全球40個大型污水處理廠簡介(四)

來源:智匯工業

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關鍵詞:污水處理廠

    美國芝加哥Stickney污水處理廠

    芝加哥Stickney污水處理廠實景圖

    項目簡介:

    芝加哥Stickney污水處理廠是世界上最大的污水處理廠,該廠位于美國芝加哥西南部,是一座具有90多年歷史的污水處理廠,該廠的進水泵站及一級處理能力超過500萬m3/d,二級處理能力平均為455萬m3/d,最大為545萬m3/d。污泥處理能力除負擔本廠所產生的污泥外,還負擔著由北方污水處理廠壓力輸送來的及另外兩座深度處理廠的污泥,采用傳統活性污泥工藝。目前的實際處理水量為271萬m3/d。

    該廠實際上由兩個分廠組成,西廠于1930年開始運行,西南廠于1939年運行。其進水泵站是世界最大的地下式污水提升泵站,污水從地下90米深的隧道中提升至污水處理廠。該廠如此之大甚至建設了鐵路運輸系統。

    工藝情況:

    Stickney污水處理廠于1930年建成投運,為一座有3組雙層沉淀池和12條污泥自然干化床組成的一級處理廠。

    隨著城市的發展和水源保護標準的提高,1935年開始在西廠的西南側建設以活性污泥法為主要處理工藝的西南污水處理廠,1939年投入運行。1949年和1975年兩次擴建,形成455萬m3/d二級處理的規模。在污泥處理方面,經多次擴建,增設了濕式氧化站,中溫消化池,真空脫水機裝置,使該廠的設施更加完善。由于歷史原因,其污水處理設施既有古老的雙層沉淀池和污泥自然干化床,也有新穎的曝氣池、污泥消化池和濕式氧化裝置。

    該廠位于城市的中心地區,用地受到限制,廠內建筑物的布置極為緊湊。在污水處理工藝方面,采用了傳統的活性污泥法為二級處理的主要手段。矩形回流槽曝氣池的容積,超過80萬m3,按平均日流量455萬m3計,停留時間在4h以上。二次沉淀池采用直徑為38.4m的輻流式沉淀池,共96座,表面水力負荷為40.7m3/(m2˙d)。

    Stickney污水處理廠采用了多種污泥處理工藝,初沉污泥在雙層沉淀池下部常溫消化,消化后的污泥部分經干化床自然干化,部分轉送到污泥塘穩定,剩余活性污泥全部經濃縮后進人中溫消化池,部分消化污泥由真空濾機脫水后烘干制成肥料,另一部分經濃縮后加壓輸送到污泥塘,進一步穩定并脫水,然后用船送到郊區農田施肥。

    早在40年前,Sitckney污水處理廠就通過延長泥齡實現了氨氮的穩定去除。Stickney污水處理廠的平均水力停留時間(HRT)是8小時,峰值水力停留時間不到4小時,出水BOD5和SS均小于10mg/L,出水氨氮小于1mg/L。

    Stickney污水處理廠目前面臨的問題是升級改造,升級改造需要實現磷的去除。當局計劃采用生物除磷,在現有的曝氣池上增設厭氧區,并不打算采用投加填料。主要是由于(1)芝加哥地區的人口不再增長;(2)污水處理行業向著資源回收、能源回收的方向發展。目前,當局正在對厭氧氨氧化技術應用于側流工藝進行研究。該技術在歐洲和北美發展迅速,相比于傳統的硝化反硝化技術,厭氧氨氧化技術只需消耗40%的能源,而且脫氮無需碳源。

    2 美國波斯頓鹿島污水處理廠

    波斯頓鹿島污水處理廠實景圖

    項目簡介:

    美國波斯頓鹿島污水處理廠由馬薩諸塞州水資源局管理,位于波士頓港。該廠投資超過38億美元,于1995年開始運行。峰值處理規模是492萬m3/d,日均處理規模是141萬m3/d,鹿島污水處理廠是全球第二大污水處理廠,對于保護波士頓港的水環境起著重要的作用。

    工藝情況:

