美國國家清潔水組織協會(NACWA)聯合美國水環境聯合會(WEF)和美國環保署(EPA)等多個組織，成立了名為“Utility of the Future Today”的項目，鼓勵各地水務局在水回用、水流域治理、污泥回用、能量回收以及原材料回收等方面開展相關項目。同年8月NACWA公布了該項目首批獲認證的水務局名單。
生物除磷究竟有多劃算？終于有人算清楚了
在今年10月舉行的WEFTEC大會上，又有39個水務局進入名單，其中包括了位于科羅拉多州的丹佛城市污水處理局(MWR)。他們因在磷回收方面的卓越工作而獲得提名。更難得的是，它把生物除磷的成本好好算了一遍。
生物除磷究竟要多少錢？我們馬上來看個究竟。
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丹佛水務局新舊logo對比 | 圖源：metrowaterrecovery.com
世界最大的磷回收工廠
丹佛水務局目前負責兩個污水處理廠的運營，包括了Robert W. Hite Treatment Facility(簡稱RWHTF污水廠)和New Northern Treatment Plant(簡稱新北處理廠)，前者始于1966年，處理能力約83萬m3/天，后者建于2016年，處理能力為11萬m3/天。
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RWHTF污水廠鳥瞰圖 | 圖源：metrowaterrecovery.com
2015年，當地的污水廠出水總磷標準從此前的7mg/L降至3mg/L，并且預計在2018年進一步降到1mg/L。
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丹佛污水廠總氮總磷出水標準變化 | 圖源:http://westcas.org/
丹佛水務局為此準備了三個方案：
1、生物除磷
2、生物除磷+三級過濾
3、生物除磷+過濾+絮凝沉淀
早在2012年，他們就完成了生物除磷的中試。實際數據顯示，強化生物脫氮除磷(EBPR)的除磷率達90%，能將出水的磷濃度降至低于1mg/L。但若想將除磷率提升至99%(0.1mg/L的水平)，需要付出更大的成本，安裝三級過濾處理和絮凝沉淀等工藝。建于目前當地只需執行出水總磷1mg/L的標準，0.1mg/L的標準可能到2037年才執行，因此生物除磷已經能滿足要求。
磷回收
除了生物除磷，丹佛水務局還為該污水廠引進了磷回收的技術。
2020年10月，這套設備正式投產運行。據丹佛水務局官網介紹，聯同生物除磷技術，污水廠排入南普拉特河的總磷濃度已經低于0.5mg/L。
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MagPrex磷回收設備 | 圖源：centrisys-cnp.com
這個反應器叫MagPrex，熟悉磷回收的朋友，應該已經猜到它的背后其實就是德國AirPrex的工藝技術。在以前的微信推送里我們就介紹過，AirPrex最大的賣點是在回收磷的同時，防止鳥糞石在管道、泵和其他設備的積聚造成的堵塞問題。
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磷回收是一石二鳥的技術方案 | 圖源：YouTube截圖
磷回收技術的實施也減少了聚合物的消耗。
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據介紹，他們自稱這是目前全世界最大的磷回收案例。更喜人的是，污水廠成功為這些鳥糞石找到了買家——2021年8月26日，污水廠將首批約23噸的 鳥糞石轉交給了當地一家叫A1 Organics的堆肥生產商，這是污水廠的里程碑事件，象征著磷回收技術可以為污水廠開源創收。
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MagPrex得到的磷肥產品 | 圖源：YouTube截圖
污水回收工廠標桿
除了磷回收，RWHTF污水廠早在2013年就開始對AnitaMOX側流厭氧氨氧化技術進行中試測試。
生物除磷究竟有多劃算？終于有人算清楚了
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側流厭氧氨氧化中試設備及結果 | 圖源：MWRD
如今這套設備也已投產運行，每年能為污水廠減排200萬磅的氨氮。
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污水廠的側流厭氧氨氧化的具體位置 | 圖源：wwdmag
早在2009年，他們就將污水廠的污泥加工成為生物固體，取名METROGRO。如今他們把這些污泥用在距離丹佛市區100公里外的METROGRO農場，面積達5萬英畝，用來種植冬小麥、高粱-蘇丹草和玉米等作物，并放養牧綿羊和牛，那里還有一些野生動物，例如包括土狼、鹿、羚羊、田鼠、公牛蛇、響尾蛇、鷹、鴿子等。
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METROGRO農場實景 | 圖源：metrowaterrecovery
他們甚至在2019年就開始研究好氧顆粒污泥工藝的改造可能性，初步研究成果也已發表在2021年7月的國際水協會(IWA)的期刊《Water Science & Technology》上，感興趣的朋友可以訪問以下網址查閱詳情:
https://iwaponline.com/wst/article/84/2/302/79246/Inducing-granulation-within-a-full-scale-activated
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洛基山的水童話
1961年5月15日對丹佛來說是具有歷史意義的一天，13 個城市的公民領袖簽署協議決定修建丹佛的大都會污水廠。下圖的黑白圖片就是1964年RWHTF污水廠施工前的樣貌。
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誰能想到60年后，這座污水廠不僅沒有衰敗，還不斷迸發新的生機，集各種最前沿的污水處理技術于一體，成為美國乃至全球污水廠的經典案例。希望有朝一日，小編能去到現場眼見為實。
如果非要為這個洛基山旁的水處理故事弄一個矯情的結尾，小編覺得唯一匹配的BGM就是約翰·丹佛(他不是來自丹佛)的《高高洛基山》(Rocky Mountain High)。正如歌詞寫道：“He left yesterday behind him, you might say he was born again. You might say he found a key for every door�！� 丹佛的污水廠把昨天拋在身后，不斷擁抱新的技術充換新生，它找到了一把通往未來可持續發展康莊大道的鑰匙。
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