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• 发布时间：2024-09-28
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【概要描述】 焦点提醒：美国特年夜型污水处置厂处置范围和运转保护案例阐发：鹿岛污水处置厂和亥伯龙污水处置厂 在特年夜型污水处置厂运营方面，美国鹿岛污水处置厂和亥伯龙污水处置厂，和往期提到的底特律污水处置厂和斯蒂克尼污水处置厂这几座特年夜型污水处置厂为我们供给了相干的运营、保护经验。经由过程引进计较机系统为污水处置厂的运转和治理供给辅助，提高人员的工作效力，实现工艺优化，使得出水水质不变达标。

美国特年夜型污水处置厂处置范围和运转保护案例阐发：鹿岛污水处置厂和亥伯龙污水处置厂能源/情况

来历：清水手艺（微旌旗灯号：sh_jsjs）

本文已取得授权

小编导读

我国特年夜型污水处置厂具有运转压力年夜、负荷率高、运转治理难度年夜等问题。同时，跟着环保尺度的提高，污水处置厂需应对项目扩建和提标革新，其扩建范围简直定需要统筹经济、社会和情况效益。美国已有几座扶植与运转相对较长时候的特年夜型污水处置厂，其运转结果较为不变，具有必然的鉴戒价值。本文对鹿岛污水处置厂和亥伯龙污水处置厂两座特年夜型污水处置厂的处置范围、运转保护经验等进行梳理，为我国特年夜型污水处置厂此后的成长需乞降运转治理供给参考。

美国污水处置厂的扶植和成长已履历了相当长的时候，在水污染节制方面已颇具成效，并在社会和经济上获得了必然效益。在往期引见了美国底特律污水处置厂和斯蒂克尼污水处置厂两座特年夜型污水厂成熟的运转治理模式。现对美国另两座处置范围超100万m3/d的特年夜型污水处置厂——鹿岛污水处置厂（Deer Island Sewage Treatment Plant）和亥伯龙污水处置厂（Hyperion Water Reclamation Plant）进行阐发引见，对其处置范围、运转保护经验进行梳理，旨在为我国特年夜型污水厂进级革新项目的范围设想、旱季运营和平常运转保护供给可鉴戒和参考的消息。

1

鹿岛污水处置厂

1.1

项目概况

鹿岛污水处置厂位在波士顿港，投资逾38亿美元，在1995年最先部门投入运转，早期仅进行低级处置，二级处置工艺在1997年起正式投入利用，2000年跟着处置尾水排放管渠的建成，扶植项目全数落成。该厂现由马萨诸塞州水资本局治理，处置污水首要来自在波士顿和周边43个社辨别流制污水搜集系统的市政污水和工业污水，设想最年夜处置量为492万m3/d，设想日均处置量为141万m3/d。

图1 鹿岛污水处置厂俯瞰图

1.1.1 污水处置工艺

该厂污水处置采取纯氧曝气活性污泥工艺，进水颠末晋升泵站从深层地道晋升后别离颠末沉砂池和初沉池，再进入纯氧曝气池进行二级处置，随后别离经由过程投加次氯酸钠和亚硫酸氢钠进行消毒和脱氯，最初经由过程处置尾水排放管渠排放至马萨诸塞港。该厂有48座体积为5 299.6m3的初沉池（56.7 m×12.5 m×7.3 m），纯氧供给量为130~220 t/天，54座体积为5 148.2m3的二沉池，2座容积为151.4万m3的消毒池。处置尾水排放管渠位在海平面下30.5 m，长15.3 km，直径为7.3 m，管渠上散布着50个零丁的排放管道，每一个排放管有8个小孔，确保处置尾水与海水夹杂平均，从而获得有用稀释。

1.1.2 污泥处置工艺

由一级处置系统发生的污泥和浮渣采取重力浓缩，由二级处置系统发生的污泥和浮渣采取离心浓缩。离心浓缩进程中投加聚合物，提高浓缩效力。浓缩后污泥由12座蛋形消化器进行厌氧消化，每座消化器直径27.5 m，高42.7 m。颠末厌氧消化的污泥体积年夜年夜减小，经由过程岛内的地道输送到造粒厂，进一步加工制成农业化肥，逐日产量为75 t。消化进程中发生的沼气用在热电联产，发电用在污水处置厂运转，余热用在办公室取暖装备加热等。

1.2

处置范围阐发

马萨诸塞州水资本治理局（Massachusetts Water Resources Authority，MWRA）担任波士顿和周边社区共250万生齿的供水和排水系统办事，老城区排水体系体例以合流制为主，周边社区排水体系体例则以分流制为主。排水系统搜集的污水由鹿岛污水处置厂和克林顿污水处置厂（Clinton Wastewater Treatment Plant）进行处置。据MWRA统计，2016年该市原水需求量为79.1万m3/d，自来水发卖量为76.1万m3/d，污水发生量为107.5万m3/d，而鹿岛污水处置厂的日均处置量为98.8万m3/d，1~6月的月均进厂污水水量较着高在7~12月。