    污水首先經過三座提升泵站提升,然后分別經過沉砂池和初沉池,該廠有48座初沉池,每座初沉池長56米,寬12.3米,深7.2米。初沉池分為雙層,可以適應鹿島有限的土地面積。一級處理可去除50~60%的固體懸浮物和50%的病原菌。

    二級處理系統采用純氧活性污泥工藝,二級處理系統的污染物去除率達到85%。鹿島污水處理廠每天生產130~220噸的純氧用于二級處理。一級處理系統產生的污泥和浮渣采用重力濃縮,二級處理系統產生的污泥和浮渣采用離心濃縮。離心濃縮投加聚合物以提高效率。泵房、預處理、一級處理、二級處理系統產生的臭味采用碳吸附控制。

    該廠共12座卵形消化池,每座高42.7米,直徑27.5米,污泥消化可以顯著地降低污泥產量,產生大量的沼氣,沼氣用于發電。消化后的污泥通過隧道運至造粒廠,進一步加工成農肥,每天可生產75噸農肥。一級、二級處理之后是消毒,首先用次氯酸鈉消毒,然后投加亞硫酸氫鈉脫氯,以防止排水對水生生物造成影響。最后的出水通過一條15公里長、直徑7.3米的退水渠道進入水深30米的馬薩諸塞州灣,出水有50個管道擴散器,迅速地將出水和周圍的海水進行混合,大量的環境監測表明水環境得到了有效的保護。

    鹿島污水處理廠有一座實驗室,每年的檢測分析數據量超過了10萬個,有效地支持工藝控制,確保出水達到處理廠的排放要求。

    3 美國底特律污水處理廠

    美國底特律污水處理廠實景圖

    項目簡介:

    美國底特律污水處理廠處理能力為360萬噸/日,擁有可以處理1.5個北京的日均污水量。該廠于1939年運行,在當時只有簡單的一級處理,污染物去除率只有50~70%。1972年清潔水法的頒布,要求所有的市政污水處理廠實現二級處理,由此該廠建設了曝氣池、二沉池、污泥處理設施。

    工藝情況:

    底特律污水處理廠是北美五大湖之一伊利湖的最大磷排放源,從1970年起,底特律污水處理廠就開始化學除磷,實現出水TP小于1mg/L的目標。投加的化學除磷藥劑是酸洗廢液(氯化亞鐵),來自于當地的鋼廠。酸洗廢液直接投加在進水泵站,聚合物直接投加在沉砂池之后,強化初沉池的去除效果。

    底特律污水處理廠采用的是純氧曝氣工藝,矩形的曝氣池全部封閉。該廠有25座直徑為60米的周邊進水、周邊出水的二沉池,出水采用加氯消毒,消毒后排入底特律河。

    4上海白龍港污水處理廠

    項目簡介:

    上海白龍港污水處理廠位于浦東新區合慶鎮朝陽村,是上海市污水治理二期工程的一個重要組成部分,2008年9月升級改造工程全部建成投產,處理規模達200萬立方米/d,是亞洲最大的污水處理廠,也是世界最大的污水處理廠之一,處理能力占上海城市污水處理能力的1/3左右。它每天最多可處理172萬立方米的污水,為271.7 平方公里區域內的 356 萬人口提供服務。白水港地區的強勁增長使日污水處理能力必須加倍,即達到 210 萬立方米。

    工藝情況:

    1.污水處理

    為滿足近期以除磷為目標的污水處理要求,同時考慮遠期達到國家規定的二級排放標準,經方案比較推薦采用近期物化法,遠期再增加曝氣生物濾池工藝。由于處理廠用地面積有限,故物化法選用高效沉淀池布置方案。把混合、絮凝、沉淀3個工序合并在一個構筑物內,其主要參數如下。

    混合時間:64 s,投藥量PAC 86 mg/L,PAM 0.5 mg/L;絮凝時間:14 min;高效沉淀池:表面負荷17 立方米/(平方米˙h),停留時間50 min,污泥回流比 4%。產生污泥量197 t/d,含水率97%,污泥量6930 立方米/d。

