瑞士污水处理行业正迎来一项关键技术革新。早在十年前,瑞士部分污水处理厂便开始在生物处理阶段引入“浓缩活性污泥”工艺,旨在不扩建沉淀池的前提下提升处理容量。瑞士联邦水科学与技术研究所(Eawag)近期对10座污水厂进行的全面评估证实,该技术行之有效,但许多设施尚未完全释放其潜力。此外,该技术或将成为实现未来更严格的氮去除法规要求的关键助力。
污水处理通常包含多级净化流程,其中生物处理是核心环节,利用微生物降解污水中的有机物和营养物质。这些微生物在沉淀池中形成絮状污泥,经分离后回流至生物池继续工作。传统絮状污泥密度较低,沉降速度慢,往往成为限制污水厂处理能力的瓶颈。若能将微生物培养成密度更高的颗粒状污泥,沉降速度将大幅加快,从而允许在生物池内维持更高浓度的污泥量,显著提升整体处理效能。
自2015年以来,瑞士多家污水厂已引入颗粒污泥技术。Eawag不仅全程跟踪了如迪本多夫ARA Neugut等设施的试点项目,还在《Aqua & Gas》期刊上发布了最新研究成果。该研究指出,实现污泥浓缩主要依赖两大要素:一是利用水力旋流器机械分离轻质絮状物与重质颗粒,仅将颗粒回流至系统;二是优化生物池运行条件,特别是控制进水与回流污泥的混合比例。研究发现,当新鲜污水中有机污染物浓度较高且未被过度稀释时,有利于有机物向颗粒内部扩散,促进致密微生物团簇的形成。
数据显示,当浓缩污泥中颗粒占比超过40%时,沉降性能将达到最佳平台期。在ARA Neugut,成功应用该技术后,工厂已无需额外投加絮凝剂即可满足沉降要求,并正逐步将改造推广至其他处理线。同样,苏黎世的ARA Werdhölzli污水厂也计划于2025年11月完成改造,以应对未来50%的产能增长需求。Eawag专家Nicolas Derlon指出,相比其他备选技术,污泥浓缩方案在经济性上更具优势。
此外,该技术对提升冬季氮去除效率及减少温室气体氧化亚氮排放展现出巨大潜力。冬季低温通常抑制硝化细菌活性,而增加系统内污泥总量可确保在关键时期仍维持足够的生物量,从而稳定达标排放。这一技术路径不仅契合瑞士即将修订的水保护法要求,也为全球水务行业提供了低成本扩容与提质的新范式。对于中国而言,面对日益严峻的环保标准与用地限制,这种“向污泥要产能”的精细化运营思路,值得在现有污水厂改造中重点关注与借鉴。