自1998年鹿岛污水处置厂与坚果岛污水处置厂（Nut Island Sewage Treatment Plant）归并后，鹿岛污水处置厂的处置本钱较着下降，到达了范围经济效益。在运营治理方面，两厂归并后工作人员适度缩减；在工艺优化方面，因为坚果岛污水处置厂被革新为鹿岛污水厂的预处置系统，该厂的能耗和化学试剂投加量较着下降。

1.3

旱季运营策略

鹿岛污水处置厂旱季运营时首要采纳的办法包罗：启用6座初沉池、4座二沉池和备用泵等备用举措措施；调剂二级处置的工艺参数；调剂消毒剂投加量等。当进水流量超越二级处置能力时，低级处置出水将间接超出二级处置，消毒、脱氯后排放。

1.4

出水目标与运转状态

鹿岛污水处置厂的处置尾水唯一一个排放口，旱季超越一级处置能力的水量将由指定的合流制污水溢流（CSOs）排放口排出。旱季处置尾水水质的首要浓度目标和处置尾水的现实水质环境如表1所示。

表1 鹿岛污水处置厂首要出水目标尺度与现实处置尾水水质

除上述目标外，针对处置尾水未设置具体的浓度限值，但需进行监控的目标包罗SS、汞、氨氮、凯氏氮、硝态氮、亚硝酸盐氮、氰化物、农药/杀虫剂（包罗：氯丹、DDT、狄氏剂、七氯、艾氏剂、环氧七氯）、砷、苯酚、VOCS等。

1.5

运转保护经验

鹿岛污水处置厂建厂伊始就动手设想辅助污水处置厂运转和保护的计较机系统。辅助运转的计较机系统包罗工艺消息节制系统（process information control system，PICS）和运转治理系统（operation management system，OMS）。PICS供给全厂的及时工艺数据（包罗处置系统状况、流量等），OMS则按照尝试室测试数据对PICS数据进行校准，从而跟踪、阐发全厂运转状况，包管出水负荷合适美国EPA和其他部分的相关环保尺度，同时优化处置本钱。辅助保护治理的计较机系统则采取Maximo系统。该厂的持久保护策略是改良厂房装备状态，需要时对装备进行检验和改换。MWRA对保护人员进行培训，确保保护人员可以或许在最年夜水平上操纵现代计较机系统，晋升工作效力。

2

亥伯龙污水处置厂

2.1

项目概况

亥伯龙污水处置厂位在美国洛杉矶西南部，近圣莫妮卡湾处，占地面积0.58 km2。该厂在1925年最先运转，历经1950年、1985年两次年夜范围的扩建革新，到达378.5万m3/h的处置能力，现由洛杉矶市公共事务部卫生项目局治理。该厂办事面积为1 551 km3，办事生齿400万人，污水首要来历在洛杉矶市分流制系统的市政污水、一万多家工商企业排放的工业/贸易污水和部门早期雨水。

图2 亥伯龙污水处置厂

2.1.1 污水处置工艺

亥伯龙污水处置厂的污水处置流程包罗预处置、强化一级处置和二级处置。预处置系统包罗格栅和曝气沉砂池。格栅部门有8台网眼为19 mm的格栅机（外加2台备用），总处置能力为378.5万m3/d。沉砂池部门有6座尺寸为45.7 m×6.9 m×4.6 m的矩形封锁曝气沉砂池，总处置能力为379.5万m3/d。强化一级处置工艺经由过程投加三氯化铁提高沉淀效力，该工艺包罗4组共26座初沉池（91.4 m×17.2 m×4.6 m），每座初沉池均配有撇渣器和污泥搜集器，逗留时候约为2 h。二级处置首要采取纯氧曝气活性污泥法，共设有9个反映模块，单个反映模块的处置能力为18.9万m3/d，该厂共有36个处置能力为11.4万m3/d的圆形二沉池。

二级处置出水中约有4.2万m3/d将颠末过滤、消毒用在装备的冷凝和冲刷，约14.0万m3/d将输送到西贝森污水处置厂（West Basin Water Reclamation Plant）进行深度处置，按照再生水的用处采取微滤（MF）和反渗入（RO）工艺处置。

2.1.2 污泥处置工艺

亥伯龙污水处置厂预处置与强化一级处置进程中发生的可生化性较差的固体在脱水落后行填埋，二级处置进程中发生的残剩污泥则经污泥浓缩、高温厌氧消化、离心脱水后加工为无机颗粒产物，输送到农场作为肥料。

高温厌氧消化进程中发生的气体提纯后将输送至亥伯龙污水处置厂周边的斯卡特古德蒸汽发电厂（Scattergood Steam Plant）。

2.2

处置范围阐发

2015年洛杉矶供水系统的日均供水量为173.4万m3/d。排水系统采取分流制，分为2块污水搜集管线系统，全市共有4家处置范围不等的污水处置厂，旱季总处置能力为220万m3/d，此中范围最年夜的污水处置厂即是亥伯龙污水处置厂。亥伯龙污水处置厂的设想日均处置量为170.3万m3/d，而现实运转中污水处置量仅为95.8万m3/d，首要缘由为洛杉矶市当局自1985年最先推行节水项目。