    2.高效沉淀池

    高效沉淀池近期設3組,每組6只池。遠期增加2組。每組處理水量約42萬 立方米/d。

    每組具有獨立反應單元,由混合區、絮凝區、推流反應區、沉淀區及污泥濃縮區組成。單池長25.9 m,寬17 m,水深8.3 m,容積2 407 立方米,停留時間64 min。在沉淀區上部設斜板,單池斜板面積170 平方米,混凝池單池容積140 立方米,尺寸6 m×3.2 m×7.3 m。

    混合區配置500混合攪拌機18套,絮凝區配置3600絮凝攪拌機18 套,濃縮區配置17 m濃縮刮泥機18套,剩余污泥泵18用6備,回流污泥泵18用6備。另外,設投藥系統,包括混凝劑化解、稀釋、配比及投加,用PLC控制。

    3.污泥處理與處置

    近期污泥處理量為197 t/d,經方案比較后采用污泥儲存→脫水→衛生填埋+綜合利用方案 (近期實施物化法)。

    主要污泥處理構筑物:

    (1)污泥儲存池。分6格,每格13 m×13m,水深4.5 m,每格設潛水攪拌機2臺,污泥先進儲存池再進脫水機房。

    (2)污泥脫水機房。平面尺寸13.3 m×27 m,二層式,設離心脫水機4用1備,單機容量2600 kg/h,每天工作20 h,另有投藥設備3套。經離心脫水污泥,含水率約65%,運往污泥填埋場處置。

    (3)污泥堆棚。平面尺寸36 m×27 m,可堆脫水泥約7d。

    (4)污泥填埋場。利用廠區圍堤內空白地塊作為污泥填埋場,廠內面積約27 公頃,廠外約16 公頃,廠內及廠外填埋場分別各劃分為6個填埋區域,最大一個填埋區約5.5公頃 ,用土堤分隔,隔堤上修單行車道,便于運送污泥。填埋場設垂直防滲帷幕,并設垂直與水平滲濾液收集系統及填埋氣收集系統。每單元填滿后采用封場作業。封場作業由45 cm植被層,PVC 防水膜,30 cm排泥層組成。經過約5年堆置,該污泥腐熟化后,重新挖出作綠化用土,空余體積再埋填污泥,這樣重復循環,達到污泥綜合利用的目的。

    4.中水回用

    本廠經一級加強處理后的污水,確定2500 立方米/d規模作為中水回用,采用曝氣生物濾池工藝,處理后達到中水水質標準,供廠內使用。

    5 中國香港昂船洲污水處理廠

    香港昂船洲污水處理廠實景圖

    項目簡介:

    中國香港昂船洲污水處理廠的處理規模為176萬噸/日,是全球最大的污水處理工廠之一。

    工藝情況:

    昂船洲污水處理廠采用了化學輔助一級處理方法和先進設備來處理污水。因成效顯著,該廠被譽為世界上采用化學強化一級污水處理最具效率的設施之一。污水處理廠在2001全面投入使用,投加的藥劑為三氯化鐵及聚合物,處理工藝可去除污水中約80%的懸浮物和70%的BOD,處理標準達到SS

    為了減少空間耗用,沉淀池采用了雙層式的設計,污泥采用離心脫水,脫水后的含固率約30%,然后用密封式容器把脫水后的污泥送往堆填區棄置。污泥處理設施每天可處理的污泥最高可達900噸。

    為了加強昂船洲污水處理廠的長遠氣味管制措施,渠務署于2009年10月底展開合約編號DE/2009/02,為現有46個沉淀池及相關設施建造氣味密封系統。此氣味密封系統于2012年6月底全面啟用,系統包括覆蓋總面積25,000平方米的沉淀池玻璃纖維強化塑膠覆面、兩臺采用生物滴濾塔技術及硫化氫移除率達99%的辟味裝置和每小時抽風量達到112,000立方米的抽風系統,氣味密封系統會將覆蓋后密封空間下的空氣抽走及處理后才排放。整項合約于2012年9月初順利完工,自氣味密封系統啟用以來,昂船洲污水處理廠內及周邊的硫化氫濃度亦顯著減少。

    6 美國洛杉磯Hyperion污水處理廠

    美國洛杉磯Hyperion污水處理廠實景圖

    項目簡介:

    美國洛杉磯Hyperion是洛杉磯市歷史最悠久、最大的污水處理廠,于1925年開始運行,受洛杉磯市公共事務部衛生工程局管理,處理規模174萬噸/日。

    工藝情況:

