一文讀完瑞典水處理發(fā)展史
先來(lái)回顧下瑞典的污水處理史吧：
19世紀(jì)末
瑞典的一些大型城市開(kāi)始第一次建造污水處理系統(tǒng)，鋪設(shè)地下管道，將廚房和新安裝的抽水馬桶產(chǎn)生的污水排放到附近的湖海中去。以往的旱廁處理系統(tǒng)轉(zhuǎn)而通過(guò)貯糞坑或桶來(lái)收集生活垃圾，收集的垃圾被作為糞肥使用。
1880年
瑞典已有12個(gè)城市擁有地下排水系統(tǒng)，抽水馬桶的使用極大程度地改善了家庭衛(wèi)生情況。
20世紀(jì)20年代
污水處理系統(tǒng)先在大城市盛行，隨后逐級(jí)推廣到了規(guī)模較小的城鎮(zhèn)和社區(qū)。
20世紀(jì)60年代
由于水體出現(xiàn)富氧化，河流遭到污染并且在污染物中發(fā)現(xiàn)了重金屬和化學(xué)沉積物，大量藻類導(dǎo)致海濱浴場(chǎng)關(guān)閉。在這樣的背景下，瑞典環(huán)境保護(hù)署（以下簡(jiǎn)稱瑞典EPA）于1967年成立，一年后國(guó)家引入了水污染治理專項(xiàng)基金用于治理城市污水，同時(shí)瑞典制定了環(huán)境保護(hù)法，并于1969年生效。
20世紀(jì)70年代
瑞典投資15億瑞典克朗來(lái)提升污水處理能力，同時(shí)對(duì)具備污水處理系統(tǒng)的工廠也加大投資。這些措施減少了污水排放，使河水變得清澈，海濱浴場(chǎng)恢復(fù)開(kāi)放，漁業(yè)也得以復(fù)蘇。
現(xiàn)在
幾乎所有城市家庭都接通了污水處理廠。超過(guò)95%的污水經(jīng)過(guò)生化處理后排放。許多大型工廠、礦場(chǎng)和機(jī)場(chǎng)都配置專用的污水處理廠。當(dāng)然，依然有近70萬(wàn)家庭由于未接通市政水處理管道，不得不依靠小型污水設(shè)施來(lái)進(jìn)行處理系統(tǒng)。這些系統(tǒng)所排放的氮磷化合物，加重了河流和海洋的環(huán)境負(fù)載量。
自20世紀(jì)60年代起
由于越來(lái)越多的社區(qū)污水排進(jìn)了大型污水處理廠，導(dǎo)致污水廠排放的營(yíng)養(yǎng)類污染物含量顯著增長(zhǎng)。
20世紀(jì)60至70年代
用于去除有機(jī)和含磷污染物的現(xiàn)代化污水處理系統(tǒng)建成使用，使得這些污染物排放量大幅下降。
自80年代中期之后
瑞典采用新型凈水技術(shù)，降低了含氮污染物的排放。
過(guò)去十年里
含磷污染物和可降解BOD的去除率一直維持在95%左右，2012年含氮污染物的平均去除率約為60%。
瑞典的污水廠通常采用機(jī)械、生物、化學(xué)等處理工藝組合的方式處理污水。通常第一步是機(jī)械處理去除顆粒物。常見(jiàn)的工藝組合包括：
· 生物處理工藝
· 化學(xué)處理工藝
· 生化處理工藝（常規(guī)三級(jí)處理）
· 生化處理工藝+脫氮處理工藝
· 生化處理工藝+輔助工藝（如過(guò)濾裝置）
這個(gè)階段主要通過(guò)初沉池去除粗大顆粒和懸浮物。
· 進(jìn)水格柵首先篩除較大的固體物質(zhì)，以免堵塞泵和后續(xù)處理過(guò)程產(chǎn)生臭味
· 沉砂池主要用于沉降石子、砂礫之類較大的顆粒物，分離的顆粒物被抽排出去，大部分流向垃圾填埋場(chǎng)。
· 初次沉淀可以分離殘留的顆粒物。較大的顆粒物沉積在池底，被刮泥機(jī)刮除，進(jìn)入到污泥斗，最后將污泥斗中的污泥抽出作分離處理。
2.化學(xué)處理工藝
這一階段主要通過(guò)使用絮凝劑進(jìn)行化學(xué)沉降來(lái)達(dá)到除磷的目的。絮凝沉淀后產(chǎn)生的污泥經(jīng)過(guò)分離處理，最多可以去除90%的磷。
3.生物處理工藝
前兩個(gè)階段處理后的污水，在這個(gè)階段通過(guò)微生物作用可以去除污水中的有機(jī)物。通過(guò)生物處理工藝，可去除污水中90%的溶解性有機(jī)物以及20%的氮。通過(guò)沉降，將絮凝后的微生物分離出來(lái)。
4.除氮工藝
一些污水廠還在生物處理環(huán)節(jié)加入了除氮工藝。除氮工藝過(guò)程較為復(fù)雜，因此一般只用于大型污水廠或特殊敏感地區(qū)。通過(guò)調(diào)節(jié)好氧池和厭氧池，建立適宜微生物生長(zhǎng)的環(huán)境。在好氧條件下，硝化細(xì)菌將氨氮氧化成硝酸鹽。隨后在厭氧環(huán)境下，反硝化細(xì)菌將硝酸鹽轉(zhuǎn)變成氣態(tài)的NOx。通常，除氮工藝下氮的去除率在50%~75%左右。