2.3

出水目标与运转状态

亥伯龙污水处置厂的处置尾水可由两个排放口进行排放——排放口001与排放口002。排放点001也被称作“1英里排放口”，排放管道直径为3.7 m，长度约1.6 km，走向为污水处置厂西-西南向，位在海平面下方15 m；排放点002也被称作“5英里排放口”，排放管道直径为3.7 m，长度为8.1 km，走向为污水处置厂西-西南向，位在海平面下方57 m，排放管道结尾有Y型分散器，用在确保处置尾水与受纳水体更好地夹杂、稀释。

排放口002为该厂处置尾水的首要排放口，而排放口001在进厂水量超越二级处置能力、排放水量超越排放口002的排放能力、排放口002检验保护等非凡环境下，向本地环保部分传递并许可后才能利用。

表2 亥伯龙污水处置厂首要出水目标尺度与现实处置尾水水质（排放口002）

除上述浓度目标外，该厂BOD5与SS去除率还需高在85%，对逐日水样的生物毒性也有所要求。另外，对各类重金属、无机物（包罗农药、杀虫剂等）目标按照污水处置厂运转结果设置了尾水方针浓度。

2.4

进级革新与成长计划

据洛杉矶情况卫生局（Sanitation District of Los Angeles County）阐发，依照对洛杉矶市生齿增加的预估，该市污水处置厂的处置范围将没法应对2020年后的进厂污水水量，是以洛杉矶情况卫生局斟酌对已建成的污水处置厂进行范围扩增。颠末����APP多个污水处置厂范围扩增方案的对照阐发，亥伯龙污水处置厂扩建项目的经济性与其他方案比拟略输一筹，因此该厂近期无扩建打算。

因为洛杉矶区域降雨量小，淡水资本匮乏，亥伯龙污水处置厂远期将加倍重视尾水的深度处置，提高回用水水量，减小对水情况的影响。

3

总结与建议

在特年夜型污水处置厂运营方面，美国鹿岛污水处置厂和亥伯龙污水处置厂，和往期提到的底特律污水处置厂和斯蒂克尼污水处置厂这几座特年夜型污水处置厂为我们供给了相干的运营、保护经验。经由过程引进计较机系统为污水处置厂的运转和治理供给辅助，提高人员的工作效力，实现工艺优化，使得出水水质不变达标。

面临运转压力年夜、负荷率高、环保尺度晋升等问题，国内特年夜型污水处置厂的范围晋升与提标革新十分需要。特年夜型污水处置厂扩建范围简直定建议与城市成长计划相连系，透辟阐发扩建范围需求，从手艺、经济、情况等多角度评估可行方案，同时确保污水处置厂扩建范围在经济上和情况影响上的均衡。在项目短时间计划的同时，也从持久角度斟酌，分期扶植到达方针。特年夜型污水处置厂远期成长长进一步斟酌臭味节制、污泥措置、能源操纵和尾水深度处置等装备优化进级标的目的。污水处置厂内可经由过程增设雨水调蓄举措措施应对旱季峰值流量，成立旱季治理预案，应对旱季流量。

保举参考

宋姗姗,姚杰,陈广,等.美国特年夜型污水处置厂处置范围和运转保护案例阐发：鹿岛污水处置厂和亥伯龙污水处置厂[J].清水手艺,2018,37(10):8-12，24.

Song S, Yao J, Chen G, et al. Case study on capacity, operation and maintenance of extra-large WWTPs in USA: Deer Island Sewage Treatment Plant and Hyperion Water Reclamation Plant[J]. Water Purification Technology, 2018, 37(10):8-12,24.

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美国特年夜型污水处置厂处置范围和运转保护案例阐发：鹿岛污水处置厂和亥伯龙污水处置厂能源/情况

来历：清水手艺（微旌旗灯号：sh_jsjs）

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我国特年夜型污水处置厂具有运转压力年夜、负荷率高、运转治理难度年夜等问题。同时，跟着环保尺度的提高，污水处置厂需应对项目扩建和提标革新，其扩建范围简直定需要统筹经济、社会和情况效益。美国已有几座扶植与运转相对较长时候的特年夜型污水处置厂，其运转结果较为不变，具有必然的鉴戒价值。本文对鹿岛污水处置厂和亥伯龙污水处置厂两座特年夜型污水处置厂的处置范围、运转保护经验等进行梳理，为我国特年夜型污水处置厂此后的成长需乞降运转治理供给参考。

美国污水处置厂的扶植和成长已履历了相当长的时候，在水污染节制方面已颇具成效，并在社会和经济上获得了必然效益。在往期引见了美国底特律污水处置厂和斯蒂克尼污水处置厂两座特年夜型污水厂成熟的运转治理模式。现对美国另两座处置范围超100万m3/d的特年夜型污水处置厂——鹿岛污水处置厂（Deer Island Sewage Treatment Plant）和亥伯龙污水处置厂（Hyperion Water Reclamation Plant）进行阐发引见，对其处置范围、运转保护经验进行梳理，旨在为我国特年夜型污水厂进级革新项目的范围设想、旱季运营和平常运转保护供给可鉴戒和参考的消息。