    在1950 年開始改造進行部分水二級處理,在1998 年實現了全部二級處理。在90年代當局投入了16億美元進行了技術改造以達到聯邦法規要求的二級處理標準。處理工藝包括粗格柵、沉砂池、初沉池,純氧活性污泥工藝、二沉池。

    該廠有27座初級沉淀池,池內有鏈條式刮泥機,初沉池前投加三氯化鐵及陰離子聚合物,經加藥后的一級處理系統其SS及BOD5去除率分別由65~70%及35~40%提升至80~85%及50~55%。

    二沉池之后是20座厭氧消化池,每天產生的500噸污泥運輸至Green Acres Farm在Kern縣,用做農肥。農場生長的植物包括小麥、苜蓿草,這些植物用做牛奶場的飼料,每天45噸的污泥用于堆肥,每天可產生750萬立方英尺的沼氣用于發電。

    7 埃及開羅Gabal el Asfar污水處理廠

    埃及開羅Gabal el Asfar污水處理廠實景圖

    項目簡介:

    埃及開羅Gabal el Asfar污水處理廠的處理規模為174萬噸/日,位于開羅東北部,處理著開羅城里600萬居民的生活污水。

    工藝情況:

    處理工藝包括格柵、提升、除砂、初沉池、生物處理、加氯消毒,污泥處理采用濃縮、脫水、消化,沼氣用于發電。該廠的出水灌溉著40多公頃的試驗農田,農田種植著橄欖、檸檬、各種鮮花、棉花。

    8 Seine Aval 污水處理廠

    Seine Aval 污水處理廠實景圖

    項目簡介:

    Seine Aval 污水處理廠是歐洲最大的污水處理廠,處理規模為174萬噸/日,位于巴黎西北23公里處,于1940年運行。與其他污水處理廠不同,這座污水處理廠看起來更不像是污水處理廠。處理廠各個單元的周圍都種植了樹木,污泥處理池上種植了草坪,一切看起來更像是公園。

    工藝情況:

    該廠采用了威立雅公司的曝氣生物濾池和Actiflo工藝(除磷)。SeineAval污水處理廠對改善當地的生態產生了積極的影響,過去塞納河里只有兩種魚,如今已經到了35種。

    9 日本東京森崎污水處理廠

    日本東京森崎污水處理廠實景圖

    項目簡介:

    日本東京森崎污水處理廠的處理規模是157萬噸/日,是日本最大的污水處理廠,于1967年運行。它由東、西兩部分污水設施和進行污泥處理的南部污泥成套處理設備構成,水處理區域為大田區的全部、品川區,目黑區和世田谷區的大部、以及澀谷和衫并區的一部分。

    工藝情況:

    該廠有四座污泥消化池,每座直徑28米,高19.5米,消化池產生的沼氣可以產生3兆瓦的電力。

    處理后的水大部分排入東京灣。其一部分經過砂濾后被用于中心內部的冷卻和沖洗廁所等。此外,還有一部分提供給大田區和品川區的環衛工廠。產生的污泥大部分使用連接設施被壓送到南部污泥成套處理設備進行處理,部分污泥在中心脫水后用船從海上運到南部污泥成套處理設備。

    10 美國華盛頓Blue Plains污水處理廠

    美國華盛頓Blue Plains污水處理廠實景圖

    項目情況:

    美國華盛頓Blue Plains污水處理廠由DC Water 負責管理,該廠處理規模為143萬噸/日,于1938年投入運行,當時還是一級處理。1959年升級到了二級處理。

    工藝情況:

    工藝是兩段法,第一段是去除BOD,然后沉淀分離,然后再進行硝化、反硝化。

    Blue Plains污水處理廠是全球最大的深度處理處理廠,該廠運用很多創新的技術,其中最為知名的一項技術是污泥熱水解技術(Cambi),該技術的應用使得厭氧消化的產氣量顯著提高,污泥熱電聯產的能量達到了13兆瓦。Blue Plains污水處理廠是北美首次使用該技術的污水處理廠,這項技術已經在歐洲的15多座污水處理廠得到了應用。


    (審核編輯: 智匯小新)

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