自工业化过程开始以来，流程工业就把经济、高效地生产并提高产品的竞争力作为主要目的。如今，除了降低生产成本之外，减少能源消耗、保护大气环境等环境保护和可持续发展的观点也有着非常重要的意义和作用，这些同样体现在化工企业的污水处理中。

在过去，德国的化学工业企业成功地在不增加污物排放或者不增加能源消耗的情况下把生产能力提高了30%。这样，化工利用便把节约能源和节约资源相互结合在了一起。在这一过程中，化学工业园运营商Currenta也不断优化了其工业园的管理，从2008年开始就在其Leverkusen、Dormagen和Krefeld-Uerdingen等化工生产基地的新技术、新设备中投入了大约10亿欧元的资金。为了进一步提高其生产基地的竞争力，保证可持续性发展，工业园的运营商必须不断地改进提高。为此，Currenta公司首先采取的是节约能源消耗的措施。这家化学工业园运营商首先制定了自己的气候保护计划，并根据这一计划将工业园自己排放的CO2等温室气体每年减少13%。

除了环境保护之外，工业园的合作伙伴也在供水和污水处理的价格方面做出了贡献。在节约能源时，能源消耗越多的地方节能措施的效果也会更加明显，例如Leverkusen市的公共污水处理厂Bürrig。该厂年平均日处理工业污水4.8km3，即化学工业园约200家化工厂排放出来的30000m3污水以及375000户居民预处理的生活污水的总和。这样，这一污水处理厂的污水总处理能力就相当于一个大城市的污水处理能力了，接近于汉堡市的污水处理能力。

2012年年初，Leverkusen市乌珀河领域水体管理协会收到了一份来自北莱茵-威斯法轮州环境保护局资助的调查报告，证实了5年来所采取的治理措施获得的效益，而且也坦诚地写明了自己的观点：在完成了现代化技术改造之后，整个污水生物净化过程各阶段的能源消耗比北莱茵-威斯法轮州环境保护部推荐的数值低10%。其中，2010年11月投入生产使用的串联式污水生物降解新技术起到了关键性的作用。

图1 耸立在A1高速公路、Silhouette化学工业园南侧的塔式生物净化设备

新型热交换器

像大多数新开发的和建议采取的技术措施那样，在2011年最新的废气净化处理设备就已经投入了生产运行，在不到1年的时间里便收回了针对用于该设备的新型热交换器的投资。像2005~2010年之间设计和制造的串联式污水净化设备一样，这一新型热交换器也在环境保护中进一步地降低废气排放值中发挥了积极的作用。调查报告指出：到2020年时，Leverkusen市的污水处理厂通过一系列的短期、中期技改措施还能将电力消耗和压缩空气的消耗减少17%。这一目标从一些最简单的措施开始，例如更加准确地采集和记录电力、天然气或者蒸汽的消耗数据。强降雨季节中自动缓解排水渠道中的水流猛增，能够减少水泵泵站的电力消耗，并带来一些辅助效益，例如避免水利峰值负荷。这就能够减轻生物降解阶段的设备负荷，并可靠地保证满足主管当局规定的监控值。

与科隆的技术学院一起，Currenta公司在塔式生物反应技术的控制中采用了模糊逻辑系统。这样，就可以对进入塔内的空气需求量和能源进行计算了。在塔式生物反应技术的帮助下，不仅仅能够节约生物反应塔的能源消耗，而且也可以因微型涡轮机的使用，实现很高的能源回收再利用。配备变频器后，电气驱动系统调节技术的性能改善能够为Leverkusen市Bürrig污水处理厂把像塔式反应器中工作用水的水泵，或者在二次澄清阶段用的水泵电力利用率也提高一个层次。除此以外，化学工业园的运营商也在工业园污水排放量较低的生产工艺设备处安装使用了新的水泵。Currenta公司在选择水泵供应商时有着非常明确的目的，这也就减轻了水泵管理和配件供应的工作量和工作难度。

RTO计划

在不久的将来，Leverkusen的污水净化厂计划投资引进RTO蓄热式再氧化技术。这一设备是由Clausthal-Zellerfeld市Cutec研究所开发设计的，也是德国最大的RTO蓄热式再氧化技术设备。这一设备的特点之一就是排气系统的自洁能力。利用RTO蓄热式再氧化技术，可以省略能源消耗和维护保养需求都很高的天然气后燃设备，把天然气的需求量减少大约85%。这样，不仅可以减少每年的能源费用，而且也可以把CO2的排放量从每年5000t减少到700t。

图2 为向高达30m的生物反应塔中泵送污水，水泵要消耗大量的电力能源。这些能源中的一部分可因塔式反应器中的微型涡轮机而回收和再利用

生物沼气的发展前景

很长时间以来，在Leverkusen市污水净化过程中产生的污泥一直没有作为能源加以利用。现在，生物沼气试验设备的试生产结果有力地证明：污水净化后的污泥有着生产能源的潜力。例如在2012年的供热中，就有大约40000个家庭或者化学工业园中的企业使用了由污水净化后的污泥所生产出来的沼气，就像使用由特殊垃圾所生产的蒸汽热能一样。当两个大型RTO蓄热式再氧化工程项目和生物沼气项目结束后，Leverkusen市的污水处理厂就能够生产更多的沼气，不仅满足了自己的使用需求，而且在德国能源价格不断提高的环境中也极具竞争力。

Leverkusen污水净化处理厂

当前的能源利用率成效

依据大气保护计划，将CO2的排放减少了13%；

塔式的串联式生物净化技术比能耗密集型的池式生物降解技术减少Nanorg大约40%；每年节约电力8000MWh；

整个污水生物净化过程各阶段的能源消耗比北莱茵-威斯法轮州环境保护部推荐的数值低10%；

通过不断的改进完善，能够使污水净化厂比2003年的能源利用率提高大约30%。