No.1、美國芝加哥Stickney污水處理廠

項(xiàng)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(jìn)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(fù)擔(dān)本廠所產(chǎn)生的污泥外，還負(fù)擔(dān)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(tǒng)活性污泥工藝。目前的實(shí)際處理水量為271萬m3/d。

該廠實(shí)際上由兩個(gè)分廠組成，西廠于1930年開始運(yùn)行，西南廠于1939年運(yùn)行。其進(jìn)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(shè)了鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)。

工藝情況：

Stickney污水處理廠于1930年建成投運(yùn)，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(fā)展和水源保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的提高，1935年開始在西廠的西南側(cè)建設(shè)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(yùn)行。1949年和1975年兩次擴(kuò)建，形成455萬m3/d二級處理的規(guī)模。在污泥處理方面，經(jīng)多次擴(kuò)建，增設(shè)了濕式氧化站，中溫消化池，真空脫水機(jī)裝置，使該廠的設(shè)施更加完善。由于歷史原因，其污水處理設(shè)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(qū)，用地受到限制，廠內(nèi)建筑物的布置極為緊湊。在污水處理工藝方面，采用了傳統(tǒng)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(jì)，停留時(shí)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(fù)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(jīng)干化床自然干化，部分轉(zhuǎn)送到污泥塘穩(wěn)定，剩余活性污泥全部經(jīng)濃縮后進(jìn)人中溫消化池，部分消化污泥由真空濾機(jī)脫水后烘干制成肥料，另一部分經(jīng)濃縮后加壓輸送到污泥塘，進(jìn)一步穩(wěn)定并脫水，然后用船送到郊區(qū)農(nóng)田施肥。

早在40年前，Sitckney污水處理廠就通過延長泥齡實(shí)現(xiàn)了氨氮的穩(wěn)定去除。Stickney污水處理廠的平均水力停留時(shí)間(HRT)是8小時(shí)，峰值水力停留時(shí)間不到4小時(shí)，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(shí)現(xiàn)磷的去除。當(dāng)局計(jì)劃采用生物除磷，在現(xiàn)有的曝氣池上增設(shè)厭氧區(qū)，并不打算采用投加填料。主要是由于(1)芝加哥地區(qū)的人口不再增長;(2)污水處理行業(yè)向著資源回收、能源回收的方向發(fā)展。目前，當(dāng)局正在對厭氧氨氧化技術(shù)應(yīng)用于側(cè)流工藝進(jìn)行研究。該技術(shù)在歐洲和北美發(fā)展迅速，相比于傳統(tǒng)的硝化反硝化技術(shù)，厭氧氨氧化技術(shù)只需消耗40%的能源，而且脫氮無需碳源。

No.2 美國波斯頓鹿島污水處理廠

項(xiàng)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(yùn)行。峰值處理規(guī)模是492萬m3/d，日均處理規(guī)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(hù)波士頓港的水環(huán)境起著重要的作用。

工藝情況：

污水首先經(jīng)過三座提升泵站提升，然后分別經(jīng)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(yīng)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(tǒng)采用純氧活性污泥工藝，二級處理系統(tǒng)的污染物去除率達(dá)到85%。鹿島污水處理廠每天生產(chǎn)130~220噸的純氧用于二級處理。一級處理系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥和浮渣采用重力濃縮，二級處理系統(tǒng)產(chǎn)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(yù)處理、一級處理、二級處理系統(tǒng)產(chǎn)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(chǎn)量，產(chǎn)生大量的沼氣，沼氣用于發(fā)電。消化后的污泥通過隧道運(yùn)至造粒廠，進(jìn)一步加工成農(nóng)肥，每天可生產(chǎn)75噸農(nóng)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(jìn)入水深30米的馬薩諸塞州灣，出水有50個(gè)管道擴(kuò)散器，迅速地將出水和周圍的海水進(jìn)行混合，大量的環(huán)境監(jiān)測表明水環(huán)境得到了有效的保護(hù)。

鹿島污水處理廠有一座實(shí)驗(yàn)室，每年的檢測分析數(shù)據(jù)量超過了10萬個(gè)，有效地支持工藝控制，確保出水達(dá)到處理廠的排放要求。

No.3 美國底特律污水處理廠

項(xiàng)目簡介：

美國底特律污水處理廠處理能力為360萬噸/日，該廠于1939年運(yùn)行，在當(dāng)時(shí)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(shí)現(xiàn)二級處理，由此該廠建設(shè)了曝氣池、二沉池、污泥處理設(shè)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(xué)除磷，實(shí)現(xiàn)出水TP小于1mg/L的目標(biāo)。投加的化學(xué)除磷藥劑是酸洗廢液(氯化亞鐵)，來自于當(dāng)?shù)氐匿搹S。酸洗廢液直接投加在進(jìn)水泵站，聚合物直接投加在沉砂池之后，強(qiáng)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(jìn)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。

