如果你是某水务公司的工程师，某天你的大老板把你和你的团队叫到办公室，说要给你20亿人民币，建一个全世界资源回收率最高的污水处理厂。你一开始可能觉得老板在开玩笑，但当他说他是认真的时候，你会不会觉得这是你梦想成真的时刻呢？
此时此刻，世界各地的污水处理工程师可能都很羡慕丹麦Aarhus水务的同行们，因为他们就遇上了这样的大好事。从2017年开始，他们就计划要在其管辖的Marselisborg污水厂附近打造一座更大更先进的污水厂。目标很简单，但也很明确——就是要成为世界上资源利用效率最高的污水处理厂。
中国人很少听说过的Aarhus小城，为何有底气建造世界标杆级的大工程呢？他们又将如何实现这一大计呢？在本期微信推送里将带大家一探究竟。
Aarhus水务早在2005年就开始了积极筹划水务运营节能减耗的大计。首先，他们将当地14座污水处理厂精简为4座，其中最大的是Marselisborg污水厂。Marselisborg污水厂日平均处理量为27500m3。通过10年的优化，该污水厂在2016年的污水产电量就能满足自身的能耗，而且还有约50%（2014年为40%）的电力盈余。除此以外，还有2.5GW的热能可输送给当地的供暖系统。通过对污水处理厂系统的不断优化，Aarhus水务已经完全实现能量的中和。
仅仅通过传统的厌氧消化是不可能帮助Marselisborg污水厂实现能量盈余的，它的运行优化是全方位的，下边是Aarhus水务对Marselisborg污水厂实施的一系列能耗优化措施：
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SCADA系统运行，在线控制曝气、氨氮、硝态氮和磷的水平，以及对硝化/反硝化工艺的控制；
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用ABS HST涡轮压缩机取代高真空涡轮鼓风机(HV Turbo Blower)，提高曝气的效率；
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用能效更优的丹麦Alfa Laval G3离心机替代之前的Alfa Laval 550；
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用三个热电联产的沼气燃机(CHP) 取代旧款燃气发电机
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污泥处理改用厌氧氨氧化工艺，主流线也有厌氧氨氧化工艺(Nitrite Shunt)
事实上，在2006-2016年间，Marselisborg污水厂的升级改造已经相当成功。但Aarhus水务并不满足于此。他们已经做好了未来的规划和准备——在未来10年，Aarhus的污水厂会进一步缩减，将从目前的4个减至2个，其中一座的规模将高达50万人口当量，它将取代现有的Marselisborg污水厂。名字也已经取好了，就是Aarhus Rewater。
为什么要建一个新的污水厂？这是因为Aarhus的统计数据显示，该市的人口以每年6000人的速度增长。这个增长速度会使Marselisborg污水厂很快超负荷运行，而现在的厂址Tangkrogen位于Marselisborg森林和港口之间，那里的空间没有办法进行原位扩建。为了要满足预期的人口增长，他们需要新建ReWater污水厂来取代旧厂，而且要将运营成本降低40%。
其实，Aarhus水务公司现在的“迟疑不决”是有道理的，因为污水处理界的社会需求似乎发生着新的变化。以污水中的新兴污染物为例，这是过去的污水处理设计中从未考虑的问题，未来污水厂要为此寻找答案。Aarhus水务认为他们需要更灵活的设计架构来应对这些持续变化的挑战。
原则一，360°全方位分析
对与新水厂建设相关的潜在创新进行全方位分析，并以此作为策略制定的基础。根据这全方位分析，他们将15个挑战问题分成了四大类别，如下图所示：
原则二，创新和基础设施的分离
在施工前完成创新测试，因为规划和施工再创新的成本和难度都很大。
原则三，持续学习型的污水厂
Aarhus水务的目标不是建造一座未来百年一成不变的工厂。相反，他们要打造一个不断扩展知识、不断改进的污水厂，既解决已知的需求，也为未知的探索留出空间。
原则四，做好对意外的准备
Aarhus水务认为要指望水圈内的人来创新太难了，因此需要从圈外人那里获得灵感和启发，特别是那些兼具学术深度和跨界思考能力的圈外专家。
原则五，做好知识之间的沟通
ReWater水厂要促进外来新知识和建厂人员的内行专业知识之间的有效交流，确保两者之间的互动和协作，为可行的新想法留出空间。
原则六，全方位激活
ReWater水厂是一个在多维度同时进行的项目，因此要在水厂、城市和丹麦水资源集群之间建立连贯性，以确保最终独一无二的结果。
基于这六大原则，Aarhus邀请企业、供应商、研究机构等在早期就参与到项目中来，以求尽快解决上述的15大挑战。因为他们的目标不仅仅是要建一个新的污水处理厂，更是一个资源回收工厂。
他们已经在考察一系列先进的技术方案，例如更好的碳捕捉、主流厌氧氨氧化、ORC废气能量回收等工艺技术和更先进的控制系统，涉及的主要技术包括了Salsnes、EssDe? 和 DEMON ? 等。他们要将污水变成一种资源，并借此出售能源、提取有价值的金属、回收氮磷等肥料，将污水处理变成正收益的生意。
例如，他们正在积极优化对降雨事件的预测，以便更好地管理污水收集工作。
他们有雨水的贮存空间，这些缓冲容量能够减少雨污溢流的发生，同时能更精准地计算在雨天进入污水处理厂的流量。这些工作的最终目的都是实现能耗最小化。
Aarhus水务的首席数字信息官 Jesper Kjelds 表示：“我们正在以此为基础构建我们的数字化蓝图。届时，所有的一切都实现数字化。那些通过物联网设备收集的数据将成为未来 ReWater资源工厂的关键部分。数字化已经写进了ReWater水厂的DNA中。”
2009年，哥本哈根市政府通过了《哥本哈根气候计划书》，定立了两步走的目标：到2015年，CO2排放量要同比2011年减排20%，并在2025年实现碳中和。Aarhus水务即将打造的这座污水资源回收工厂，是他们对丹麦碳中和的响应。据介绍，这座污水厂有望在2028年投产运行。届时，丹麦将有很多世界知名的建筑设计公司，新水厂的模样值得我们期待。
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https://www.youtube.com/watch?v=7KZTST_I7sI https://www.aarhusvand.dk/en/international/our-solutions/wastewater/aarhus-rewater/status-right-now/ https://www.aquatechtrade.com/news/wastewater/digital-blueprint-for-water-innovation/ https://deltag.aarhus.dk/hoering/debatoplaeg-helhedsplan-tangkrogen https://www.idrica.com/blog/digital-twins-aquatech-breakouts/ https://www.aquatechtrade.com/news/utilities/digital-twins-drive-better-utility-collaboration/ https://v.qq.com/x/page/b3276o7u6y7.html