5.過(guò)濾
瑞典和歐盟在污水處理方面的規(guī)章制度
20世紀(jì)40年代初
制定了污水排放的相關(guān)法規(guī)，涵蓋工業(yè)許可的發(fā)放
1956年
國(guó)家水環(huán)境巡視組成立
1969年
瑞典通過(guò)了環(huán)境保護(hù)法案
1999年
瑞典單獨(dú)制定了覆蓋所有環(huán)境污染影響的規(guī)章制度
2000年
通過(guò)《水框架指令》
2008年
出臺(tái)海洋環(huán)境相關(guān)指令
洗浴用水指令 (76/160/EEC)
飲用水指令(80/778/EEC)（修訂版(98/83/EC)）
城市污水處理指令(91/271/EEC)
硝酸鹽指令 (91/676/EEC)
水框架指令(2000/60/EC)
海洋戰(zhàn)略框架指令(2008/56/EC)
工業(yè)排放指令 (2010/75/EU)
1.城市污水處理指令
關(guān)于排放水含氮污染物和耗氧污染物濃度，規(guī)定中給出了寬泛的限值范圍。其中耗氧污染物濃度限值適用于全國(guó)，而含氮污染物濃度限值僅適用于排放到海洋環(huán)境中的污水。
2.污水中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的回收利用
如果污水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可經(jīng)回收處理用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，將會(huì)帶來(lái)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的雙贏。而未經(jīng)處理排放后的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)會(huì)造成嚴(yán)重的水體富營(yíng)養(yǎng)化。
磷主要存在于污泥中，可作為農(nóng)田和其他土地的肥料。用于制作肥料的污泥不能含有大量諸如重金屬和有機(jī)物之類的有害物質(zhì)。代表水務(wù)行業(yè)的“瑞典水與污水協(xié)會(huì)”設(shè)立了一套質(zhì)量認(rèn)證體系-REVAQ。該質(zhì)量體系的獲得可以為污水廠的污泥利用提供保證。在瑞典，近一半以上的污水都是經(jīng)REVAQ認(rèn)證的污水廠處理的。污水廠將水中的養(yǎng)分去除，并將其與污泥混合在一起，但目前的處理方法還不能去除環(huán)境污染物。后者到達(dá)內(nèi)陸水域和海洋環(huán)境的話，會(huì)影響當(dāng)?shù)氐暮５讋?dòng)物和魚(yú)類。有時(shí)，這些污染物還會(huì)殺死用于污水處理的微生物，給處理工藝帶來(lái)嚴(yán)重問(wèn)題。某些物質(zhì)還會(huì)留在污泥里，擴(kuò)散到農(nóng)田和環(huán)境中。有害污染物也可以通過(guò)地表徑流進(jìn)入污水?？赏ㄟ^(guò)設(shè)計(jì)有效的方案將地表徑流從污水中分離出來(lái)，或在進(jìn)入污水廠之前對(duì)徑流進(jìn)行處理。
盡管投入了大量的人力、物力和資金以減少環(huán)境污染物的流入，但處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥仍然含有許多有害物質(zhì)。這或多或少引起了人們對(duì)未知物質(zhì)所產(chǎn)生的后果的關(guān)注。全氟化合物（PFAS）就是一個(gè)例子。該化合物具有生物持久性。
該圖顯示了1987-2012年污水廠污泥重金屬含量的變化。
污水廠處理量為20,000到100,000pe。
如圖表所示，近幾十年來(lái)，污水廠污泥的質(zhì)量有所改善。然而，要生產(chǎn)出更好、更清潔的污泥，還有很多工作要做。以銀和三氯生為例，二者通常用作生產(chǎn)抗菌和抗真菌藥物。由于它們的化學(xué)特性，可能會(huì)造成在污泥中大量沉積。在不斷提高污泥質(zhì)量的同時(shí)，還可以采取在源頭將尿液和污水分離的方法，以及從污泥中提取養(yǎng)分和分離污染物，來(lái)實(shí)現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)物的循環(huán)利用。病原體也會(huì)通過(guò)各種方式進(jìn)入到污水中，因此還需要在回收利用之前對(duì)污泥進(jìn)行消毒。