷蘭的水委會(huì)聯(lián)盟的決策顧問(wèn)Michaël Bentvelsen表示：“要想實(shí)施四級(jí)處理不難，但你必須一步到位。”言下之意，荷蘭目前對(duì)此還是處在謹(jǐn)慎評(píng)估和等待的階段。
污水的四級(jí)處理指的是什么呢？為什么會(huì)引起歐洲各國(guó)的重視？本期第三眼專(zhuān)欄小編給大家介紹一下歐洲四級(jí)處理的概況。
卡爾斯魯厄獲得了巴登-符騰堡州440萬(wàn)歐元的資助，計(jì)劃對(duì)Neureut污水廠(chǎng)加建四級(jí)處理工藝 | 圖源：Stadt Karlsruhe
奧尼卡水處理創(chuàng)新中心
四級(jí)處理將成為污水處理新標(biāo)桿？
城市污水處理廠(chǎng)的設(shè)計(jì)最初是用來(lái)去除COD，后來(lái)增加了氮磷等營(yíng)養(yǎng)物的去除要求。在過(guò)去10年，人們?cè)谖鬯畯S(chǎng)里發(fā)現(xiàn)了不少以μg/L或pg/L計(jì)算的低濃度污染物。這些污染物受到越來(lái)越多的關(guān)注，人們一般稱(chēng)之為微污染物(micropollutants)。
微污染物的來(lái)源豐富 | 圖源：TAPES
對(duì)于微污染物，顯然我們不能坐以待斃。瑞士和德國(guó)是這方面的探路先鋒，下圖是截止2015年3月兩國(guó)已有的“四級(jí)處理”的污水廠(chǎng)名單。
德瑞兩國(guó)配有四級(jí)處理的污水廠(chǎng)名單（2015年）
其實(shí)世界各地對(duì)于污水中微量物質(zhì)的危害和去除很早就已經(jīng)開(kāi)展了研究工作，但由于缺乏排放標(biāo)準(zhǔn)，絕大部分污水廠(chǎng)還沒(méi)有考慮采取實(shí)際措施解決這一問(wèn)題，例如在荷蘭，去除微污染物的四級(jí)處理仍處于中試階段。而德國(guó)僅在巴登-符騰堡州就已經(jīng)有13座污水廠(chǎng)運(yùn)行了四級(jí)處理工序，而且更多項(xiàng)目在施工和設(shè)計(jì)階段�？査刽敹蚴杏�(jì)劃對(duì)該州第二大的Neureut污水廠(chǎng)進(jìn)加建四級(jí)處理工藝，并因此獲得了440萬(wàn)歐元的撥款資助。這是該州在2018年在污水處理領(lǐng)域最大的一筆政府投資。盡管已經(jīng)獲得了400多萬(wàn)的資助，但因?yàn)檫@個(gè)項(xiàng)目的總投資額達(dá)2200萬(wàn)歐元，因此卡爾斯魯厄市還要從其他途徑籌集剩下的80%的資金。
四級(jí)深度處理
傳統(tǒng)的污水處理由三部分組成，包括了機(jī)械處理、生物處理和過(guò)濾處理。所謂的四級(jí)處理一般指在生物處理之后，在沉淀過(guò)濾之前去除污水中的微污染物的一道工序。
四級(jí)處理會(huì)成為污水處理的新標(biāo)桿？ | 圖源：SciForschen
目前最常見(jiàn)的四級(jí)處理工藝包括了臭氧、粉末活性炭和顆�；钚蕴�。三種工藝的一般流程如下：
四級(jí)處理的三種常見(jiàn)工藝，由上至下為臭氧、PAC和GAC | 圖源：RESVAV
荷蘭的水應(yīng)用研究基金會(huì)STOWA、荷蘭水委會(huì)De Dommel，以及一個(gè)新興污染物的跨國(guó)行動(dòng)項(xiàng)目組TAPES其實(shí)早在2015年就發(fā)表過(guò)一份技術(shù)報(bào)告，對(duì)三種工藝在不同處理規(guī)模項(xiàng)目進(jìn)行成本評(píng)估，結(jié)果如下：
歐洲的先鋒
至今，巴登-符騰堡州對(duì)污水廠(chǎng)的四級(jí)處理升級(jí)投資6200萬(wàn)歐元，其中13座已經(jīng)在運(yùn)行，醫(yī)藥殘留物是主要的微污染物處理對(duì)象。"巴登-符騰堡和北萊茵 - 威斯特法倫州是整個(gè)歐洲范圍在四級(jí)處理方面的領(lǐng)頭羊，"荷蘭水委會(huì)聯(lián)盟的政策顧問(wèn)Michaël Bentvelsen表示, "瑞士在這方面也做得前沿，他們有三分之一的污水廠(chǎng)都配有四級(jí)處理工序。”
瑞士第一座臭氧四級(jí)處理污水廠(chǎng)Neugut | 圖源：RESVAV
有待考證
De Dommel水委會(huì)的中試項(xiàng)目實(shí)景 | 圖源：TAPES
