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1.4生物降解
四级处理阶段的生物处理工艺(例如,污水氧化塘、植物污水处理厂、砂滤装置、生物过滤装置)尚未被充分研究。理论上,采用微生物可以对这些问题物质进行生物降解处理,并将这些微污染物质转化成中间产品和结合物。与臭氧处理一样,此时会产生一些性质不清楚的代谢物质。总体来说,每一处理工艺的适用性和费用与每个市政污水厂的污水性质、所要求的处理效率和构筑物规模有关。
因此,这里还无法推荐或描述一个典型的处理工艺或工艺结合体;只能根据每个市政污水厂的具体情况选择有效的微污染物质处理工艺。2处理费用
以德国Greven市政污水厂为例,说明投资费用和运转费用如下:污水厂规模是78500人口当量(德国污水厂规模等级4)。在所进行的可行性研究报告中,投资费用和运转费用见下表:
根据德国环保局的统计(UBA2015),如果将四级处理阶段所产生的额外年费用分摊到排污费内,则单位处理费用会增加0.05~0.19€/m3或者6~16€/(人∙年)。这相当于增加处理费用2%~10%。
为了推广这一技术,德国许多地方开始实施补贴政策。举例来说,在德国Nordrhein-Westfalen州,目前如果在市政污水处理厂内提早安装配置四级处理装置,则在总投资费用中可以申请获得70%~80%的政府补贴。这一补贴政策将持续进行,直到德国法律今后正式规定要求市政污水处理厂必须配置四级处理系统,消除微污染有机物质。
目前Nordrhein-Westfalen州正在进行可行性研究,调查在所有市政污水处理厂内进行装置升级改造的可能性。3法律和技术应用情况根据目前的研究可知,这些微量污染有机物质对于水生态环境和饮用水源会产生很大危害。这些微量物质主要是存留在水中的一些药物残留物质、激素物质、X射线造影剂和类似具有有害作用的微量物质。
但从法律角度来看,德国或欧盟对市政污水处理厂还没有做出规定,对污水厂出水中的微污染有机物质制定排放标准或限制程度。尽管如此,瑞士准备最晚至2031年在17年内分步将大约50%的市政污水厂都进行四级处理。在德国Baden-Württemberg州,大约有20个市政污水处理厂已经建造配置了四级处理系统,所采用的处理工艺几乎都是活性炭吸附(见图4)。
图4德国Baden-Württemberg州内已建造四级处理系统的污水处理厂
根据德国Nordrhein-Westfale州的微污染处理中心提供的信息,在2020年底该州所有大型市政污水处理厂都将建造配置四级处理装置。届时,根据污水处理规范,四级处理和相应的监视参数将成为大面积推广使用的标准技术。
在进行类似装置的安装配置时,州政府允许污水处理厂提高污水处理收费标准,用于补偿设备投资。
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