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1、“2009年国际废物处理与环境技术展览会”及德国水务考察报告建设部水处理新技术产业化基地2009年11月20日目录概述1一、考察团概况2二、考察团对水务企业考察情况31、考察汉斯琥珀公司（Hans Huber AG）环保设备研发制造技术32、考察德罗斯巴赫公司（Drossbach GmbH & Co. KG）波纹管技术93、考察柏林Wasserwerk Friedrichshagen水厂水源地保护及制水工艺124、考察柏林Klrwerk Wamannsdorf污水处理厂的污水污泥处理工艺165、考察科隆RheinEnergie水厂莱茵河保护及制水工艺26三、考察团与德国相关机构座谈交流情况29
2、1、德国水务联盟（German Watertech Partnership，GWP）专题研讨会292、德国工商大会（Industrie-und Handelskammertag，IHK）专题座谈会34四、考察团参加国际废物处理及环境技术展览会情况44五、收获与体会491、政府对水资源高度重视502、企业注重环境治理513、环保观念深入普通民众人心524、德国人工作态度严谨细致545、自动控制系统546、宣传特色的企业文化55六、总结56附件1. 关于组织赴德参加“国际废物处理及环境技术展览会”及水务考察的通知58附件2. 德国工商大会北京代表处“中国水业专家赴德高端水务考察邀请函”60后记63
3、概述随着我国城镇化的高速发展，水资源短缺和水污染加剧是当前影响中国可持续发展的主要因素之一。保障城镇供水安全，改善城市水环境，促进水资源的循环利用是摆在中国政府面前的紧迫任务。国家在“十一五”期间对水领域的总投资额近1万亿元，其中在污水处理方面投资3000多亿元，2010年污水处理率要达70%。面对严峻的挑战，政府正在积极联合全球科技工作者开展水资源保护和可持续利用的探索和实践。住建部副部长仇保兴在第五届世界水大会上提出：“我们将全面介绍和推广中国的水务市场，让国外代表了解中国水务面临的机遇、挑战和问题，充分交流水务技术、管理和水环境基础设施建设方面的经验和教训，切实推进我国城镇水务事业的健康
4、发展，并为解决全球性的水危机提供对策。”德国在上世纪五六十年代，一味地追求“经济奇迹”，饱受环境污染之苦。在水环境污染整治过程中，德国积累了世界一流的水处理技术和水资源管理经验，如：加强流域国际合作，协力承担治理责任；完善环保基础设施，控制污染排放总量；发挥机械制造优势，优化环保设备设施；研发利用先进技术，加强污水污泥治理；采用先进监测手段，统一监控水质变化；制定治理长远规划，促进流域可持续发展。中德双方相关领导曾多次就重要的环境话题进行实质性沟通，在水处理技术和水资源管理等领域的合作在过去的两年中取得了具体的进展。为学习借鉴国际废水废物处理和环保领域先进技术，增强中国水业专家对德国水处理技术
5、的先进性和实用性进行全方位了解，促进中德在水处理和环保领域的合作，受中国住房和城乡建设部及德国经济部委托，建设部水处理新技术产业化基地携手德国工商大会和德国水联盟，组织国内有关水务管理部门、企业和科研院校专家于2009年10月21日至11月2日对德国进行为期13天的访问交流。期间，不仅实地考察柏林、科隆两地典型的水厂和污水处理厂，了解其特色的水源地保护和水处理工艺；参观了以Huber、Drossbach为代表的环保设备工程公司；还就德国先进的水务管理和经验与德国水联盟和德国工商大会进行座谈交流；并参加2009年国际废物处理与环境技术展览会展览会。通过技术考察与交流，考察团认为德国在水处理领域积
6、累的先进经验和特色技术，具有在我国推广借鉴的可行性和合理性。一、考察团概况考察团一行10人，由国内相关水务管理部门、企业和科研院校专家组成。建设部水处理新技术产业化基地副主任田青同志担任团长（代表团团员名单见下表），德国工商大会天津办公室王立鹏经理全程陪同考察团在德活动。赴德水务考察团团员名单姓 名职务/职称单 位崔康平博士/副教授合肥工业大学资源与环境工程学院侯迪波博士/副教授浙江大学陆纳新总工办主任无锡市自来水总公司廖日红研究中心主任北京市水利科学研究所常 立总经理上海立昌环境工程有限公司胡桂兰硕士/工程师北京绿色家园环境保护工程技术研究所李 爽博士北京首创股份有限公司孙力平系主任/教授天