Bentvelsen先生認(rèn)為荷蘭在這方面并沒(méi)有落后多少，他們對(duì)此非常重視，只是顯得更謹(jǐn)慎。“我們不該盲從德國(guó)，”他說(shuō)，“四級(jí)處理的技術(shù)路線(xiàn)我們都做過(guò)調(diào)研了，只要我們拍板，實(shí)施運(yùn)行是很快的事。但因?yàn)橥顿Y巨大，必須一步到位。我們的終極目標(biāo)都是提供更好的水質(zhì)，實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)有很多方法。”
他們已經(jīng)做過(guò)很多研究評(píng)估，在荷蘭的水委會(huì)決定是否興建四級(jí)處理之前，他們決定先進(jìn)行中試測(cè)試，這些中試能幫助他們解答很多問(wèn)題，同時(shí)他們也在等待一個(gè)更清晰的標(biāo)準(zhǔn)指南。也許這就是為何荷蘭還遲遲沒(méi)有“動(dòng)手”的原因。
荷蘭的新興污染物跨國(guó)行動(dòng)項(xiàng)目組 | 圖源：TAPES
STOWA和TAPES的報(bào)告就指出現(xiàn)在的工藝技術(shù)對(duì)雌激素（oestrogens）的去除效果不太理想，而且也不是所有四級(jí)處理項(xiàng)目的運(yùn)行表現(xiàn)都盡如人意，因?yàn)槊總�(gè)項(xiàng)目會(huì)受到具體條件差異的影響（與生物脫氮除磷的結(jié)合）。這些技術(shù)在應(yīng)用中還存在很多不確定性，例如有些運(yùn)營(yíng)四級(jí)處理的污水廠(chǎng)已經(jīng)意識(shí)到活性炭的回收處理也是個(gè)尚待解決的問(wèn)題。
GAC和PAC | 圖源：tzw
政府資助
除了技術(shù)因素，經(jīng)濟(jì)因素也是限制更多四級(jí)處理項(xiàng)目的原因。目前荷蘭其實(shí)已經(jīng)有10-12個(gè)地方水委會(huì)在準(zhǔn)備四級(jí)處理項(xiàng)目的落地，但它們也在等待政府的資助決定。盡管去年荷蘭政府已經(jīng)決定對(duì)污水廠(chǎng)的新興污染物問(wèn)題撥款3000萬(wàn)歐元的資助，但他們也表示不會(huì)盲目跟隨德國(guó)和瑞士的腳步。他們認(rèn)為要對(duì)這些項(xiàng)目密切監(jiān)督，確保每一分的投資都有回報(bào)。
最后，小編推薦大家查閱上文提及的荷蘭水務(wù)機(jī)構(gòu)對(duì)德國(guó)瑞士?jī)蓢?guó)的現(xiàn)有四級(jí)處理案例的成本分析報(bào)告：
www.tapes-interreg.eu/uploads/Stowa%20TAPES%20Final%20report.pdf
參考資料
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02.https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/378/publikationen/texte_87_2014_mikroschadstoffe_summary.pdf
03.http://www.schussenaktivplus.de/en
04.http://www.svensktvatten.se/globalassets/utbildning/konferenser-och-seminarier/water-and-pharmaceuticals/26_cimbritz_state_of_the_art.pdf
05.https://sciforschenonline.org/journals/water-and-waste/article-data/IJWWT-3-141/IJWWT-3-141.pdf
06.https://chemicalwatch.com/66145/germanys-uba-outlines-plans-to-curb-micropollutants-in-water
07.https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301479718300756
08.http://www.tzw.de/en/abteilungen/technologie/nutzung_beladener_wasserwerksk-521/
09.https://www.waterforum.net/waterschappen-studeren-op-vierde-zuiveringstrap-op-rwzis/
10.http://www.tapes-interreg.eu/uploads/Stowa%20TAPES%20Final%20report.pdf
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