各国面向2030年污水处理技术理念及路线比较
其实，提高污水厂能耗自给率不算新的理念，几十年来，世界各国一直在追求污水厂实现“能耗自给”、或者“碳中和”征途中尝试各种各样的技术路线，并取得了成熟的经验。当时间进入21世纪的时候，这个问题更加得到了世界上发达国家和地区的重视，一些国家就此提出了自己国家应对未来的污水厂能耗削减、提高能耗自给率的远期规划。
荷兰、新加坡、美国都制定了应对2030年的污水厂能耗自给或碳中和技术路线。
一、荷兰的NEWs技术路线图
可持续污水处理理念早在20年前便已在欧洲出现，对可持续污水处理技术的释义，van Loosdrecht教授刚刚在《Science》上阐述了他对未来污水处理技术发展的预测，荷兰STOWA于2008年将这一理念高度概括为营养物+能量+再生水工厂的“NEWs框架”，NEWs是英文Nutrient(营养物) + Energy(能源) + Water (水)factories(工厂)词组的缩写，表示可持续理念下的污水处理厂其实是营养物、能源和再生水三位一体的生产工厂。
在此基础上，荷兰专家组提出了几个具有代表性、亦能引领2030年NEWs框架目标的营养物回收、能量回收、再生水概念工艺，并在污水处理基本流程与现有技术的基础上分别提出了三种不同侧重的概念工艺(分见下图)。
评论：荷兰的2030年NEWs技术路线图提出的未来污水厂技术路线是基于营养物回收、能量回收、再生水三个方面需求而提出的有针对性的工艺流程。NEWs理念不倡导对原有污水处理系统的推倒重来，而是建议每座污水厂要因地制宜。 二、新加坡2030年污水发展技术路线
新加坡水务局PUB制定出3个关键评价标准：出水水质、能源可持续性、环境可持续性。
基于此标准，分析相关污水处理技术水平和节能降耗效果，已制定出污水处理工艺能源自给率三阶段目标：
①近期目标(2017年)——改造棕色水厂(Brownfield)。 ②短期目标(2022年)——关闭部分棕色水厂，新建绿色水厂(Greenfield)。
③长期目标——未来绿色水厂(Greenfield)。利用目前实验室中试技术(或建议技术)，使能源自给率超过100%，并降低剩余污泥产量。
案例如下：
1 棕色水厂改造案例(乌鲁班丹再生水厂)
棕色水厂改造将在未来5年内集中进行，通过技术升级和设备改造去实现40%的能源自给率计划目标。目前，新加坡共有4座再生水厂：樟宜、裕廊、克兰芝及乌鲁班丹。再生水厂改造主要包括基础设备改造和工艺改造两部分，其中基础设备改造主要以提升设备效率、
降低能耗为手段，以达节能降耗目标。工艺改造则以增加侧流ANAMMOX自养脱氮工艺、MBR及污泥预处理手段为主，以降低能耗。 乌鲁班丹再生水厂改造将从减少能耗，增加产电量入手。具体工艺改造措施包括:对污泥实施预处理、采用MBR工艺、增加侧流ANAMMOX工艺。备升级措施为:采用高效智能化控制、通过变频器与进口叶轮控制优化鼓风机效率并应用微孔曝气;同时，利用高效沼气发电机代替原有双燃料发电机，以提高产电量。
2 新建绿色水厂案例(大士再生水厂设计)
在未来5~10年中，新加坡PUB将建设能源自给率更高的再生水厂，以达到其设定的短期目标。新建再生水厂工艺选择主要参考三方面内容：
①将进水中有机物(COD)先于生物处理工艺截留并转化为能源(CH4);
②减少生物处理曝气的使用量;
③提升水厂能源产量。新建再生水厂除优先采用MBR、侧流ANAMMOX、污泥预处理等技术外，同时还将考虑采用生物强化吸附预处理(Bio-EPT)、升流式厌氧污泥床(UASB)、短程反硝化
(Nitrite-shunt)工艺，并考虑厨余垃圾厌氧共消化技术(Food waste co digestion)，进一步提高水厂能源自给率。目前，新加坡PUB正计划建造大士再生水厂，将于2016年开工新建，并于2022年投入运行，其工艺流程如图3所示。
世界各国面向2030年污水处理技术理念及路线比较