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鹿岛污水处置厂

1.1

项目概况

鹿岛污水处置厂位在波士顿港，投资逾38亿美元，在1995年最先部门投入运转，早期仅进行低级处置，二级处置工艺在1997年起正式投入利用，2000年跟着处置尾水排放管渠的建成，扶植项目全数落成。该厂现由马萨诸塞州水资本局治理，处置污水首要来自在波士顿和周边43个社辨别流制污水搜集系统的市政污水和工业污水，设想最年夜处置量为492万m3/d，设想日均处置量为141万m3/d。

图1 鹿岛污水处置厂俯瞰图

1.1.1 污水处置工艺

该厂污水处置采取纯氧曝气活性污泥工艺，进水颠末晋升泵站从深层地道晋升后别离颠末沉砂池和初沉池，再进入纯氧曝气池进行二级处置，随后别离经由过程投加次氯酸钠和亚硫酸氢钠进行消毒和脱氯，最初经由过程处置尾水排放管渠排放至马萨诸塞港。该厂有48座体积为5 299.6m3的初沉池（56.7 m×12.5 m×7.3 m），纯氧供给量为130~220 t/天，54座体积为5 148.2m3的二沉池，2座容积为151.4万m3的消毒池。处置尾水排放管渠位在海平面下30.5 m，长15.3 km，直径为7.3 m，管渠上散布着50个零丁的排放管道，每一个排放管有8个小孔，确保处置尾水与海水夹杂平均，从而获得有用稀释。

1.1.2 污泥处置工艺

由一级处置系统发生的污泥和浮渣采取重力浓缩，由二级处置系统发生的污泥和浮渣采取离心浓缩。离心浓缩进程中投加聚合物，提高浓缩效力。浓缩后污泥由12座蛋形消化器进行厌氧消化，每座消化器直径27.5 m，高42.7 m。颠末厌氧消化的污泥体积年夜年夜减小，经由过程岛内的地道输送到造粒厂，进一步加工制成农业化肥，逐日产量为75 t。消化进程中发生的沼气用在热电联产，发电用在污水处置厂运转，余热用在办公室取暖装备加热等。

1.2

处置范围阐发

马萨诸塞州水资本治理局（Massachusetts Water Resources Authority，MWRA）担任波士顿和周边社区共250万生齿的供水和排水系统办事，老城区排水体系体例以合流制为主，周边社区排水体系体例则以分流制为主。排水系统搜集的污水由鹿岛污水处置厂和克林顿污水处置厂（Clinton Wastewater Treatment Plant）进行处置。据MWRA统计，2016年该市原水需求量为79.1万m3/d，自来水发卖量为76.1万m3/d，污水发生量为107.5万m3/d，而鹿岛污水处置厂的日均处置量为98.8万m3/d，1~6月的月均进厂污水水量较着高在7~12月。

自1998年鹿岛污水处置厂与坚果岛污水处置厂（Nut Island Sewage Treatment Plant）归并后，鹿岛污水处置厂的处置本钱较着下降，到达了范围经济效益。在运营治理方面，两厂归并后工作人员适度缩减；在工艺优化方面，因为坚果岛污水处置厂被革新为鹿岛污水厂的预处置系统，该厂的能耗和化学试剂投加量较着下降。

1.3

旱季运营策略

鹿岛污水处置厂旱季运营时首要采纳的办法包罗：启用6座初沉池、4座二沉池和备用泵等备用举措措施；调剂二级处置的工艺参数；调剂消毒剂投加量等。当进水流量超越二级处置能力时，低级处置出水将间接超出二级处置，消毒、脱氯后排放。

1.4

出水目标与运转状态

鹿岛污水处置厂的处置尾水唯一一个排放口，旱季超越一级处置能力的水量将由指定的合流制污水溢流（CSOs）排放口排出。旱季处置尾水水质的首要浓度目标和处置尾水的现实水质环境如表1所示。

表1 鹿岛污水处置厂首要出水目标尺度与现实处置尾水水质

除上述目标外，针对处置尾水未设置具体的浓度限值，但需进行监控的目标包罗SS、汞、氨氮、凯氏氮、硝态氮、亚硝酸盐氮、氰化物、农药/杀虫剂（包罗：氯丹、DDT、狄氏剂、七氯、艾氏剂、环氧七氯）、砷、苯酚、VOCS等。

1.5

运转保护经验

鹿岛污水处置厂建厂伊始就动手设想辅助污水处置厂运转和保护的计较机系统。辅助运转的计较机系统包罗工艺消息节制系统（process information control system，PICS）和运转治理系统（operation management system，OMS）。PICS供给全厂的及时工艺数据（包罗处置系统状况、流量等），OMS则按照尝试室测试数据对PICS数据进行校准，从而跟踪、阐发全厂运转状况，包管出水负荷合适美国EPA和其他部分的相关环保尺度，同时优化处置本钱。辅助保护治理的计较机系统则采取Maximo系统。该厂的持久保护策略是改良厂房装备状态，需要时对装备进行检验和改换。MWRA对保护人员进行培训，确保保护人员可以或许在最年夜水平上操纵现代计较机系统，晋升工作效力。

