世界上的水厂可谓是百花齐放、各有千秋。为此我挑选了其中最有代表的十个污水厂，和大家聊一聊现如今污水厂的国际趋势。
1、世界上最古老的污水处理厂
其实集中式污水处理厂的建设始于19世纪末和20世纪初，由英国和美国几乎差不多同一时期引进。
人们不再将污水排放到附近的水域，而是经过物理和化学过程的组合（活性污泥法直到1914年才被发现），以去除部分或大部分污染物。而世界上第一座污水厂就是由英国伦敦建成的贝克顿污水厂。
贝克顿污水厂始建于1864年，现在由泰晤士水务公司运营，是英国最大的污水处理厂之一，负责处理来自于伦敦北部和东部排污口的废水。
贝克顿污水处理厂，1932年
由于当时活性污泥法还没有被发现，贝克顿仅采用物理和化学法来处理废水。它采用沉淀工艺以将固体与液体分离，并在沉淀时使用石灰和硫酸亚铁。沉淀出来的固体被统一收集并燃烧，施用到陆地或倾倒在海上。这样的工艺显然是无法应对不断增加的城市污染负荷的，于是贝克顿在1932-5年，安装了活性污泥池，机械桨对污水进行表面曝气。
如今的贝克顿污水处理厂
1959年，完成了贝克顿又耗资750万英镑（约6600万人民币）扩建，其中包括污水的预处理设施，初沉池，活化污泥曝气设施和污泥消化设施。
后来贝克顿经过多次扩建和升级，最近一次是在2011-13年度，现在占地约55万平方米，每天可处理114万立方米的污水。
2、世界上最大的污水处理厂
位于美国芝加哥的斯蒂克尼污水厂是现今世界上最大的污水处理厂，采用传统活性污泥工艺，每天要处理掉545万立方米的污水。
该厂由芝加哥大都会水回收区运营，占地约230万平方米，为240万居住在芝加哥和43个郊区社区的居民提供服务。它由两个工厂组成：1930年开始运行的西部工厂和1939年投入使用的西南工厂。
支撑着斯蒂克尼污水厂每天如此高负荷的处理污水的是其拥有的世界最大的地下式污水提升泵站，它能将污水从地下90米深的隧道中提升至污水处理厂。
同时，为了控制雨季洪水泛滥，斯蒂克尼也参与了“深层隧道”的建设，包括长度超过160千米的隧道（直径为3-10 m），总存储容量为870万立方米。
斯蒂克尼污水厂的污水处理效果也相当显著，它主要通过延长泥龄来实现了氨氮的稳定去除。它的平均水力停留时间（HRT）是8小时，峰值水力停留时间不到4小时，出水BOD5和SS均小于10mg/L，出水氨氮小于1mg/L。
此外，斯蒂克尼还设有数十个实验室和办公室，用于断发展的设备和技术。斯蒂克尼甚至拥有自己的铁路，用来运输从水处理过程中回收的生物肥料。
3、世界上最大的MBR污水处理厂
瑞典亨利克斯达尔（Henriksdal）污水处理厂位于斯德哥尔摩和纳卡之间，由斯德哥尔摩水务公司运营，是世界上最大的MBR污水处理厂。
该厂占地面积30万平方米，拥有约18公里长的隧道，日处理废水量约为25万吨（2025年扩建完成后将达到86.4万吨/日）。
亨利克斯达尔共安装了1008个膜生物反应器（GE Zenon公司的Zeeweed 500），膜表面积约160万米，相当于230个足球场。
这些滤膜是中空纤维，可以比作吸管。在中空纤维从外面向里过滤，就像一个微小的屏障，有非常细的孔（40 nm）。它们不允许颗粒和与颗粒结合的污染物通过，这使处理后的废水变得几乎不含颗粒物。
根据两年的持续监测数据，亨里克斯达尔基本可以实现出水TN低于6mg/L和TP低于0.2mg/L。
对比传统活性污泥法处理工艺，MBR工艺能更有效的去除氮和磷。在监测过程中，在不进行回流和进行回流的情况下，入水总氮负荷以N2O形式排放的量分别为0.02%和0.09%，而活性污泥法约为0.13～1.2%。
另外，该MBR工艺对于微塑料颗粒的去除率为100%（活性污泥法仅为90.7%），出水细菌浓度小于65 cfu/100mL。
4、世界上能源回收最多的污水厂
坐落在奥地利因斯布鲁克市的STRASS污水厂是世界上首个实现超过百分百能源回用的污水厂。
STRASS污水厂由AIZ废水管理协会运营，负责处理周围32个社区的污水，约53000人，日处理规模约为3.8万吨，年处理规模约为1000万吨废水。
其实早在1996年，STRASS污水厂就已经可以生产50%其运行所需的能量，到2005年，水厂首次实现了能源自给和额外产能（108%能源自给率）。
为了实现能源自给，STRASS污水厂采取了一系列措施，例如采用两段生物系统、DEMON工艺和热电联产系统。
