DCWater(DistrictofColumbiaWaterandSewerAuthority)

考察要点：污泥处理处置系统、厌氧氨氧化

DCWater本身从事诸多与环境相关的产业，包括饮用水处理、污水处理、污水收集等。其中，污水处理方面，DCWater主要接收并处理来自哥伦比亚特区的下水道污水，并从马里兰州和弗吉尼亚州的郊区收集污水进行处理。

BluePlains污水厂的出水主要排向Potomac河和Chesapeake湾，必须满足严格的美国国家污染物排放标准(NPDES)，而实际上BluePlains污水处理厂出水水质一直可以做到高于国家标准。

其污水处理目标包括：

保护Potomac河和Chesapeake湾的水质

提供满足当前和未来需求的污水处理能力

更换老化设施，不断提高系统的可靠性

有效缓解并降低降低污泥异味

提升污泥品质，使他们更容易被管理和回收利用

继续贯彻执行切萨皮克湾议案

污泥处理处置系统：为减少残余污泥产量，提高剩余污泥质量以达到EPAClassA标准，并提升资源回收利用率，使污泥处理系统实现综合供热供电，BluePlains污水厂对浓缩后的污泥进行热水解处理，成为北美第一个采用污泥热水解的污水处理厂，在当时成为世界上最大的污泥热水解装置，其处理工艺如图所示。

芝加哥项目Stickney

研学要点：营养物质回收系统——PEARL、WASSTRIP工艺

美国芝加哥Stickney污水处理厂是世界上最大的污水处理厂，该厂位于美国芝加哥西南部，是一座具有90多年历史的污水处理厂，处理规模为465万m3/d，采用传统活性污泥工艺。目前的实际处理水量为271万m3/d。其进水泵站是世界最大的地下式污水提升泵站，污水从地下90米深的隧道中提升至污水处理厂。Ostara为其管理的Stickney污水厂设计和建造营养物质回收系统(ResourceRecoverySystem)，以提升芝加哥饮用水水源的水质，保护当地的河流湖泊，并同时帮助污水厂提高资源利用率和降低投资运营成本。
 

在Stickney污水厂营养物质回收系统改造项目中，Ostara负责提供营养回收系统的技术和设备支持，并且在项目完工后继续在系统运行和维护上提供帮助。该项目总投资3,100万美元，已于2016年5月24日正式投入使用。该营养物质回收系统预计将帮助Stikney污水厂减少30%的磷排放，并且每年可以出产1万吨鸟粪石化肥，其每吨价格可达到400美元，除去项目成本，MWRD将得到每年200万美元的投资回报。

PEARL工艺：Ostara目前拥有多项专利技术，能够在经济可行的前提下帮助污水厂实现有效的营养物质回收和资源产品化。Pearl工艺是Ostara专门针对鸟粪石的综合性专利解决方案。该技术主要是基于在液化床反应器中控制化学结晶程度，使鸟粪石转化成高纯度的结镜颗粒。将氯化镁、氢氧化钠与蕴含丰富营养物质的进水相混合，混合液随之进入Pearl反应器，在这里将产生形如珍珠的鸟粪石小颗粒，当鸟粪石颗粒的直径到达0.9毫米-3毫米时就可以作为化肥生产标准。

WASSTRIP工艺：该工艺能够使厌氧消化罐中污水里的磷直接释放出来，并直接进入PERAL反应器中参与磷回收反应，极大地提高了磷的总体回收率。鸟粪石经常会形成并附着在设备上，堵塞管道、阀门等设施，长期下来会严重影响污水厂设施的正常运行，因此污水厂常常会为清除鸟粪石垢和维护设备而花费大量资金。WASSTRIP工艺能使污水中的磷绕开消化罐直接进入到PEARL反应器中，从而避免了鸟粪石附着堵塞消化罐设备。在应用WASSTRIP工艺后，消化罐中的鸟粪石形成率降低了90%，这对污水厂的稳定运行和成本控制是十分有利的。

加州21世纪水厂OrangeCountry

研学要点：三段深度净化工艺、海水入侵屏障

橙郡水管理局的21世纪水厂在将污水回用于海水入侵防治上有丰富的经验，因此，其决定与与橙郡卫生管理局合作，在21世纪水厂建立全新的地下水补给系统(GroundwaterReplenishmentSystem，GWRS)，希望该系统不但能满足橙郡北部和中部地区用水需求，同时也能补给地下水，解决海水入侵问题保护当地的自然生态环境。经过十几年的设计和建造，该地下水补给系统于2008年1月开始运行，是目前世界上最大的回用水间接用于饮用水和用于生态补给的污水净化项目。

三段深度净化工艺：GWRS地下水补给系统对经过二级处理的污水采用结合了微滤、反渗透和紫外线-过氧化氢的三段深度处理工艺进行深度处理，再将其回注到地下含水层中，之后再进一步被用于周边地区居民的饮用水供应。

图：GWRS深度处理系统工艺流程图

三段深度净化工艺保证了GWRS生产的再生净化水在主要污染物、消毒副产物、药品、激素等指标上达到甚至优于联邦标准。二级处理出水在进入GWRS系统前会先经过过滤器和次氯酸钠的处理，以减少其中的生物附着物堵塞和污染微滤膜。GWRS净化水水质非常好，这一系统每天可以生产37.9万立方米高品质净化水，和其他水源一起为橙郡的地下水补给，同时满足橙郡北部和中部85万居民的用水需求。

海水入侵屏障：除了三段深度处理工艺单元，工程还设有一条连接各个流域补给处理设备的管线以及一道防止海水入侵的屏障。地下水补给系统在防止海水入侵方面发挥了重要作用。随着河流湖泊中越来越多的水被使用，海水入侵的风险也随之增大。地下水补给系统每天生产的37.9万立方米水中有13.2万立方米被注入沿海的壁垒井成为了防止海水入侵的屏障。

原标题:案例精选 | 美国三座污水处理厂典型案例分析