2

亥伯龙污水处置厂

2.1

项目概况

亥伯龙污水处置厂位在美国洛杉矶西南部，近圣莫妮卡湾处，占地面积0.58 km2。该厂在1925年最先运转，历经1950年、1985年两次年夜范围的扩建革新，到达378.5万m3/h的处置能力，现由洛杉矶市公共事务部卫生项目局治理。该厂办事面积为1 551 km3，办事生齿400万人，污水首要来历在洛杉矶市分流制系统的市政污水、一万多家工商企业排放的工业/贸易污水和部门早期雨水。

图2 亥伯龙污水处置厂

2.1.1 污水处置工艺

亥伯龙污水处置厂的污水处置流程包罗预处置、强化一级处置和二级处置。预处置系统包罗格栅和曝气沉砂池。格栅部门有8台网眼为19 mm的格栅机（外加2台备用），总处置能力为378.5万m3/d。沉砂池部门有6座尺寸为45.7 m×6.9 m×4.6 m的矩形封锁曝气沉砂池，总处置能力为379.5万m3/d。强化一级处置工艺经由过程投加三氯化铁提高沉淀效力，该工艺包罗4组共26座初沉池（91.4 m×17.2 m×4.6 m），每座初沉池均配有撇渣器和污泥搜集器，逗留时候约为2 h。二级处置首要采取纯氧曝气活性污泥法，共设有9个反映模块，单个反映模块的处置能力为18.9万m3/d，该厂共有36个处置能力为11.4万m3/d的圆形二沉池。

二级处置出水中约有4.2万m3/d将颠末过滤、消毒用在装备的冷凝和冲刷，约14.0万m3/d将输送到西贝森污水处置厂（West Basin Water Reclamation Plant）进行深度处置，按照再生水的用处采取微滤（MF）和反渗入（RO）工艺处置。

2.1.2 污泥处置工艺

亥伯龙污水处置厂预处置与强化一级处置进程中发生的可生化性较差的固体在脱水落后行填埋，二级处置进程中发生的残剩污泥则经污泥浓缩、高温厌氧消化、离心脱水后加工为无机颗粒产物，输送到农场作为肥料。

高温厌氧消化进程中发生的气体提纯后将输送至亥伯龙污水处置厂周边的斯卡特古德蒸汽发电厂（Scattergood Steam Plant）。

2.2

处置范围阐发

2015年洛杉矶供水系统的日均供水量为173.4万m3/d。排水系统采取分流制，分为2块污水搜集管线系统，全市共有4家处置范围不等的污水处置厂，旱季总处置能力为220万m3/d，此中范围最年夜的污水处置厂即是亥伯龙污水处置厂。亥伯龙污水处置厂的设想日均处置量为170.3万m3/d，而现实运转中污水处置量仅为95.8万m3/d，首要缘由为洛杉矶市当局自1985年最先推行节水项目。

2.3

出水目标与运转状态

亥伯龙污水处置厂的处置尾水可由两个排放口进行排放——排放口001与排放口002。排放点001也被称作“1英里排放口”，排放管道直径为3.7 m，长度约1.6 km，走向为污水处置厂西-西南向，位在海平面下方15 m；排放点002也被称作“5英里排放口”，排放管道直径为3.7 m，长度为8.1 km，走向为污水处置厂西-西南向，位在海平面下方57 m，排放管道结尾有Y型分散器，用在确保处置尾水与受纳水体更好地夹杂、稀释。

排放口002为该厂处置尾水的首要排放口，而排放口001在进厂水量超越二级处置能力、排放水量超越排放口002的排放能力、排放口002检验保护等非凡环境下，向本地环保部分传递并许可后才能利用。

表2 亥伯龙污水处置厂首要出水目标尺度与现实处置尾水水质（排放口002）

除上述浓度目标外，该厂BOD5与SS去除率还需高在85%，对逐日水样的生物毒性也有所要求。另外，对各类重金属、无机物（包罗农药、杀虫剂等）目标按照污水处置厂运转结果设置了尾水方针浓度。

2.4

进级革新与成长计划

据洛杉矶情况卫生局（Sanitation District of Los Angeles County）阐发，依照对洛杉矶市生齿增加的预估，该市污水处置厂的处置范围将没法应对2020年后的进厂污水水量，是以洛杉矶情况卫生局斟酌对已建成的污水处置厂进行范围扩增。颠末����APP多个污水处置厂范围扩增方案的对照阐发，亥伯龙污水处置厂扩建项目的经济性与其他方案比拟略输一筹，因此该厂近期无扩建打算。

因为洛杉矶区域降雨量小，淡水资本匮乏，亥伯龙污水处置厂远期将加倍重视尾水的深度处置，提高回用水水量，减小对水情况的影响。

3

总结与建议

在特年夜型污水处置厂运营方面，美国鹿岛污水处置厂和亥伯龙污水处置厂，和往期提到的底特律污水处置厂和斯蒂克尼污水处置厂这几座特年夜型污水处置厂为我们供给了相干的运营、保护经验。经由过程引进计较机系统为污水处置厂的运转和治理供给辅助，提高人员的工作效力，实现工艺优化，使得出水水质不变达标。