7、津城市建设学院马宝玲博士首创爱华（天津）市政环境工程有限公司田 青副主任建设部水处理新技术产业化基地赴德前考察团在北京机场合影考察团于2009年10月21日下午于北京首都国际机场乘中国国际航空公司航班启程前往德国，经过近10个小时的飞行，于当地时间10月21日晚到达德国南部巴伐利亚州首府慕尼黑。在全程13天的时间里，全体团员在克服时差、文化差异和语言障碍等众多不利因素下，自始至终密切合作，相互理解，最终使本次考察活动取得了圆满的成功。考察团于当地时间2009年11月1日下午启程回国，于北京时间2009年11月2日顺利抵京，圆满结束行程。回国前考察团在德国工商大会科隆分部合影（左起：侯迪波，崔康
8、平，陆纳新，廖日红，田青，孙力平，李爽，王立鹏，常立，胡桂兰，马宝玲）二、考察团对水务企业考察情况1、考察汉斯琥珀公司（Hans Huber AG）环保设备研发制造技术考察团抵德的第一站是德国南部的重要城市慕尼黑，经过短暂的休整，随即拜访了世界知名的环保产品制造企业汉斯琥珀公司。汉斯琥珀公司成立于1872年，现已成为世界领先的水处理领域技术方案研发和设备制造商。在汉斯琥珀公司的波兴镇总部，有550多名员工致力于产品的研发和制造、项目策划、市政和工业污水的系统解决方案及改善水质的量体裁衣式方案。通过在世界各地的分支机构、办事处、代表机构，汉斯琥珀公司现在为遍布60多个国家的用户提供创新的环保技术
9、，为水处理和污泥处理领域提供最佳的解决方案。琥珀家族拥有的企业利用公司总部现代化的生产设备、最先进的制造技术及高素质的员工队伍，生产出切合国际市场需要的高质量产品。汉斯琥珀有限公司驻中国办事处于一九九五年在北京成立，一直致力于先进有效的环保技术在中国的推广和应用。德国汉斯琥珀HUBER公司的全景作为一个有强烈质量意识的制造商，琥珀公司重视不锈钢产品的生产和利用，在不锈钢污水处理产品制作领域积累了丰富的经验。公司在不锈钢制造方面卓越成就使得公司在原材料的取材要求及其严格：公司取材优质的不锈钢全部来自德国最大的不锈钢制造商克虏伯公司，全程电脑控制的制作技术对这种优质的材料进行机械加工，提高精确度降
10、低错误率，因而大大的节约了成本；所有的产品机械制造完成后需在酸洗钝化池中进行整体酸洗浸泡式处理，使优质的不锈钢表面形成整体的酸洗钝化膜，从而大大提高了设备的使用寿命。 现代化的酸洗车间 材料/产品储存车间该公司的定位目标是向客户提供最先进、最优质的产品，创造现代生产科技，培养训练有素工作积极的雇员，提供不断更新的技术。根据这样的理念，公司通过发展纵向产品线，将公司的产品范围扩大。如2000年收购了欧洲知名的阶梯格栅生产商 HYDROPRESS公司（瑞典）和污泥过滤机生产商PICATECH公司（瑞士），2002年又收购了欧洲带机专业制造商KLEIN（德国克莱因）公司，同时与德国柏林工业大学合作一
11、起开发了中低温的污泥干燥处理装置及具有世界最前沿技术的膜处理技术等，都是该公司在该领域不断进取的战略意图。考察团部分成员在汉斯琥珀公司合影为便于沟通，汉斯琥珀公司专门派出华裔出口部经理Ying Gao博士和项目经理Rong Yang女士接待了考察团。Rong Yang女士首先向考察团简要介绍了汉斯琥珀公司的历史和发展情况。汉斯琥珀公司为整个污水处理领域，如市政污水处理，市政粪便处理、工业废水处理、污泥处理，以及循环水处理提供成套的创新技术。其业务范围包括：u Mechanical wastewater screening机械污水过滤u Septic treatment 粪便处理u Fine s
12、creening格栅过滤u Screenings treatment栅渣处理u Grit separation砂粒分离u Grit treatment砂粒处理u Sludge treatment污泥处理u Sedimentation沉淀处理u Filtration过滤处理u Drinking water treatment饮用水处理u Membrane technology膜法技术u Sewer system management and stormwater treatment下水道系统及雨水处理系统u Decentralised wastewater and stormwater trea