该厂经过十多年的努力，STRASS污水厂将污泥浓缩的化学成本降低了50％；减少污泥脱水成本33％；氨氮处理成本从约52元/千克减少到23元/千克（主要是转换曝气系统从传统的细小气泡到超高效的条带曝气）。
侧流处理的能耗从350千瓦时/天降低至196千瓦时/天；通过转换为最先进的热电联产装置，提高了沼气的利用率，将沼气的电效率从33％提高到40％。追求能源自给的同时，STRASS污水厂也没有放低水处理的标准。
该厂TN的年去除率可达到高于85%，出水TN的浓度小于5mg/L，NH4-N小于1.5mg/L。BOD的去除率可达到95%，COD去除率为85%，均可达到欧盟地表水排放标准（European Directive）。
5、全球最大去除微污染物的污水厂
瑞士最大的污水厂：韦德霍兹利（Werdhoelzli）污水处理厂是全球最大的去除微污染物污水处理厂。
该厂由苏黎世ERZ运营，处理周围6个社区的生活污水以及工业废水，服务约47万居民。水厂每天的处理量约为15万至50万吨，年处理量大约为8000万吨。处理后的水排入利马特河，流入苏黎世湖。剩余污泥和其他残留物将进入垃圾发电站，经筛选和焚烧后可转化为生态电力。
废水从进入韦德霍兹利污水处理厂中将经过五个阶段的深度处理过程：机械，生物，化学，臭氧氧化和过滤。
经过韦德霍兹利污水处理厂的废水，能够去除废水中80％的微量污染物，同时不会产生有害的氯代副产物。
6、世界上最先进的污水处理厂
在美国的华盛顿特区，有一座污水厂，被称为“世界上最先进”的污水厂——蓝色平原（BluePlains）污水处理厂。
它由DC Water公司运营，占地面积约为65万平方米，为华盛顿市区的600万人提供服务，每天能够处理145万立方米的废水，峰值可达到400万立方米。
该厂于1938年建成（当时只有一级处理设施），经过不断的改扩建，蓝色平原于2015年将总氮从5mg/L减少到4mg/L以下，如今的蓝色平原拥有极限脱氮除磷技术和北美最大污泥热水解系统。
蓝色平原污水厂的工艺路线为格栅、曝气沉砂池、初沉池、一级曝气池、二沉池、硝化/反硝化活性污泥系统、三沉池、多介质滤池和消毒处理。
硝化/反硝化过程共有12个反应器和28个沉淀池，对应12条污水处理线，其中的6条采用硝化-反硝化运行模式，另外6条为硝化模式。
硝化/反硝化池（DEMON®脱氨系统，与奥地利STRASS污水厂类似）每条处理线由5个完全混合反应器串联而成，每个反应器均配有搅拌装置。第1、2和3个反应器中保持曝气进行硝化反应，第4和5个反应器仅搅拌，保持反应器中处于缺氧状态，发生反硝化反应，并投加纯净的甲醇作为反硝化的补充碳源（投加量根据季节调整）。工艺的关键是保证前3个反应器内实现硝化，为反硝化提供硝酸盐。
7、世界上最大的氧化沟污水厂
氧化沟是一种常见的污水处理工艺，由于其运营简单，处理成本低，在国际上很受欢迎，全球氧化沟污水厂的数量大约有几千座。这其中，最大的氧化沟污水厂就是坐落在德国路德维希港的巴斯夫（BASF）污水处理厂。
巴斯夫污水厂于在1974年运营，日处理量超过60万立方米，除了负责净化巴斯夫化工厂每年约一亿立方米的化工废水以外，该厂还负责净化来自周围城市的3000万立方米的废水（服务约300万户家庭）。
巴斯夫污水厂作为全球最大的氧化沟污水厂，一共设有5个氧化沟（一体化氧化沟），总容积为30万立方米。污水在氧化沟停留的时间约为12-18小时，流出的水将进入二沉池进一步处理。
污水在氧化沟中与活性污泥接触，池子的中心为好氧区（约有110个曝气装置，总输出功率为15,000千瓦），通过空气和纯氧进行曝气，污水中的污染物被微生物分解或吸附到污泥表面，摄取大量氧气也能使硝化细菌生长，这些细菌将氨氮氧化成硝酸盐。外侧池即为缺氧/厌氧区，微生物能够在这里进一步水解酸化，硝酸盐也在这里被消除。
巴斯夫污水厂的进水TOC含量在300 ~ 400 mg/l之间（平均值），BOD约为400 ~ 500 mg/l，COD含量为900 ~ 1100 mg/l。污水厂对BOD的去除率约为98%， TOC和COD去除率约为88%，流入莱茵河的氨氮排放水平从每天约60吨（1989年）减少到如今的每天约0.6吨，减少了99%。
8、第一个主流厌氧氨氧化污水厂
樟宜（Changi）水回收厂是新加坡目前最大，最现代化的污水厂，也是世界上首个实现主流厌氧氨氧化技术的污水厂。
它由新加坡公用事业局（PUB）运营，每天的处理量约为80万吨。为节省空间，樟宜水回收厂的处理设施采用堆叠式设计，是世界首创，同时也是新加坡最深入地底的挖掘项目（设防渗墙）之一。