面临运转压力年夜、负荷率高、环保尺度晋升等问题，国内特年夜型污水处置厂的范围晋升与提标革新十分需要。特年夜型污水处置厂扩建范围简直定建议与城市成长计划相连系，透辟阐发扩建范围需求，从手艺、经济、情况等多角度评估可行方案，同时确保污水处置厂扩建范围在经济上和情况影响上的均衡。在项目短时间计划的同时，也从持久角度斟酌，分期扶植到达方针。特年夜型污水处置厂远期成长长进一步斟酌臭味节制、污泥措置、能源操纵和尾水深度处置等装备优化进级标的目的。污水处置厂内可经由过程增设雨水调蓄举措措施应对旱季峰值流量，成立旱季治理预案，应对旱季流量。

保举参考

宋姗姗,姚杰,陈广,等.美国特年夜型污水处置厂处置范围和运转保护案例阐发：鹿岛污水处置厂和亥伯龙污水处置厂[J].清水手艺,2018,37(10):8-12，24.

Song S, Yao J, Chen G, et al. Case study on capacity, operation and maintenance of extra-large WWTPs in USA: Deer Island Sewage Treatment Plant and Hyperion Water Reclamation Plant[J]. Water Purification Technology, 2018, 37(10):8-12,24.

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焦点提醒：美国特年夜型污水处置厂处置范围和运转保护案例阐发：鹿岛污水处置厂和亥伯龙污水处置厂 在特年夜型污水处置厂运营方面，美国鹿岛污水处置厂和亥伯龙污水处置厂，和往期提到的底特律污水处置厂和斯蒂克尼污水处置厂这几座特年夜型污水处置厂为我们供给了相干的运营、保护经验。经由过程引进计较机系统为污水处置厂的运转和治理供给辅助，提高人员的工作效力，实现工艺优化，使得出水水质不变达标。

美国特年夜型污水处置厂处置范围和运转保护案例阐发：鹿岛污水处置厂和亥伯龙污水处置厂能源/情况

来历：清水手艺（微旌旗灯号：sh_jsjs）

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小编导读

我国特年夜型污水处置厂具有运转压力年夜、负荷率高、运转治理难度年夜等问题。同时，跟着环保尺度的提高，污水处置厂需应对项目扩建和提标革新，其扩建范围简直定需要统筹经济、社会和情况效益。美国已有几座扶植与运转相对较长时候的特年夜型污水处置厂，其运转结果较为不变，具有必然的鉴戒价值。本文对鹿岛污水处置厂和亥伯龙污水处置厂两座特年夜型污水处置厂的处置范围、运转保护经验等进行梳理，为我国特年夜型污水处置厂此后的成长需乞降运转治理供给参考。

美国污水处置厂的扶植和成长已履历了相当长的时候，在水污染节制方面已颇具成效，并在社会和经济上获得了必然效益。在往期引见了美国底特律污水处置厂和斯蒂克尼污水处置厂两座特年夜型污水厂成熟的运转治理模式。现对美国另两座处置范围超100万m3/d的特年夜型污水处置厂——鹿岛污水处置厂（Deer Island Sewage Treatment Plant）和亥伯龙污水处置厂（Hyperion Water Reclamation Plant）进行阐发引见，对其处置范围、运转保护经验进行梳理，旨在为我国特年夜型污水厂进级革新项目的范围设想、旱季运营和平常运转保护供给可鉴戒和参考的消息。

1

鹿岛污水处置厂

1.1

项目概况

鹿岛污水处置厂位在波士顿港，投资逾38亿美元，在1995年最先部门投入运转，早期仅进行低级处置，二级处置工艺在1997年起正式投入利用，2000年跟着处置尾水排放管渠的建成，扶植项目全数落成。该厂现由马萨诸塞州水资本局治理，处置污水首要来自在波士顿和周边43个社辨别流制污水搜集系统的市政污水和工业污水，设想最年夜处置量为492万m3/d，设想日均处置量为141万m3/d。

图1 鹿岛污水处置厂俯瞰图

1.1.1 污水处置工艺

该厂污水处置采取纯氧曝气活性污泥工艺，进水颠末晋升泵站从深层地道晋升后别离颠末沉砂池和初沉池，再进入纯氧曝气池进行二级处置，随后别离经由过程投加次氯酸钠和亚硫酸氢钠进行消毒和脱氯，最初经由过程处置尾水排放管渠排放至马萨诸塞港。该厂有48座体积为5 299.6m3的初沉池（56.7 m×12.5 m×7.3 m），纯氧供给量为130~220 t/天，54座体积为5 148.2m3的二沉池，2座容积为151.4万m3的消毒池。处置尾水排放管渠位在海平面下30.5 m，长15.3 km，直径为7.3 m，管渠上散布着50个零丁的排放管道，每一个排放管有8个小孔，确保处置尾水与海水夹杂平均，从而获得有用稀释。