13、tment分散式污水和雨水处理u Reuse of wastewater and nutrients contained污水的再生和再利用u System solutions for industrial applications工业废水处理的应用和系统解决方案u Stainless steel products全不锈钢产品u Global service全球服务琥珀公司已在中国投资设立生产基地，由德国汉斯琥珀公司和江苏宜兴华都绿色工程集团成立的合资公司。华都绿色工程集团位于中国江苏宜兴，是中国环保信誉良好的知名公司，拥有覆盖全国的销售网络，在全国各大城市如北京、上海、广州、重庆、成都等地都有
14、办事处。德国琥珀公司的先进的技术结合华都公司强劲的销售力量成就了成功的华都琥珀公司。在短短六年时间里就有了150多家单位销售安装了600多台琥珀机械产品。出色的成绩使华都琥珀公司成为了中国格栅技术和污泥处理行业的先峰。随着中国市场的不断发展和壮大，合资公司也在不断地向前发展。2003年，华都琥珀公司获得了生产许可证。目前，华都琥珀公司是唯一获得正式许可的应用琥珀技术生产产品的企业。在2008年国内水业设备满意度有奖调查中，琥珀公司在设备满意度指数和产品质量满意度排名中均排名第一，充分说明了琥珀产品的质量可靠性。国内水业设备满意度调查经过Rong Yang女士的简要介绍后，出口部经理Ying G
15、ao博士带领考察团进行实地参观，向团员们介绍该公司在水处理领域的主打产品，适合德国国情的小型污水处理装置。因为在德国很多住户都是分散居住的，要把这些人每日产生的污水收集起来集中处理，在经济上并不合理。琥珀公司开发研制了盒式膜滤装置（Membrane Clear Box，MCB），其系统设计的特点是高效而灵活，采用高质量的超滤板式膜，用于单独住户的非集中型污水处理，采用不锈钢外壳，紧凑、坚固，可直接安装在化粪池内，节省了构建下水道的费用。超滤膜实现滤液不含细菌，无微生物，出水可用作服务用水，例如冲厕，灌溉等。 MCB小型污水处理装置及原理图除了专门针对德国本土特点的小型污水处理系统以外，琥珀公司
16、也提供大型污水、污泥、固体废弃物等处理处置设备及配套产品。Ying Gao博士专门带领大家参观了琥珀公司的设备装配车间，团员们饶有兴致的参观了各种设备的制造、加工、组装和运输过程，并着重就多规格多类型格栅（爬行格栅、齿形回转格栅、带式格栅、弧形格栅、螺旋细格栅、变角型和垂直型阶梯格栅等），各类型污泥接受、传输、处理装置，各类型砂水分离器和砂粒处理装置等的造价和应用情况与琥珀公司工作人员进行了交流。 RoSF 4 创新型附壁效应洗砂装置 琥珀带式污泥浓缩机在参观过程中，该公司在质量管理方面以及创新性研究方面的工作也给考察团成员留下了深刻的印象。如：公司总部的建筑完全以环保节能理念设计，内部的水处
17、理系统采用污水处理系统和雨水收集系统，实现水资源的循环利用。 琥珀总部大楼内水处理系统示意图 琥珀公司外部的净化贮水池考察团就此次着重了解的小型污水处理装置与各类污水污泥处理设备在我国应用推广的技术要点与公司技术人员展开了深入的交流，认为：以盒式膜滤装置为代表的小型污水处理装置占地面积小、运行经济、操作维护方便、处理效果好，尤其适合在中国的旅游区、风景区、别墅小区、渡假区、疗养院、部队、农村等非集中型污水处理地区推广；继污水处理之后，污泥逐渐成为中国环保领域的热点问题，Huber公司研发生产的各类污水和污泥处理设备在中国必将有广泛的应用前景。总的来说，国内企业应借鉴吸收该企业在水处理设备制造领
