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圖源/生態(tài)環(huán)境部：黃潤秋會見紐森

毫無疑問，此次加州州長紐森的中國之行，吸引了無數中國人的目光。那么提到加州，你會聯想到什么呢？是星光燦爍的好萊塢，經 典傳唱的《Hotel California》，還是創(chuàng)造美國七分之一GDP的第一大州？



今天，環(huán)保水圈將給大家介紹加利福尼亞的另一個世 界 級“印象標簽”——全美規(guī)模較大和最 先 進的Hyperion污水處理廠，看看這座世 界 級特大型污水處理廠是怎么運行管理的？

01   Hyperion污水廠的概況

Hyperion污水處理廠位于加利福尼亞州洛杉磯的西南部，占地面積達到58.32公頃，服務面積為1554km2，污水干管總長度為10460km，共服務于400百萬人口及1萬多個工商企業(yè)，接收全市約81%的城市污水，出水回用率為27%。

圖源/網絡：Hyperion污水廠近圣莫尼卡灣

Hyperion污水處理廠距今已有100多年的歷史，于1925年開始運行，經1950、1985年兩次大規(guī)模擴建、改造、完善和引入新工藝，達到378.5萬m3/d的處理能力，是世界十大污水處理廠之一。



值得一提的是，此前經加州州政府批準，洛杉磯市長已計劃在未來16年的時間里，花費20億美元（約合人民幣146億元）對Hyperion處理廠進行再次改造，來實現100%的污水回用。若Hyperion能實現100%的回用率，洛杉磯市再生水供給率將升至35%。



該污水廠處理流程主要包括預處理、強化一級處理、二級處理（1950年開始改造進行部分水二級處理，1998年實現全部二級處理）和三級處理。

圖源/網絡：洛杉磯市長在Hyperion

02  Hyperion污水廠的預處理


Hyperion污水處理廠的預處理系統(tǒng)主要包括格網和沉砂池兩部分，用于去除污水中粗大的雜物和無機顆粒等。


其中，格網機（網眼為19mm）的設計處理能力為37.9×10^4m3/d，共8臺。沉砂池為矩形封閉（有蓋）的曝氣沉砂池，尺寸為45.72m×6.86m×4.57m，共6座，每座設計處理能力為63.25×10^4m2/d。


篩渣和沉渣由運輸車送至廠外填埋，格網機、格網間和沉砂池均設有通風換氣設備。

03  Hyperion污水廠的一級處理


Hyperion污水廠采用矩形平流式、鋼筋混凝土結構的初次沉淀池，水力停留時間為1.80h，表面負荷為53.4m3/m2·d。


其中，尺寸為91.44m×17.22m×4.57m的初沉池有15座，尺寸為91.44m×5.64m×4.57m的初沉池有12座，共計27座。


初次沉淀池的出水由泵提升至曝氣池。中間泵站內設有10臺電機功率為450kw的阿基米德螺旋泵，螺旋泵安裝角度為30°，每臺設計提升能力為47.35×10m3/d。


04  Hyperion污水廠的二級處理


Hyperion污水廠共設有9座曝氣池，為矩形鋼筋混凝土結構，該反應器是封閉的，采用高純氧曝氣，純氧由污水廠的低溫制氧站提供。

圖源/網絡：Hyperion污水廠之純氧制造廠

每座曝氣池分3列，每列分4段，每列設置5個混合器。曝氣池每列長度為16.5m，寬度為16.5m，深度為9.15m，有效水深為7.6m。主要參數：BOD 負荷（N）為130mg/L；F/M為0.8~1.2；MCRT為1.2~2.0d；SVI為80~130；水力停留時間6.0h；MISS為1000~1300mg/L。


Hyperion污水廠還設有36座直徑為45.72m，平均深度為5.0m的二次沉淀池，皆為圓形混凝土結構、中心進水的輻流式。


每座池子有一個中央進水的絮凝區(qū)，繁凝區(qū)設置渦輪式混合器（速度可調），池中還設有犁形污泥收集器和具有旋轉溢流堰槽的撤渣器。表面負荷率（溢流速率）為28.54m3/m2·d，水力停留時間為3.50h。