1.1.2 污泥处置工艺

由一级处置系统发生的污泥和浮渣采取重力浓缩，由二级处置系统发生的污泥和浮渣采取离心浓缩。离心浓缩进程中投加聚合物，提高浓缩效力。浓缩后污泥由12座蛋形消化器进行厌氧消化，每座消化器直径27.5 m，高42.7 m。颠末厌氧消化的污泥体积年夜年夜减小，经由过程岛内的地道输送到造粒厂，进一步加工制成农业化肥，逐日产量为75 t。消化进程中发生的沼气用在热电联产，发电用在污水处置厂运转，余热用在办公室取暖装备加热等。

1.2

处置范围阐发

马萨诸塞州水资本治理局（Massachusetts Water Resources Authority，MWRA）担任波士顿和周边社区共250万生齿的供水和排水系统办事，老城区排水体系体例以合流制为主，周边社区排水体系体例则以分流制为主。排水系统搜集的污水由鹿岛污水处置厂和克林顿污水处置厂（Clinton Wastewater Treatment Plant）进行处置。据MWRA统计，2016年该市原水需求量为79.1万m3/d，自来水发卖量为76.1万m3/d，污水发生量为107.5万m3/d，而鹿岛污水处置厂的日均处置量为98.8万m3/d，1~6月的月均进厂污水水量较着高在7~12月。

自1998年鹿岛污水处置厂与坚果岛污水处置厂（Nut Island Sewage Treatment Plant）归并后，鹿岛污水处置厂的处置本钱较着下降，到达了范围经济效益。在运营治理方面，两厂归并后工作人员适度缩减；在工艺优化方面，因为坚果岛污水处置厂被革新为鹿岛污水厂的预处置系统，该厂的能耗和化学试剂投加量较着下降。

1.3

旱季运营策略

鹿岛污水处置厂旱季运营时首要采纳的办法包罗：启用6座初沉池、4座二沉池和备用泵等备用举措措施；调剂二级处置的工艺参数；调剂消毒剂投加量等。当进水流量超越二级处置能力时，低级处置出水将间接超出二级处置，消毒、脱氯后排放。

1.4

出水目标与运转状态

鹿岛污水处置厂的处置尾水唯一一个排放口，旱季超越一级处置能力的水量将由指定的合流制污水溢流（CSOs）排放口排出。旱季处置尾水水质的首要浓度目标和处置尾水的现实水质环境如表1所示。

表1 鹿岛污水处置厂首要出水目标尺度与现实处置尾水水质

除上述目标外，针对处置尾水未设置具体的浓度限值，但需进行监控的目标包罗SS、汞、氨氮、凯氏氮、硝态氮、亚硝酸盐氮、氰化物、农药/杀虫剂（包罗：氯丹、DDT、狄氏剂、七氯、艾氏剂、环氧七氯）、砷、苯酚、VOCS等。

1.5

运转保护经验

鹿岛污水处置厂建厂伊始就动手设想辅助污水处置厂运转和保护的计较机系统。辅助运转的计较机系统包罗工艺消息节制系统（process information control system，PICS）和运转治理系统（operation management system，OMS）。PICS供给全厂的及时工艺数据（包罗处置系统状况、流量等），OMS则按照尝试室测试数据对PICS数据进行校准，从而跟踪、阐发全厂运转状况，包管出水负荷合适美国EPA和其他部分的相关环保尺度，同时优化处置本钱。辅助保护治理的计较机系统则采取Maximo系统。该厂的持久保护策略是改良厂房装备状态，需要时对装备进行检验和改换。MWRA对保护人员进行培训，确保保护人员可以或许在最年夜水平上操纵现代计较机系统，晋升工作效力。

2

亥伯龙污水处置厂

2.1

项目概况

亥伯龙污水处置厂位在美国洛杉矶西南部，近圣莫妮卡湾处，占地面积0.58 km2。该厂在1925年最先运转，历经1950年、1985年两次年夜范围的扩建革新，到达378.5万m3/h的处置能力，现由洛杉矶市公共事务部卫生项目局治理。该厂办事面积为1 551 km3，办事生齿400万人，污水首要来历在洛杉矶市分流制系统的市政污水、一万多家工商企业排放的工业/贸易污水和部门早期雨水。

图2 亥伯龙污水处置厂

2.1.1 污水处置工艺

亥伯龙污水处置厂的污水处置流程包罗预处置、强化一级处置和二级处置。预处置系统包罗格栅和曝气沉砂池。格栅部门有8台网眼为19 mm的格栅机（外加2台备用），总处置能力为378.5万m3/d。沉砂池部门有6座尺寸为45.7 m×6.9 m×4.6 m的矩形封锁曝气沉砂池，总处置能力为379.5万m3/d。强化一级处置工艺经由过程投加三氯化铁提高沉淀效力，该工艺包罗4组共26座初沉池（91.4 m×17.2 m×4.6 m），每座初沉池均配有撇渣器和污泥搜集器，逗留时候约为2 h。二级处置首要采取纯氧曝气活性污泥法，共设有9个反映模块，单个反映模块的处置能力为18.9万m3/d，该厂共有36个处置能力为11.4万m3/d的圆形二沉池。

