图1  目前最大型的污水处理项目：伊斯坦布尔Ataköy（阿塔廓伊）污水处理厂

总部位于德国埃森的WTE公司为伊斯坦布尔Ataköy（阿塔廓伊）的污水处理厂提供了规划和运营理念。

作为联合国教科文组织（UNESCO）世界遗产以及世界上惟一的一座横跨两个大陆的首都城市，伊斯坦布尔拥有1280万居民，是世界上最大的城市之一。这座城市工业化的加剧和交通密度的增长在卫生和环保方面向人们提出了巨大挑战。

与欧盟法律看齐

将土耳其法规与欧盟标准进行比对，土耳其环境部制订了一个雄心勃勃地升级污水净化设施的计划。这个计划的目标之一是有效地净化伊斯坦布尔这座土耳其人口最密集城市的污水并严格坚守所要求的排放量。

作为当前纳入此计划之内的最大型项目，这座位于伊斯坦布尔Ataköy（阿塔廓伊）靠近Ataturk机场的新建污水处理厂已于2009年11月完工。而在2007年5月，项目承包联合体之首，WTE Wassertechnik GmbH（德国埃森）与2家土耳其工程公司Lidya和Kalyon共同得到了伊斯坦布尔供水和污水公司（ISKI）发出的一份为约200万居民（人口当量）建设一座新型污水净化厂的订单。这份订单的金额为1.08亿欧元，包括一座3级生物污水净化厂及进一步的氮气去除设施和后续的污泥消化装置。在此之前，为了争夺这份订单，多家著名的欧洲公司展开了耗时耗力的激烈竞争。

图2  活性污泥级施工

处理厂的最终验收已由ISKI按进度表完成了。从2010年开始的后续5年运营交由一家德国公司（图1和图2）。来自伊斯坦布尔城区Bakirköy、Bahcelievler、Bagcilar的全部市政和工商业污水以及来自Kücükcekmece和Sultangazi的部分废水将在这座处理厂得到处理，使得过去那种由于大部分未经处理的污水进入Ayamama河和Tavukcu河造成的高污染情况一去不复返。Ataköy污水处理厂项目达到了欧洲地区的最大规模，因而也对规划和项目管理团队提出了最高要求。联合体内各个项目团队也面临着重大的挑战。就此项目来说，WTE的主要任务是完成装置规划，工程工艺设计，供应和安装机械以及安装电气工程设备。

WTE作为大型污水处理厂（例如萨格勒布和莫斯科污水处理厂）运营者所积累的专业知识和深厚的运营经验也给Ataköy（阿塔廓伊）污水处理厂的规划和运营理念产生了一定的影响。但是，事实证明，正是运营成本这一最根本的因素成为了联合体获得此合同授予的最终决定性因素。

技术设计数据

Ataköy（阿塔廓伊）污水处理厂规划为一座采用串联布置方式的活性污泥厂。在设计这座工厂时，对尽量减少能源消耗方面予以了特别重视。

图3  磷级施工

包括需氧量计算在内的生物处理级污水工程计算是依据ATV工艺流程图A 131（2000）的标准规则进行的：

处理能力：约200万EW。

污水量：510000m3/d，最终竣工后为780000m3/d。

最大污水排放物浓度：

> BSB5：25mg/l

> CSB：125mg/l

> TSe：35mg/l

> Total N：10mg/l

> Total P：3mg/l

装置工程设计

配备逆流拦污栅的进水泵站

进水泵站本身所具有的巨大规模向规划者提出的一项新的挑战。这座进水泵站按混凝土圆形设计方案规划并建造，其直径约为22m，总深度约为16m。

在Ayamama河的两岸，3根管道（DN 2600、DN 1600和DN 1400）合并成了一座汇水构筑物。通过一条从这个汇水构筑物通向进水泵站联合井筒的连接管道，污水经由一条DN 2400的管道送入到这座进口泵站。在这个进口泵站的上游设置了一座机械式拦污栅用于防止大体积的污水物料进入。

通过这座进水泵站，以最高32500 m3/h流量流入污水处理厂的污水被输送至污水处理厂的进水渠道。

图4  活性污泥级的搅拌器安装

由9台潜水电动泵将流入污水输送至约8m标高处，再从8m标高处以自流方式流经整套污水处理厂直至排放构筑物。

机械式污水预处理

污水将在筛滤楼内分散进入总计9条的筛滤渠道。一个通过量为780000m3/d（总通过能力）滤网设计了3个曝气式双室砂砾收集器。最多达50%的从这个砂砾收集器流出的污水流入了初级澄清池。其余污水流直接流入至活性污泥池的撒水器装置。

生物处理级

这个配备了生物除磷区的撒水器装置将水流分散撒播至3个活性污泥池处理线。在生物净化级，碳化合物将得到分解，氮和磷营养物质将被去除。这3条活性污泥处理线的容积均为99~258 m3；尺寸均为179 m×83m。