此外，美国一些水厂一直在做的深邃项目也能够在樟宜找到——深隧道污水系统(DTSS)，该系统为跨岛深隧道，能够截留所有污水，将其送至相应的水厂。
樟宜水回收厂的处理过程一共分成三个部分。
首先是核心处理单元，废水在这里被处理至达到国际标准。接着，一部分处理水会进入NEWater再生厂做进一步处理以生产高度净化的再生水。最后，污泥会和其他水厂输送来的污泥一起进入污泥处理设施，通过浓缩、消化和高温干燥脱水等过程减少污泥体积。
樟宜水回收厂对于BOD和总氮的去除效果很好，去除率分别能达到97%和86%。
根据2016年曹业始博士发表的论文，樟宜水回收厂处理过程中两种过程并存（常规异养反硝化和短程亚硝化-厌氧氨氧化过程），两者的总脱氮量可达到约65%，其中厌氧氨氧化的贡献率更高。
9、深隧和暴雨控制的典范污水厂
美国的密尔沃基污水厂是美国最早的大型活性污泥污水处理厂，可以说它的成功运行引领了美国其他许多城市的污水处理，比如世界第一、第二大的污水厂斯蒂克尼和鹿岛污水厂，在这座污水厂面前，都得叫声大哥。
密尔沃基污水厂由MMSD（密尔沃基大都市污水处理区，当地政府机构）运营，为密尔沃基地区的28个社区的约110万人提供水回收和洪水管理服务。
密尔沃基其实包括两座废水处理设施：琼斯岛水再生设施和南岸水回收设施，两座污水处理设施的合并峰值处理能力可达到240万吨/日。
在密尔沃基污水厂中，污水首先经过一级处理设施，包括格栅和初沉池；接着进入二级生物处理设施，通过活性污泥去除水中的有机物；最后经消毒处理后排放至自然水体中。
如果需要进一步脱氮处理，污水将被送至南岸污水厂的厌氧设施进行处理，产生的沼气将用于热电联产，为污水厂提供电能和热能。
而密尔沃基市的年降雨量能达到740毫米，在暴雨季节，密尔沃基的深隧项目就派上了用场。
深隧其实就是在地下深处挖掘隧道，将下水道的溢流储存，直到污水厂可以对其进行处理，然后再将污水输送到污水厂。
密尔沃基的深邃始建于1994年，至今已阻止了超过4.73亿吨的污染物进入密歇根湖，帮助清除进入区域下水道系统的所有雨水和废水的98.4％。
近十年，随着对深隧相关设施的建造和升级，溢流量也逐渐趋于稳定。
10、将废水作为饮用水源的污水厂
美国UOSA（Upper Occoquan Service Authority）再生水厂是一个实践再生水回用于间接饮用的典范。
这座水厂的旁边坐落着一个水库（Occoquan），经过UOSA水厂处理的水可流入Occoquan水库，每年大约能提供20％的水量，该水提供至费尔法克斯饮用水处理厂处理为饮用水。在干旱期间，水厂可能会短暂提供多达90％的水库入水量。
下图为Occoquan水库中饮用水和废水处理厂之间的再循环过程，整个过程在UOSA污水厂→Occoquan水库→费尔法克斯饮用水处理厂中完成并不断循环。
污水从周围居民的洗手间，厨房水槽，淋浴间和其他来源流向UOSA再生水厂，那里的污水经过处理后排放到Bull Run。
UOSA再生水厂的排放管位于Occoquan水库的上游，因此Bull Run和水库中的大部分水都是循环污水。
Bull Run向下流入Occoquan水库，水从Occoquan水库中抽出，在费尔法克斯饮用水处理厂处理后达到饮用水标准，然后通过管道输送给周围居民。
目前，UOSA的处理量为20.5万吨/日，处理过程包括常规处理和高级处理过程：脱氮除磷的二级处理，石灰沉淀，中间沉降的两阶段再碳化，重力过滤，颗粒活性炭吸附，离子交换，加氯消毒和脱氯。
既然是用作饮用水的补给，UOSA水厂的出水水质也是相当过硬的，UOSA的出水水质可达到COD 7 mg/L，TP 0.08 mg/L，TKN 0.44 mg/L，氨氮 0.02 mg/L，能够完全符合当地及国际再生水间接补充饮用水的水质标准。
另外，密尔沃基污水厂也是美国最早做污泥制肥的，可谓是引领了污泥营养土的潮流，美国现在大部分活性污泥水厂都在做肥料品牌，并将肥料推向市场。
很有趣的是，欧洲做污泥制肥的污水厂就要少多了，他们更关心资源回收和减少碳排放的问题，想尽一切方法从污水中回收资源，这其中的代表就是荷兰。但德国人就不爱搞这些了，他们就是一步步的优化改造，充分反映了德国人对老旧污水处理厂如何走向未来的严谨、理性、务实的精神。
所以，看着国际这些不同的污水厂，也是很有意思的。关注“硕达智水”带你了解更多水务行业资讯！