18、域特别是污水污泥处理设备领域的经验，以及该公司专注研发的精神，跟踪其最新成果发展，实现国内该领域的自主创新。2、考察德罗斯巴赫公司（Drossbach GmbH & Co. KG）波纹管技术在市政和环境保护领域，传统的水泥管、金属管等存在质量重、安装成本高、施工作业面大、维护费用高等缺点，且渗漏、侵蚀等现象严重，污染地下水。而塑料管质量轻，产品是预制好的，因而现场施工简单、安装成本低，水密性好、耐腐蚀、维护费用低。欧洲是世界上塑料管道应用最早、范围最广、技术最先进的地区，其塑料管道的生产、应用、加工技术和设备代表着世界先进水平。10月23日，考察团走访了距德国重要经济区纽伦堡市100余公里的德
19、国管业巨擘德罗斯巴赫公司。考察团全体成员与德罗斯巴赫公司市场部经理Christian Albinus先生合影Drossbach公司于十九世纪成立，最早以水泥管和陶瓷管为主要产品，四十年前开始致力于PVC管道的制造，其产品主要应用于废水处理、雨水处理、雨水渗透系统、管道保护等方面。到现在，德罗斯巴赫公司以从事管材生产和机械制造业务而闻名全欧洲，也是排污管、排水管及电缆保护管等领域波纹管技术的领导者之一。该公司可生产直径由6 mm至1800 mm的聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯（PP）、高密度聚乙烯（HDPE）和其它塑料制成的管材。该公司的市场部经理Christian Albinus先生首先向考察团介
20、绍了德国排水、排污管道系统发展史及现状；德国对城市排水系统的改造建设和水污染的有效控制对策；德国政府对雨水、排水、排污管理的政策。随后又介绍了塑料波纹管在欧洲地区的生产应用情况、发展历史和市场前景，展示了该公司波纹管的生产、应用、设备、加工理论以及检测技术等方面的最新进展。着重介绍了目前该公司的优势产品双壁罗纹管及其管件。该产品主要用于雨水和污水的收集，不承压，与国内同类产品相比具有以下优势：抗挤压；施工方便：不同于国内产品的粘接施工，Drossbach公司生产的双壁罗纹管施工时，采用专用工具，将两截管线顶端部分套叠，利用与产品配套的止水环，使得两段管线有效连接，并可防止管道接口的漏水现象；寿
21、命长：使用寿命为100年；可有效区分雨、污管线：根据颜色不同，区分雨、污管线，有利于进行雨、污分流工作；对施工条件要求宽松：可在沼泽地，山区等特殊地带施工；内壁光滑，不易积存污垢。长期水密封性是对排污管最重要的技术要求，德国政府已经建立了关于建筑产品排污管测试的有关条例和标准。一个最基本的实验是这样的：在装有各种规格管道，包括各类接头的试验场地，各种系统安装完整，包括垫层、填埋及压实，都要求与将来应用的实际情况相同，在管道内中充满水，施加0.5 bar - 2.5 bar的内压，持续进行2000 h的试验。在整个试验过程中，不允许出现内压下降现象，即必须达到100%的密封。其中最关键的问题是要
22、防止承口区的长期蠕变。在安装这些管道系统时，装在波纹管上的橡胶垫圈会由于在接入管线喇叭口及常用的双承口中受到压缩而在整个使用期内产生压力。当管道安装在沟中并且用填充材料填充后，由于所有热塑性塑料的特性，即长期蠕变性会使承口扩大。如果对承口未进行增强，其会产生蠕变并扩大，密封水（及密封真空）的密封力会大大下降，同时垫片的压缩量也会减小。发生这种情况后，对内压的密封及承插接头的真空密封就会丧失。为了解决这一问题，Drossbach开发了SAFECONNEC增强技术，用专门开发的玻璃纤维楔进行承口区的增强，其在管材生产结束后直接熔接在承口外表面上。该技术也用于双承口，这种承口在生产带接头、弯头及T形
23、接头的管道系统时需要使用。 管道的抗挤压试验Drossbach波纹管施工方便结合完全新开发的垫片系统，Drossbach最新的排污管系统达到了DIBt-Approval批准试验（在德国所有建筑材料都要经过这种批准）的要求，该试验是2.5 bar内压下的长期密封试验。初步的欧洲排污管标准prEN 13476 1-3和现行的德国排污管标准DIN 16961对于常用场合要求密封内压为0.5 bar。所以GIGAPIPE在长期使用时可节省4倍之多。对应用排污管的众多单位所做的调查结果表明，GIGAPIPE管系统是他们试验过和所批准的所有排污管系统中最好的之一。在下水道系统中安装有GIGAPIPE的几个