二级处置出水中约有4.2万m3/d将颠末过滤、消毒用在装备的冷凝和冲刷，约14.0万m3/d将输送到西贝森污水处置厂（West Basin Water Reclamation Plant）进行深度处置，按照再生水的用处采取微滤（MF）和反渗入（RO）工艺处置。

2.1.2 污泥处置工艺

亥伯龙污水处置厂预处置与强化一级处置进程中发生的可生化性较差的固体在脱水落后行填埋，二级处置进程中发生的残剩污泥则经污泥浓缩、高温厌氧消化、离心脱水后加工为无机颗粒产物，输送到农场作为肥料。

高温厌氧消化进程中发生的气体提纯后将输送至亥伯龙污水处置厂周边的斯卡特古德蒸汽发电厂（Scattergood Steam Plant）。

2.2

处置范围阐发

2015年洛杉矶供水系统的日均供水量为173.4万m3/d。排水系统采取分流制，分为2块污水搜集管线系统，全市共有4家处置范围不等的污水处置厂，旱季总处置能力为220万m3/d，此中范围最年夜的污水处置厂即是亥伯龙污水处置厂。亥伯龙污水处置厂的设想日均处置量为170.3万m3/d，而现实运转中污水处置量仅为95.8万m3/d，首要缘由为洛杉矶市当局自1985年最先推行节水项目。

2.3

出水目标与运转状态

亥伯龙污水处置厂的处置尾水可由两个排放口进行排放——排放口001与排放口002。排放点001也被称作“1英里排放口”，排放管道直径为3.7 m，长度约1.6 km，走向为污水处置厂西-西南向，位在海平面下方15 m；排放点002也被称作“5英里排放口”，排放管道直径为3.7 m，长度为8.1 km，走向为污水处置厂西-西南向，位在海平面下方57 m，排放管道结尾有Y型分散器，用在确保处置尾水与受纳水体更好地夹杂、稀释。

排放口002为该厂处置尾水的首要排放口，而排放口001在进厂水量超越二级处置能力、排放水量超越排放口002的排放能力、排放口002检验保护等非凡环境下，向本地环保部分传递并许可后才能利用。

表2 亥伯龙污水处置厂首要出水目标尺度与现实处置尾水水质（排放口002）

除上述浓度目标外，该厂BOD5与SS去除率还需高在85%，对逐日水样的生物毒性也有所要求。另外，对各类重金属、无机物（包罗农药、杀虫剂等）目标按照污水处置厂运转结果设置了尾水方针浓度。

2.4

进级革新与成长计划

据洛杉矶情况卫生局（Sanitation District of Los Angeles County）阐发，依照对洛杉矶市生齿增加的预估，该市污水处置厂的处置范围将没法应对2020年后的进厂污水水量，是以洛杉矶情况卫生局斟酌对已建成的污水处置厂进行范围扩增。颠末����APP多个污水处置厂范围扩增方案的对照阐发，亥伯龙污水处置厂扩建项目的经济性与其他方案比拟略输一筹，因此该厂近期无扩建打算。

因为洛杉矶区域降雨量小，淡水资本匮乏，亥伯龙污水处置厂远期将加倍重视尾水的深度处置，提高回用水水量，减小对水情况的影响。

3

总结与建议

在特年夜型污水处置厂运营方面，美国鹿岛污水处置厂和亥伯龙污水处置厂，和往期提到的底特律污水处置厂和斯蒂克尼污水处置厂这几座特年夜型污水处置厂为我们供给了相干的运营、保护经验。经由过程引进计较机系统为污水处置厂的运转和治理供给辅助，提高人员的工作效力，实现工艺优化，使得出水水质不变达标。

面临运转压力年夜、负荷率高、环保尺度晋升等问题，国内特年夜型污水处置厂的范围晋升与提标革新十分需要。特年夜型污水处置厂扩建范围简直定建议与城市成长计划相连系，透辟阐发扩建范围需求，从手艺、经济、情况等多角度评估可行方案，同时确保污水处置厂扩建范围在经济上和情况影响上的均衡。在项目短时间计划的同时，也从持久角度斟酌，分期扶植到达方针。特年夜型污水处置厂远期成长长进一步斟酌臭味节制、污泥措置、能源操纵和尾水深度处置等装备优化进级标的目的。污水处置厂内可经由过程增设雨水调蓄举措措施应对旱季峰值流量，成立旱季治理预案，应对旱季流量。

保举参考

宋姗姗,姚杰,陈广,等.美国特年夜型污水处置厂处置范围和运转保护案例阐发：鹿岛污水处置厂和亥伯龙污水处置厂[J].清水手艺,2018,37(10):8-12，24.

Song S, Yao J, Chen G, et al. Case study on capacity, operation and maintenance of extra-large WWTPs in USA: Deer Island Sewage Treatment Plant and Hyperion Water Reclamation Plant[J]. Water Purification Technology, 2018, 37(10):8-12,24.

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2017年03月13日，插手搜狐号

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