No.4 上海白龍港污水處理廠

項(xiàng)目簡介：

上海白龍港污水處理廠位于浦東新區(qū)合慶鎮(zhèn)朝陽村，是上海市污水治理二期工程的一個(gè)重要組成部分，2008年9月升級改造工程全部建成投產(chǎn)，處理規(guī)模達(dá)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(qū)域內(nèi)的 356 萬人口提供服務(wù)。白水港地區(qū)的強(qiáng)勁增長使日污水處理能力必須加倍，即達(dá)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(biāo)的污水處理要求，同時(shí)考慮遠(yuǎn)期達(dá)到國家規(guī)定的二級排放標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)方案比較推薦采用近期物化法，遠(yuǎn)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(gè)工序合并在一個(gè)構(gòu)筑物內(nèi)，其主要參數(shù)如下。

混合時(shí)間：64 s,投藥量PAC 86 mg/L,PAM 0.5 mg/L;絮凝時(shí)間：14 min;高效沉淀池：表面負(fù)荷17立方米/(平方米˙h)，停留時(shí)間50 min，污泥回流比 4%。產(chǎn)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(shè)3組，每組6只池。遠(yuǎn)期增加2組。每組處理水量約42萬立方米/d(見圖2) 。

每組具有獨(dú)立反應(yīng)單元，由混合區(qū)、絮凝區(qū)、推流反應(yīng)區(qū)、沉淀區(qū)及污泥濃縮區(qū)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(shí)間64 min。在沉淀區(qū)上部設(shè)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(qū)配置?500混合攪拌機(jī)18套，絮凝區(qū)配置?3600絮凝攪拌機(jī)18 套，濃縮區(qū)配置?17 m濃縮刮泥機(jī)18套，剩余污泥泵18用6備，回流污泥泵18用6備。另外，設(shè)投藥系統(tǒng)，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(jīng)方案比較后采用污泥儲(chǔ)存→脫水→衛(wèi)生填埋+綜合利用方案 (近期實(shí)施物化法)。

主要污泥處理構(gòu)筑物：

(1)污泥儲(chǔ)存池。分6格，每格13 m×13m，水深4.5 m，每格設(shè)潛水?dāng)嚢铏C(jī)2臺(tái)，污泥先進(jìn)儲(chǔ)存池再進(jìn)脫水機(jī)房。

(2)污泥脫水機(jī)房。平面尺寸13.3 m×27 m，二層式，設(shè)離心脫水機(jī)4用1備，單機(jī)容量2 600 kg/h，每天工作20 h，另有投藥設(shè)備3套。經(jīng)離心脫水污泥，含水率約65%，運(yùn)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(qū)圍堤內(nèi)空白地塊作為污泥填埋場，廠內(nèi)面積約27 公頃，廠外約16 公頃，廠內(nèi)及廠外填埋場分別各劃分為6個(gè)填埋區(qū)域，最大一個(gè)填埋區(qū)約5.5 公頃，用土堤分隔，隔堤上修單行車道，便于運(yùn)送污泥。填埋場設(shè)垂直防滲帷幕，并設(shè)垂直與水平滲濾液收集系統(tǒng)及填埋氣收集系統(tǒng)。每單元填滿后采用封場作業(yè)。封場作業(yè)由45 cm植被層，PVC 防水膜，30 cm排泥層組成。經(jīng)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(fù)循環(huán)，達(dá)到污泥綜合利用的目的。

4.中水回用

本廠經(jīng)一級加強(qiáng)處理后的污水，確定2500 立方米/d規(guī)模作為中水回用，采用曝氣生物濾池工藝，處理后達(dá)到中水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，供廠內(nèi)使用。

No.5 中國香港昂船洲污水處理廠

項(xiàng)目簡介：

中國香港昂船洲污水處理廠的處理規(guī)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(xué)輔助一級處理方法和先進(jìn)設(shè)備來處理污水。因成效顯著，該廠被譽(yù)為世界上采用化學(xué)強(qiáng)化一級污水處理最具效率的設(shè)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(biāo)準(zhǔn)達(dá)到SS<55mg/L、BOD5<75mg/L，經(jīng)處理的排放水會(huì)通過深海排放管道在維多利亞港西面水域排放。

為了減少空間耗用，沉淀池采用了雙層式的設(shè)計(jì)，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(qū)棄置。污泥處理設(shè)施每天可處理的污泥最高可達(dá)900噸。