24、国家的建筑公司和官方工地也证实这种管道系统易于安装，安装费用低，管接头可以用轻量、便宜的装配工具来实施。而且这一系统不需要用挖掘机将管道推入来连接，而直接在沟中由两个技术人员来接头即可。可以说，SAFECONNEC的承口增强技术为排污管安装开创了一个经济和长期安全性的新领域。在我国，塑料波纹管的使用和生产还不完善。考察团成员就各种不同类型波纹管的功能及应用与公司代表进行了交流，并一致认为，该产品能配合我国城市排水体制的变革与发展，在我国也将有良好的发展前景。欧洲塑料管道业几十年来的发展历程，从原料性能到产品质量，从设备生产到应用技术的各个方面一直处于一个不断的、可持续的配套开发和共同进步的进程
25、当中。欧洲在塑料管道方面的成功经验和先进理念对于正在快速发展的中国无疑具有重要的参考和借鉴价值。此次德罗斯巴赫公司塑料管道发展的新技术、新经验、新动向的参观考察，必将对我国的塑料管道行业发展及在环保领域的应用起到积极的推动作用。 Drossbach公司生产不同管径的波纹管 考察团成员积极讨论3、考察柏林Wasserwerk Friedrichshagen水厂水源地保护及制水工艺柏林水务国际股份有限公司（Berliner Wasserbetribe）的历史可上溯到19世纪中叶，从柏林市着手建立集中的、有组织的供水和污水处理体系时开始。从1856，柏林有了第一个水厂，不仅解决了城市污水横流的状况，
26、也保障了消防用水。时至今日，柏林水务历经分裂、合并、改组、整合以及私有化改造之后逐步发展壮大起来，公司业务涉及到供水，排水的各个领域，从设计，融资，建设到运营维护的各个环节。2005年营业销售额约是11亿欧元，是德国最大的水务集团。到2008年，柏林水务已经成长为德国在国际水务市场上最为出色的水务公司。目前，柏林水务下辖9个水厂、6个污水处理厂、800口井、150个泵站和16万多公里的管道网。水厂的年总供水量达1.926亿立方米，可供340万柏林市人及周边地区30多万人口的饮用水。考察团参观的Wasserwerk Friedrichshagen水厂即隶属于柏林水务国际股份有限公司。会议室内，W
27、asserwerk Friedrichshagen水厂的总工程师Frank Herzlieb先生首先带头请大家喝水厂自制的未加氯消毒的饮用水，以轻松愉快的方式开始向考察团介绍Wasserwerk Friedrichshagen水厂的基本状况。Wasserwerk Friedrichshagen水厂分管原东柏林地区，于1893年建立，100年来各个阶段的装置和设施还保存的十分完整，德国给水技术的发展历史在此厂全部体现。该厂最大供水量为45万吨/天，因城市人口日用水量的减少，现在的供水量为26万吨/天。柏林水务总工程师Frank Herzlieb先生带头请大家喝水厂自制饮用水自来水厂的最关键问题是
28、水源，如何取水供水，从Wasserwerk Friedrichshagen这座百年老水厂可以看出当年的反复。水厂在建立之初先采用地下水。后来因为地下水的过量开采，为了增加供水量改为直接取地表水。到19世纪下半叶，随着柏林城市化、工业化开始高速发展，地表水富营养化愈演愈重，地表水已经无法满足水厂的进水水质要求，柏林人并没有把出路寄托于现代化技术上，没有采取“中水回用”，而是又恢复了最自然的取水方式打井取地下水。并且把雨水、河水拦截下来进行处理后，反渗补充超采的地下水。可以说，现在柏林的供水体系是一个利用自然，将雨水和污水再造饮用水的过程。柏林的供水体系示意图在德国，饮用水被确定为生活中的第一物质
29、材料，饮用水水源保护优先于发展经济，饮用水水源保护区的建立与保护是一项法律程序。德国人经过100多年的长期实践，迄今为止已经建立了近两万个饮用水水源保护区，在水源地保护方面积累了大量经验，被欧美工业国吸收采纳。如水源地级分区的边界确定为50日流程等值线，已有70多年的历史。上世纪30年代，卫生防疫、减少饮用水水源中病菌病原体是德国饮用水水源保护的首要任务。卫生专业人员为此研究地下水水源保护区的保护措施。M. Knorr博士通过试验发现，饮用水中的病菌病原体在地下水层中的随流生存时间少于50天，由此建立了50日流程等值线这个概念，现在这个概念的思想原理在欧洲和北美被广泛采用。正是因为有严格保护的