在每一个活性污泥池内，污泥与水的混合物在缓慢运行的潜水式电机驱动搅拌器的作用下保持悬浮状态。曝气供应通过将压缩空气经由蝶式曝气器以细密的气泡形式导入。

空气供应由12台涡轮鼓风机（每台供应量为20000Nm3/h）来保证，鼓风机站的联合供气能力为240000Nm3/h。

来自活性污泥池经生物净化的污水通过撒水器装置进入次级澄清池。这部分污水将流入到12个圆形池内，每个池子的直径为44m，表面积为1526m2，容积为21250m3。

图5  燃气轮机的安装  图片来源：WTE

在这些次级澄清池内，经过冲洗的活性污泥在重力造成的沉淀作用下与净化后的污水分离开来。这些次级澄清池内配备了桥式刮泥机。这些刮泥机将在次级澄清池底部分离出来的活性污泥输送至中央次级澄清构筑物内。净化后的污水从次级澄清池流入至排放渠道，这些渠道通向排放构筑物。这些水从排放构筑物经管道排入至Ayamama河或马尔马拉海。

污泥处理、污泥运输

污泥处理实质上包括以下步骤：污泥预增稠，经厌氧处理的污泥稳定化，也就是消化，以及后续的机械脱水和干燥。来自次级澄清池的多余污泥流经9个污泥增稠器（每个处理能力为76m3/h的离心机）并随后保存在原污泥容器内。

这些离心机能够将污泥内的干燥物质成分增加至6%。这些经过预增稠的污泥随后用6个原污泥泵（能力为115 m3/h）泵入至消化池内。这6台消化塔采用圆筒状钢筋混凝土建造，每个塔的容积为10000m3。

在此，经预增稠的原污泥以厌氧方式进行稳定化处理，与此同时生产出生物气并使得污泥体积得到缩减。

这些从消化塔排出的经厌氧稳定化的污泥贮存在容积为20000m3的污泥贮存容器内。然后这些污泥用6台污泥泵输送至污泥脱水装置，（每台输送能力为38m3/h）。用6台离心机对这些经充分消化的污泥进行脱水。这些经充分消化的污泥的干燥物质成分增加到了25%。

这些生物气贮存在2个生物气罐内，每个罐子的容积为4000m3，然后这些生物气在热电联产装置内转化成热能和电能，而这些热能和电能用在污水处理厂内。这套燃气轮机系统可以使用天然气和生物气作为燃料。多余的生物气生产量将烧掉。

为了降低脱水后污泥的弃置成本，在脱水装置成直接安装了一套干燥设备。这套干燥设备能够显著提升产出污泥混合物的干燥物质成分（约≥90%）。

图6  3级生物处理线

运行楼，水厂控制

这座污水处理厂由位于运行楼内的控制室进行控制和监测。在工艺控制系统的协助下，污水处理厂实现了自动化运行。设计采用自动化系统的目的是让Ataköy（阿塔廓伊）污水处理厂达到以下目标：

优化工厂循环

提升水厂安全性

优化能源利用

减少配备人员

这个污水处理自动化系统采用分散式PLC系统实现。除了能够达到高运行安全性和操作简便性以外，这套解决方案还具备灵活多样的响应能力并可以执行复杂的功能。

另外，运行楼内配备了一座实验室用于执行必要的测量和分析工作。

通过燃气轮机/热电联产实现产能

没有采用目前广泛装机的利用发酵气产能的热电联产装置，而是对燃气轮机供货商进行了邀标。消化塔内产生的生物气在这套热电联产装置中转化成了热能和电能，而热能和电能又用在这座污水处理厂内。燃气轮机系统能够生产2×4.6 MW的电能并能够使用天然气或生物气作为燃料。由于采用了发酵气体能量回收方式，这座污水处理厂所需能量的78%得到了满足。

其他特别之处

一部分来自二次澄清的净化污水从排放渠道中经由管道流至了工艺水泵站，这座泵站的特色在于一套膜式过滤器装置，这座装置具有制备390m3/h工艺水和冷却水的处理能力。在消毒装置内进行处理之后，工艺水将供给污水处理厂运行之用。为了对包括从筛滤楼、污泥处理楼和其他处理排放空气的构筑物当中排放出来的空气进行进一步的处理，还安装了一套臭氧清洗系统。排放出来的空气可以在约75000Nm3/h的速率下得到处理。

运营理念

Ataköy（阿塔廓伊）污水处理厂的运营理念针对的是3班倒式运行方式。总计约65名员工就可以确保这座污水处理厂的专业化运行，其中包括4名工程师、6名工头、16名熟练工和2名秘书。这家公司自身的警卫服务部门负责这座水厂的保安工作。WTE和联合体合作伙伴的员工同时在WTE运营公司的国际培训中心和现场接受培训。

总结

从联合体合作伙伴的视角来看，本项目非常成功,所有合作伙伴齐心合力地让本项目成功完成并满足了客户方ISKI的要求，达到了项目的预期目标。

对于伊斯坦布尔地区和周围水道来说，也完成了一个为了改善生活条件而采取的无比重要的步骤。