為了加強(qiáng)昂船洲污水處理廠的長遠(yuǎn)氣味管制措施，渠務(wù)署于2009年10月底展開合約編號DE/2009/02，為現(xiàn)有46個(gè)沉淀池及相關(guān)設(shè)施建造氣味密封系統(tǒng)。此氣味密封系統(tǒng)于2012年6月底全面啟用，系統(tǒng)包括覆蓋總面積25,000平方米的沉淀池玻璃纖維強(qiáng)化塑膠覆面、兩臺(tái)采用生物滴濾塔技術(shù)及硫化氫移除率達(dá)99%的辟味裝置和每小時(shí)抽風(fēng)量達(dá)到112,000立方米的抽風(fēng)系統(tǒng)，氣味密封系統(tǒng)會(huì)將覆蓋后密封空間下的空氣抽走及處理后才排放。整項(xiàng)合約于2012年9月初順利完工，自氣味密封系統(tǒng)啟用以來，昂船洲污水處理廠內(nèi)及周邊的硫化氫濃度亦顯著減少。

No.6 美國洛杉磯Hyperion污水處理廠

項(xiàng)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(yùn)行，受洛杉磯市公共事務(wù)部衛(wèi)生工程局管理，處理規(guī)模174萬噸/日。

工藝情況：

在1950 年開始改造進(jìn)行部分水二級處理，在1998 年實(shí)現(xiàn)了全部二級處理。在90年代當(dāng)局投入了16億美元進(jìn)行了技術(shù)改造以達(dá)到聯(lián)邦法規(guī)要求的二級處理標(biāo)準(zhǔn)。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(nèi)有鏈條式刮泥機(jī)，初沉池前投加三氯化鐵及陰離子聚合物，經(jīng)加藥后的一級處理系統(tǒng)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(chǎn)生的500噸污泥運(yùn)輸至Green Acres Farm在Kern縣，用做農(nóng)肥。農(nóng)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(chǎn)生750萬立方英尺的沼氣用于發(fā)電。

No.7 埃及開羅Gabal el Asfar污水處理廠

項(xiàng)目簡介：

埃及開羅Gabal el Asfar污水處理廠的處理規(guī)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(fā)電。該廠的出水灌溉著40多公頃的試驗(yàn)農(nóng)田，農(nóng)田種植著橄欖、檸檬、各種鮮花、棉花。

No.8 Seine Aval 污水處理廠

項(xiàng)目簡介：

Seine Aval 污水處理廠是歐洲最大的污水處理廠，處理規(guī)模為174萬噸/日，位于巴黎西北23公里處，于1940年運(yùn)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(gè)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(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)產(chǎn)生了積極的影響，過去塞納河里只有兩種魚，如今已經(jīng)到了35種。

No.9 日本東京森崎污水處理廠

項(xiàng)目簡介：

日本東京森崎污水處理廠的處理規(guī)模是157萬噸/日，是日本最大的污水處理廠，于1967年運(yùn)行。它由東、西兩部分污水設(shè)施和進(jìn)行污泥處理的南部污泥成套處理設(shè)備構(gòu)成，水處理區(qū)域?yàn)榇筇飬^(qū)的全部、品川區(qū)，目黑區(qū)和世田谷區(qū)的大部、以及澀谷和衫并區(qū)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(chǎn)生的沼氣可以產(chǎn)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(jīng)過砂濾后被用于中心內(nèi)部的冷卻和沖洗廁所等。此外，還有一部分提供給大田區(qū)和品川區(qū)的環(huán)衛(wèi)工廠。產(chǎn)生的污泥大部分使用連接設(shè)施被壓送到南部污泥成套處理設(shè)備進(jìn)行處理，部分污泥在中心脫水后用船從海上運(yùn)到南部污泥成套處理設(shè)備。

No.10 美國華盛頓Blue Plains污水處理廠

項(xiàng)目情況：

美國華盛頓Blue Plains污水處理廠由DC Water 負(fù)責(zé)管理，該廠處理規(guī)模為143萬噸/日，于1938年投入運(yùn)行，當(dāng)時(shí)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(jìn)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(yùn)用很多創(chuàng)新的技術(shù)，其中最為知名的一項(xiàng)技術(shù)是污泥熱水解技術(shù)(Cambi)，該技術(shù)的應(yīng)用使得厭氧消化的產(chǎn)氣量顯著提高，污泥熱電聯(lián)產(chǎn)的能量達(dá)到了13兆瓦。Blue Plains污水處理廠是北美首次使用該技術(shù)的污水處理廠，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在歐洲的15多座污水處理廠得到應(yīng)用.