30、水源地，Wasserwerk Friedrichshagen水厂以最自然的方式取水后，只需经块状单元曝气（通过氧化作用除铁除锰），再经过简单的过滤即可送入供水管网。6个滤池总容积10万立方米，是全封闭的，这一方面是出于卫生和安全考虑，另一方面也可以减少蒸发造成的水量损失。整个过程中不需要添加任何化学物质，保证了城市居民的饮用水品质，从自来水管网流出来的水都达到了可以直接饮用的标准。 该水厂水源地的取水井 封闭性滤池经过Frank Herzlieb先生在会议室的介绍后，考察团又对水厂进行实地参观，对运行过程中的各种问题如水费收取、运行成本、技术设备等与德方进行了探讨。在工作人员的带领下，考察团还
31、饶有兴致的参观了该厂保存良好的古老的建筑和设备，对德国供水的发展历史进行进行更为直观的考察，包括世界上已为数不多，但在该厂还保存完整的慢性滤池。 Wasserwerk Friedrichshagen水厂的百年建筑和慢性滤池中德双方在饮用水水源的处理方式上有着很大的不同，一个有趣的典型就是给水深度处理中常用的臭氧发生器（我国华东地区已经有很多水厂在使用）恰恰是柏林人西门子发明的。1890年西门子臭氧发生器处理司勃来河水的工业试验获得成功之后，在欧洲很多自来水厂得到应用（德国、法国、荷兰、俄罗斯、意大利、西班牙、罗马尼亚），但偏偏在当时经济高度发达的诞生地柏林没有派上用场。西门子家乡的人放弃了强化
32、水厂处理工艺的方案，花气力恢复河流湖泊等源水的质量，加强对水源地的保护，坚持采用最自然的取水方式和最简单的自来水处理工艺。而在国内很多地方，往往是直接对河流、湖泊、抽取上来的地下水等进行深度处理，虽然这样做技术上完全可行，经济上可能也更合理，但从供水水厂的长治久安的方面看来，德国人的做法不得不值得我们借鉴。随着人们强化的、密集化的用水方式，总有一天水会疲劳和紧张过度的，人类的繁衍和发展不应该以牺牲水环境为代价。考察团与Wasserwerk Friedrichshagen水厂工作人员合影4、考察柏林Klrwerk Wamannsdorf污水处理厂的污水污泥处理工艺Klrwerk Wamannsd
33、orf污水处理厂是柏林水务国际股份有限公司（Berliner Wasserbetribe）下辖的6座污水处理厂之一。副厂长Siegfried Prenzel先生向考察团介绍了该厂的历史和发展情况。柏林从1890年开始有湿地渗滤形式的污水处理设施，到1927年，湿地装置已经不够用，开始添加机械预处理，Klrwerk Wamannsdorf污水处理厂开始正式建立。1935年，污水处理厂开始建立生物处理单元。1989年，东西德合并，湿地渗滤装置停用，开始建立现代化污水处理厂。到现在，该污水厂的日处理能力达191,000立方米，即柏林近三分之一的污水均在此处理。考察团与Klrwerk Wamannsd
34、orf污水处理厂工作人员合影柏林市区的水资源自净速率非常低。由于Spee河和Havel河基本上均不直接流过柏林地区，因此大约三分之二的河流水体首先经过预絮凝过程后保存在饮用水储水池中作为饮用水水源。经过使用后，污水通过污水处理厂最后排放入河。这种情况导致了柏林对污水处理效率的要求十分严格。在晴天，大约每天约590, 000 m3的污水必须被处理；而在雨天，这个数字很容易提高一倍。大部分坐落在柏林市郊的6个污水处理厂均用于完成柏林沉重的污水处理任务。在污水处理厂中的污水来源各自不同，包括生活污水、商业污水和工业污水等，从而导致了污水中污染物的成分较为复杂。 Klrwerk Wamannsdorf
35、水厂工艺流程图 Klrwerk Wamannsdorf厂区实景(a)Siegfried Prenzel先生着重介绍并带领考察团参观了该厂污水和污泥的处理工艺。Wabmannsdorf污水处理厂构筑物中的机械处理工艺主要包括取水构筑物、筛网单元、沉砂池和初沉池。(c)(b) (a) 取水构筑物；(b) 沉砂池； (c) 初沉池机械处理工艺中的主要单元取水构筑物污水从污水泵站加压后通过两根DN1800的压力管输送到一个混合池，随后直接补给进入Wabmannsdorf污水处理厂的入口。在取水构筑物内部，污水被平均分配给四个进水渠。这部分的构筑物全部是隐蔽着的。为了避免臭味直接排放，进水渠、筛网单元和
