好氧颗粒污泥NEREDA®工艺的应用进展
针对传统活性污泥法中污泥膨胀导致沉降性能下降这一难题，荷兰TU Delft大学的Mark van Loosdrecht教授从20世纪90年代起开始研究好氧颗粒污泥技术。目前，已经有诸多的应用案例证明好氧颗粒污泥技术在很多方面优于传统活性污泥工艺。好氧颗粒污泥优异的沉降性能有益于保持更多的微生物量、更高的微生物浓度、更合理的微生物群落结构、更强的抗冲击负荷能力、更小的占地面积。荷兰公司DHV (Royal Haskoning DHV)正在以Nereda作为技术品牌，对好氧颗粒污泥技术进行商业化推广。
Nereda技术的第一个应用是在荷兰的一家奶酪厂，将牛奶储罐改造为污水池，日处理规模250立方米。在2008年，世界上第一个应用Nereda®工艺的市政污水厂是在南非的Gansbaai。随着该技术的日渐成熟，目前DHV公司在全球拥有20多个在市政污水中应用Nereda工艺的合同。DHV公司已经正在巴西获得了多个合同，其中包括在Limeira设计规模为517,000PE(57,024 m3/day) 和在里约热内卢设计规模为480,000PE(86,400 m3/day)的两座污水厂。
1南非Gansbaai污水处理厂
设计规模为5000立方米/天，出水经过消毒后，作为灌溉用水回用。出水水质见下表。
2荷兰Epe污水处理厂
设计规模为1500 立方米/小时，在2011年投产。设计运行温度范围为8-25°C。该厂满足荷兰关于出水水质、污泥处理、化学药剂使用以及能耗等方面的所有标准。包括砂滤和污泥处理系统在内，该厂已经成为荷兰全国能耗最低的市政污水厂，并完全满足荷兰总氮小于5mg/L, 总磷小于0.3mg/L的出水浓度限值。该厂证明Nereda工艺能降低25%的投资和运行费用，有更强的抗冲击负荷。在pH达到10的条件下（短期工业污水混入），也能稳定运行。该厂的水质见下表。
下面图表中的数据表明，即使在平均水温为10°C的冬季，Nerada好氧颗粒污泥系统也能正常平稳地启动。
下面图表显示了冬季期间启动Nereda系统时出水中氮和磷的变化。经过近4个月的启动达到平稳后，出水中的氨氮和总磷均小于0.5mg/L。
污水厂的运行数据表明Nereda工艺能显著降低能耗。Epe污水厂基于传统活性污泥法的原工艺能耗可达每天3500 kWh, 而使用Nereda工艺后，每日的能耗已经降低到2000-2500 kWh。
3葡萄牙Frielas污水厂
设计处理规模为70000立方米/天。自1997年运行以来，一直为大里斯本地区的25万人口提供服务。为了提高运行能力，在后期的改造升级中，将6个平行的活性污泥系统中的一个改造为好氧颗粒污泥Nereda工艺，池容1000立方。
由于系统在冬季开始启动，并且来水中有机物相对较低（COD小于300mg/L），启动时间相对较长，达到稳定较慢。在成功启动并稳定运行后，Nereda工艺的SVI30约 40 mL/g， SVI5 小于60 mL/g。颗粒污泥占比80%以上，污泥浓度可达6-8 g/L。相比原传统活动污泥系统，改造后的Nereda系统能显著减低能耗。图表四（Figure 4） 中对比了在相同曝气系统设备的工况下，Nereda和传统活性污泥法（AS）平行两套工艺对鼓风机风量的需求。长期的运行结果表明，Nereda工艺能耗约为0.35 kWh/kg COD, 比传统工艺降低约30%。
4荷兰Garmerwolde污水厂
Garmerwolde污水厂服务周边37.5万人口。自2005年，由于出厂水中营养盐浓度无法达到当地的排放标准，污水厂不得不进行扩建升级。Garmerwolde污水厂额外新增了处理能力为9500立方（15万人口当量）的Nereda系统，使该厂日处理能力提高到30,000立方米，高峰时流量为4200立方米/小时。扩建工程自2013年开始运行投产。出水水质完全满足排放标准要求（TN小于7 mg/L； TP小于1 mg/L）。该污水厂Nereda系统比传统活性污泥系统的能耗降低了50-60%。
摘译自NEREDA®: An emerging technology for sewage treatment。原文发表于国际水协会期刊 Water Practice & Technology。
Abid Ali Khana, Mahmood Ahmada and Andreas Giesen; NEREDA®: An emerging technologyfor sewage treatment; Water Practice & Technology Vol 10 No 4, doi:10.2166/wpt.2015.098
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