从水龙头中流出的是可直接入口的饮用水,甚至比瓶装水更干净;湖水除了观赏还可以解渴…这些听起来很美好甚至有些理想化的想法,在北欧国家芬兰已成为现实或正在着手努力的目标。大概在不久的将来,“生态园国”将成为芬兰的代名词。
- 环保园国 -
芬兰的拉普拉地区(面积共100,000平方公里)是荒野地带,那里保存着许多几乎没有受到任何污染的国家公园和原始森林。芬兰拥有逾55,000个湖泊和无数池塘,是欣赏天然风光与远足的理想之地。芬兰的生活水准很高,制造业发达,高科技发展迅猛。在瑞士达沃斯举行的“世界经济论坛”的一项全球环保调查中,北欧国家芬兰位列第一。完善的环境法律制度,有效的监控机制以及全民的环保意识是芬兰的环保成就长期处于世界前列的主要原因。

- 芬兰水厂的建造过程 -
1932年,芬兰着手建造地下污水处理厂。Viikinmäki中心污水处理厂建在赫尔辛基市中心附近,于1986年在污水排放隧道的端点投入建造,厂址高于海面,处理后的污水靠重力通过隧道排放到芬兰湾的卡塔杰洛托岛,出水口位于水底20m深处,这个设计还可防止海水倒灌入处理厂。可以说,这是将水在地下进行“大清洗”的革命性开拓。
地下空间达14万亩,有2-3层,岩石坚固。地下3层空间拥有8条污水处理线。即为上图展示的赫尔辛基唯一的污水处理厂。地下空间用阔绰豪华形容也不为过,宽15米,高3.4米,这样高的建造,是为了让消防车能够驶入,维修的大卡车、机器也可以方便出入。每年有4000人来这个著名的地下污水处理厂参观。成为了学习效仿的典型地点。

1975年,LarsRundberg先生来到这家公司,他回忆当时的情形说,当时赫市有5个普通的污水处理厂,从上世纪90年代开始,赫尔辛基开始集中处置污水,现在就只有这一家污水处理厂,年处理1亿吨污水,日处理20~65万吨(赫尔辛基大区每天产生污水85万吨左右,居民80%都居住在污水管网覆盖的地方),污水在厂内处理需要一天,从管道流到海域需要一天。
污水处理厂一般进水COD达400~1000mg/L,而处理后的污水,在处理率上也高于国家要求的指标。LarsRundberg称,“污水处理厂处理后排入大海的污水,BOD(7天指标)只有9.2mg/L,磷含量为0.29mg/L,氮的处理率达到86%。”
很多污水处理厂很棘手的臭味问题,在这里得到很好的控制,这儿排臭气的烟囱有82米高,气体每秒排放120吨,以此保证不会有臭气溢出。另外,气压的控制非常重要,通气管道不断清理;除此之外,经常有专家在附近不同地区走来走去,记录检视情况,查看有无异味。
从能源互化方面来说,这个从1994年开始运营的污水处理厂,由于地下位置能保证全年恒温,有助于降低能耗。其每日运营所需的电量是39MW/h,而它每日沉淀得来的2200吨污泥,可以产生2.6万吨的沼气,能发电约20MW/h。
水厂为何选择建在地下?LarsRundberg介绍说,芬兰四季分明,但冬天异常寒冷,如将污水处理厂置于室外,保暖设施的搭建以及对处理技术的效率都有诸多影响,在地下,则一年四季常温,冬天沼气出来的热量还能供热、供暖。据统计,1994年以后芬兰新建的污水处理厂就全在地下了,另外一个关键原因是地下臭气容易控制。
- 污水处理工艺 -
污水处理工艺为一套完整的活性污泥法工艺。进水水量28万m³/d,生化部分的设计容量为31万m³/d。进水先过格栅和初沉池,分离出水中较大的悬浮物,再经过活性污泥法去除有机物,这期间磷的去除和两相沉淀同时进行,投加絮凝剂硫酸亚铁(FeSO4)用于沉淀磷,所得的磷沉积物与污泥结合。

脱氮过程发生于两个单元,第一单元是活性污泥工艺的反硝化工艺段,第二单元在Biostyr®生物脱氮过滤器中,过滤器内附载脱氮微生物。在活性污泥法的好氧段(曝气部分),污水中的铵态氮被氧化成硝酸盐氮,进而在厌氧段中被还原成氮气。
由于该处理厂处于地下,水池等设施利用原有的岩石,混凝土只在需要的地方才用,水温等不受季节影响,利于生化作用。

- 总结 -
根据国内外相关经验,一方面尽量节约土地资源与空间资源,集约利用地下空间,充分利用地面环境条件;紧凑布局污水处理和深度处理构筑物及相关水处理设施。第二方面可在地面配套建设公共绿地、景观或实用性建筑;同时还可充分利用地形,错落有致布局,从而改善污水处理厂周边总体风貌,丰富城市景观。
从循环利用角度来说,建设污水深度处理设施和再生水回用配套管道系统,将再生水回用于景观水体、道路绿化浇洒等,不仅节约了宝贵的水资源,而且促进了城市水资源循环利用,还有效地保护了区域水环境,对城市经济、社会、环境可持续发展起到积极作用。
根据《国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》要求:“十三五期间,加强城市基础设施建设,加强市政管网等地下基础设施改造与建设,加大黑臭水体整治力度,地级及以上城市建成区黑臭水体控制在10%以内。” 地下污水处理厂作为一种高效、集约用地的新模式正在成为城市污水处理规划的新方向。它的功用与周边衍生也将为城市景观环境注入新的活力。


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