36、沉砂池中排放出来的废气均通过一个废气处理设备处理后排放。筛网单元由四个网孔孔径为8 mm的循环筛网渠组成。其中，每个循环筛网渠配备一台筛网压缩机。脱水粗质填料填充在四个筛网容器里，可以相互连接和回收。筛网上另外配备了旋转毛刷，用于时刻保持网面清洁。沉砂池直接与筛网单元连接，由四个暗渠和一个比例式堰组成。这种结构可以确保暗渠内的流速保持稳定在0.3 m/s，并且与进水负荷无关。刮泥机将沉砂池底部的泥沙向着水流相反的方向推到排空管内，并且从排空管通过空气推动泵将泥沙抽吸到两个洗砂池中清洗和脱水。最后含沙的水和有机物的混合溶液通过初沉池。另外，工程中建了一座中央抽气泵站将空气从取水构筑物、筛网单元和
37、沉砂池中抽出，然后鼓入三个废气洗涤器和两个下流式生物滤池中处理。初沉池总面积为22, 500 m3的10个长方形的水池用于初沉池单元。在晴天，污水在水池中的平均停留时间约为2个小时，每天所产生污泥量约为1, 500 m3/天。装有刮泥刀片的链式刮泥机用于去除水池中产生的主要污泥和漂浮的污泥。除了这10座长方形的水池外，工程还构建了另外2座长方形水池，主要用于储存污泥处理单元的浓缩液，这样就保证了浓缩液可以专门流入曝气池的入口。废水经过初沉池后将被重新配水并进入曝气池中进行微生物处理，这保证了所有水池中的进水负荷相同。在生物处理工艺中，悬浮颗粒物、溶解性无机物和有机物等均能够被微生物有效利用并转
38、化。进一步去除无机物可以通过采用专门的生物处理方法或添加化学试剂的方式实现。Wabmannsdorf污水处理厂的总磷(TN)排放远小于规定的0.5 mg/L，此外，氨氮(NH3-N)和总氮(TN)排放也需要分别降低到5 mg/L和15 mg/L以下。这些净化指标均可以通过微生物在延长的水池中的不同工作区的体现的分解作用完成。机械处理工艺构筑物中主要技术规格沉砂池孔径8 mm 长度53.6 m 宽度2540 mm 宽度4.7 m 筛选效率7 t/d 深度1.50 m 装配倾角70度 淹没水深(可变)最大2.00 m 毛刷转速135 rpm 平均流量0.3 m/s 输出量2 m3/h 产沙量约2
39、t/d 深度1.50 m初沉池 (10个池体)排气系统 长度50 m总流量25, 000 m3/h 宽度10 m设备高度9.5 m 高度4.0 m设备直径2.7 m 淹没水深3.3 m生物滤池 池体有效容积1, 650 m3 长度12.40 m 总有效容积22, 500 m3 宽度6.45 m 平均流速0.009 m/s 高度3.65 m 污泥混合量1, 500 m3/d曝气池在污水处理过程中，污泥碎片从微生物菌落、微生物新陈代谢产物与积累的漂浮的颗粒物等一起混合而成。这些微生物能够吸附污水中的有机污染物和部分无机污染物，将其加工处理或将其转化为其他微生物所利用。在生物除磷过程中，微生物必须首
40、先通过一个位于曝气池前端的厌氧区，而在好氧区内，微生物通过时，大约能够吸收污水中90%的磷酸盐。倘若没有从厌氧区到好氧区的环境变化，相同浓度的微生物只能够吸收水中大约30%的磷酸盐。为了实现污水处理厂出水中指定的含氮化合物标准，污水处理工艺一般用于营造一种适合于硝化和反硝化的微生物生长环境。而水中的游离氨将在好氧区中发生硝化作用并释放出氨气。在缺氧区中富集了部分氧气，这保证了硝酸盐发生反硝化作用，进而释放出分子氧。为了确保能够将大约80%的硝酸盐发生降解，约为进水流量三到五倍的污水将从好氧区回流到缺氧区段。生物处理工艺中的曝气池好氧区段生物处理工艺中的曝气池厌氧区段生物除磷工艺根据现有的知识，
41、我们可以认为污水中主要由容易降解的有机酸组成，而这些有机酸在下水道和专门的构筑物中普遍存在。这些有机酸分子能够被部分细菌吸附并转化成有机储存物质，用以提供这种合成的能量来源于聚合磷酸盐。在缺氧区内，这些聚合磷酸盐用以提供细菌存活的动力。而在好氧条件下，缺氧段所储存的有机储存物质和部分污水中容易降解的有机物用于提供能量和碳源来进行合成和生产。通过使用这些内生储存物质，细胞能够更快的适应好氧环境，并且立即开始内源呼吸和生长。污水中从内源呼吸期获得活性的细胞接着吸收磷酸盐并将其转化成聚合磷酸盐。在好氧段所吸收的磷酸盐一般均大大超过厌氧段所释放出来的磷酸盐。生物处理工艺中同步脱氮除磷原理图二沉池在生物