05  Hyperion污水廠的回用水處理

Hyperion污水廠的二級處理出水一部分由出水泵站提升，通過約8km的海洋放流管道排海，排放地點的海水深度約50m。


出水泵站內設有5臺功率為1865kW水泵機組，每臺水泵機組流量為72×10^4m3/d，平均日流量時運行2臺，高峰流量時運行3臺。


另一部分出水（約6.8×10^4m3/d，占5%）送入回用水設備（三級處理廠）進行深度處理，三級處理工藝主要包括微濾機、活性炭壓力過濾器及次氯酸鈉消毒等設備。


經深度處理后供給石油公司作冷卻用水、污水廠內的雜用水及灌溉用水（如高爾夫球場澆灑用水等。

06  Hyperion污水廠的污泥處理處置
 

Hyperion污水廠使用12臺水平轉筒式離心機（處理能力為2.65m/臺·min），對污泥進行機械，濃縮后的污泥送入消化池進行穩(wěn)定處理。


厭氧消化池共設36座。其中，直徑33.5m、深9.14m的舊圓筒型消化池有18座；高33.5m、寬26m的改良蛋型消化池有18座。

圖源/網絡：Hyperion污水廠蛋型厭氧消化池

消化池采用直接蒸汽注入，機械混合器攪挫混合，中溫操作，兩階段消化，第一階段12d，第二階段6d，共計18d。揮發(fā)性固體破損率為52%~56%，產氣量1.02m3/kgVS破損。


污泥脫水階段采用11臺轉筒形離心機連續(xù)工作，消化污泥脫水后的泥餅含水率可降至70%。


此外，Hyperion污水廠還設有8個貯存泥餅的倉庫，12臺卡車負責泥餅運輸，所有污泥均采用土地處理。


07  Hyperion污水廠的臭味控制


Hyperion污水廠在廠區(qū)內共設24個使用次氯酸鈉（或氫氧化鈉）的填料塔除塵器，和17個使用天然活性炭的活性炭塔，負責對廠區(qū)內易產生臭氣的格網間沉砂池、中間泵站、反應器、泥餅倉庫等等各工段的空氣進行凈化處理，以改善廠區(qū)的空氣質量。


08  Hyperion污水廠的成本控制


Hyperion污水處理廠的成本主要包括人員工資、設備運行和維護費用、債務成本等，其中污水處理設施運營和維護成本在其中所占的比例不到50%，主要是人力資源成本較高。

圖源/網絡：污水處理廠員工

值得一提的是，Hyperion污水處理廠每年7月份都會進行一次成本核算，根據上一年冬季的用水量，參考全國價格水平，考慮所有需要的成本，依據零利潤原則測算所需水價，每隔5年允許提出一次漲價請求。


如果Hyperion污水處理廠要求提價，則需通過衛(wèi)生局向市長辦公室提交申請材料。如果市長辦公室不批準，則只能等第二年再申請；如果市長辦公室批準，提案就會送到議會進行辯論投票，并且在議會辯論前舉行公眾聽證會；如果議會辯論投票同意，Hyperion污水處理廠才可以漲價。


所有環(huán)節(jié)除了對成本構成的真實性進行審查外，還要考察污水處理廠所提出的發(fā)展項目規(guī)劃的合理性和必要性，不符合的項目不能被接受或作為提價的理由，避免存在公用事業(yè)部門盲目擴張的傾向。


嚴格的價格調整程序使得Hyperion污水處理廠的漲價申請很難被通過，此前已經維持過8年價格不變。如果污水廠收入不足時，可經市政財政部門批準方可動用儲備基金（Reserve Fund），儲備基金來源于污水廠收入的盈余部分，而收入主要來自于發(fā)債和收費。


09  Hyperion污水廠具有監(jiān)督執(zhí)法權


在美國，公共污水處理廠需要明確所有排入其處理系統(tǒng)的企業(yè)名和位置，辨明每家排污企業(yè)的污水性質和污染物量，并告知排污企業(yè)其預處理限值和要求，接收和分析企業(yè)的報告，評估緊急控制方案的需求。


此外，公共污水處理廠還要按時檢查排污企業(yè)，調查其不合規(guī)原因等。每年應對所有重點企業(yè)源進行至少一次監(jiān)督檢查，同時有權進行必要的采樣，核實其預處理標準合規(guī)情況。





來源：環(huán)保水圈

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