位于美國(guó)芝加哥的Stickney污水廠，是世界上最大的二級(jí)處理污水處理廠，當(dāng)年面臨升級(jí)改造，需要增設(shè)除磷工藝的時(shí)候，選擇了生物除磷，并打造了世界上最大的磷回收工廠，成為全球污水資源回收的新標(biāo)桿。在污水處理這行做探路先鋒吃螃蟹未必是件美事。Stickney污水廠背后的運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)有些經(jīng)驗(yàn)想跟我們同行分享分享。
世界最大的污水廠
華東理工大學(xué)2014級(jí)環(huán)境工程專業(yè)的本科生在體驗(yàn)了虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)與實(shí)訓(xùn)
芝加哥大區(qū)污水管理局(Metropolitan Water Reclamation District of Greater Chicago - MWRD)運(yùn)行著可能是全國(guó)最出名也是規(guī)模最大的污水處理廠。Stickney再生水廠，位于芝加哥西南部的Cicero，是世界上最大的二級(jí)處理污水廠，同時(shí)也是美國(guó)探索污水資源回收的先鋒代表。
帶著這些名頭，這座污水廠自然也就成了媒體頭條的常客。最近他們又見報(bào)了，原因是他們?cè)诹谆厥蘸捅Ｗo(hù)下游水源方面取得的成就獲得了WEF美國(guó)水環(huán)境聯(lián)合會(huì)的“項(xiàng)目卓越大獎(jiǎng)”。
關(guān)于Stickney污水廠如何成為當(dāng)今世界最矚目的資源回收項(xiàng)目之一的故事大家在網(wǎng)上隨便找都能翻出一堆文章來。2016年的時(shí)候，它采用Ostara的磷回收技術(shù)，以及找來Black & Veatch做設(shè)計(jì)和建造的工作。如今Stickney污水廠的峰值處理能力529萬(wàn)m3，實(shí)際平均日處理量月270萬(wàn)m3 。MWRD每年能回收生產(chǎn)7500噸的肥料，并以“Crystal Green”命名的品牌推向市場(chǎng)。
Stickney污水廠生產(chǎn)的磷肥料
盡管已經(jīng)取得了這些成績(jī)，MWRD并沒有停下腳步，他們制定計(jì)劃繼續(xù)改善工藝效率。第一步就是使用Ostara的另一項(xiàng)叫WASSTRIP的技術(shù)。
WASSTRIP是Waste Activated Sludge Stripping to Recover Internal Phosphorus的英文縮寫，顧名思義，就是要從剩余污泥中回收磷。“將WASSTRIP技術(shù)加入到整個(gè)營(yíng)養(yǎng)回收系統(tǒng)后，MWRD可以減少生物除磷的污泥脫水設(shè)備的損壞度，”MWRD的發(fā)言人說，“這將減少聚合物在脫水工藝中的使用。WASSTRIP同時(shí)也能改善磷回收工藝的可靠度，回收率能翻倍?！?/p>
WASSTRIP提高污泥脫水性能
經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
在這個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)程中，MWRD也獲得了一些關(guān)鍵的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。這些經(jīng)驗(yàn)不僅能夠幫助芝加哥水務(wù)局在未來的項(xiàng)目中提供決策支持，同時(shí)也值得其他地區(qū)的水務(wù)局學(xué)習(xí)借鑒。
經(jīng)驗(yàn)一
“MWRD選用設(shè)計(jì)-建造的方式交付項(xiàng)目。這對(duì)MWRD來說是一次新的嘗試，這給了他們團(tuán)隊(duì)一次學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，” MWRD的發(fā)言人說， “標(biāo)準(zhǔn)的Ostara反應(yīng)器對(duì)Stickney污水廠來說太小了，所以O(shè)stara團(tuán)隊(duì)不得不回到設(shè)計(jì)部，重新設(shè)計(jì)新的反應(yīng)器以匹配Stickney污水廠的規(guī)模?！?/p>
經(jīng)驗(yàn)二
MWRD在鳥糞石問題上也得到了不少學(xué)費(fèi)。
“鳥糞石在泵和輸送管道里的積累也給我們提供了學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，”他們的發(fā)言人說，“我們正在安裝一個(gè)自動(dòng)化的酸洗系統(tǒng)來保護(hù)泵機(jī)”
鳥糞石是含有鎂、銨和磷，可以通過回收成為肥料。解決了Stickney污水廠的鳥糞石問題，讓MWRD看到了這工藝在更小規(guī)模的污水廠成功的可能性。
“鳥糞石的去除理應(yīng)具有規(guī)?；哪芰?，能適應(yīng)最大的污水廠，也能用于最小的污水廠，”發(fā)言人補(bǔ)充道，“在污水廠原有占地基礎(chǔ)上通過回收鳥糞石來除磷在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上都是可行的。如果僅實(shí)施強(qiáng)化生物除磷 (EBPR)而不包含鳥糞石回收的話，Stickney污水廠這個(gè)項(xiàng)目要多花7.5億美元。包含鳥糞石回收的EBPR工藝不僅運(yùn)行穩(wěn)定，而且費(fèi)用低很多，還能在其他地方得以復(fù)制?！?/p>
經(jīng)驗(yàn)三
最后，MWRD正著眼于2023年實(shí)現(xiàn)完全能源中和的雄偉目標(biāo)。目前他們正在升級(jí)初沉池，并且在尋找新的技術(shù)提高運(yùn)行效率。另外他們也正在為其回用水尋找工業(yè)客戶。
“Stickney 再生水廠一直在開發(fā)和完善一套穩(wěn)健的資源回收模型，綜合利用回收的能源、水、污泥、磷和其他營(yíng)養(yǎng)物?！?發(fā)言人最后說道，“我們正在評(píng)估Stickney污水廠厭氧消化罐的處理潛力，我們考慮接收外來的餐廚和其他食物有機(jī)質(zhì)，最終幫助我們實(shí)現(xiàn)能量中和的目標(biāo)?！?/p>
盡管MWRD的Stickney污水廠已經(jīng)獲得了美國(guó)全國(guó)的認(rèn)同以及行業(yè)的稱贊，他們?nèi)栽诓粩鄬ふ疫M(jìn)步的空間。這些經(jīng)驗(yàn)除了能幫助美國(guó)的污水廠管理人員，也許對(duì)中國(guó)的污水廠管理者也有所啟發(fā)。
來源:奧尼卡水處理創(chuàng)新部落 作者:瓦村農(nóng)夫
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