42、处理工艺的最后一单元，二沉池通过沉降等方式实现处理出水与活性污泥的分离。Wabmannsdorf污水处理厂采用16个水平流的圆形池体实现泥水分离的功能，这16个二沉池的总容积约为81, 300 m3。污水处理工艺中的重要水质参数CODBOD5PT mg/LNH4-NNO3-NTot.-Ninorig 入口108738913.765.7 出口5440.40.211.612 监测值55100.55*)15 *) 未检测。数据来自2006年的平均值。生物处理工艺中的二沉池污水处理工艺构筑物中的主要技术规格曝气活性污泥池 (共8个池体)厌氧区缺氧区好氧区 长度25 m67 m112 m 宽度 25 m
43、25 m25 m 深度5.9 m5.9 m5.9 m 淹没水深5.1 m5.1 m5.1 m 有效容积25, 500 m368, 340 m3114, 240 m3 总有效容积208, 080 m3曝气系统 (共6个涡轮压缩机) 曝气能力2*60, 000 Nm3/h4*45, 000 Nm3/h二沉池 (共16个圆形池体) 直径40 m 最大深度3.6 m 表面积1.257 m2 水力停留时间48 m 晴天表面负荷0.47 m3/m2h 雨天表面负荷1.1 m3/m2h在Wabmannsdorf污水处理工程中，污泥处置工艺总共分为四步：污泥预处理、污泥消化、机械脱水和污泥干燥。在初沉池和二沉
44、池所产生的所有污泥都经过提升泵最终进入污泥处理系统。 (a) 污泥消化池； (b) 污泥竖流井污泥浓缩 从二沉池中排放的污泥固体含量约为1%，通过在浮选池中浮选后的污泥可以浓缩到固体含量约为3%，还可以通过离心脱水进一步将污泥浓缩到固体含量约为8%。浓缩后的污泥将排入混合污泥收集池(MSV)中，并与初沉池中的污泥混合，最终一并处理。污泥消化 共有6座单个容积为8, 000 m3的污泥消化池用于污泥消化。混合后的污泥将通过热交换法加热到约33摄氏度，然后用泵输送到消化池内，在消化池中厌氧消化大约2025天。在消化过程中，大约50%的有机污染物将得到生物降解，并且同时产生甲烷和其他沼气。通常情况下
45、，厌氧消化池配备有搅拌器或循环泵。污泥脱水与干燥 经过消化后的污泥通过5个离心机机械脱水后，其固体含量约达28%。每个离心机具有最大达40或70 m3/h的生产能力。脱水后的污泥经过传送带旋转进入带有混合器的浓缩污泥井中。在这里，浓缩污泥与微小的圆形颗粒一起再次浓缩并与干燥的固体颗粒物组成固体含量约为50%的混合物载入回旋式干燥器中。经过回旋式干燥器处理后的污泥中约含有93%的干燥固体。通过回旋式干燥器后的固体颗粒物将从110摄氏度逐渐冷却。一般来说，干燥设备的加热原料是沼气或者天然气；固体颗粒物常作为回收原料进行再利用。沼气回收在消化过程和生物处理反应器中均能够产生沼气。沼气回收工艺能够从气
46、体中减少或去除硫化氢。经过处理后的沼气可以暂时存储在三个总容积为11, 000 m3的竖井中。这些沼气可以通过四段式加热组件(BHW)燃烧并转化为电能，其产出的电力足够维持60%的污水处理厂电力需求。每个加热组件的电力输出约为100万瓦，热力输出约为150万瓦。在沼气产电过程中所产生的热量用于污泥加热和建筑物供暖。污泥处理工艺构筑物中主要技术规格浮选池离心机 (共3台) 长度15.60 m 处理能力1.6 t/h (干重) 宽度7.60 m 78100 m3/h 深度3.50 m 入口固体含量 淹没水深2.90 m 大约3% 入口固体含量大约1% 出口固体含量 出口固体含量大约3% 大约8% 处理负荷200 m3/h 离心速度1, 6002, 000 min-1消化池 (共6座)工作功率132 kW 体积每个8, 000 m3 凝聚速率1.5 kg/t 固体 高度35 m 直径18 m 经过本次全面详细的考察活动，我们对德国作为世界重要的技术经济体国家之一有了一些新的认识。污水处理厂的设计、建设和运行
