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总氮3mg/L！陆续11年获奖的美国污水厂若何矫捷升级？
起源：2121非凡环保 颁布功夫：2020-11-26
2020年10月，美国*净水机构协会NACWA (National Association of Clean Water Agencies) 颁布了2019年美国污水厂白金巅峰阐发奖(Plantinum Peak Performance Award)名单，获奖要求是要陆续多年100%满足地点州的排放尺度。其中一座叫H.L. Mooney的深度再生水厂再度入选，成为陆续11年获得该奖的污水厂。这是一个怎么的成就？要知路，DC Water的Blue Plains污水厂不外也只是陆续8年获奖而已。
“很荣幸我们能再次获得NACWA的认可，”O’Shaughnessy接受采访说：“这奖是污水厂员工每天为� ；せ肪扯燎谥С龅亩畋聿�。”
在从前十多年里，面对着弗吉尼亚州不休变动的环保要求，H.L. Mooney依然能成功保住奖项，这是一个了不得的成就。这座在中国还鲜为人知的污水厂成功的奥秘在哪里呢？
幼编此前无意拜读过O’Shaughnessy在约4-5年前做的一份技术汇报，她在汇报中介绍了H.L. Mooney污水厂在设计矫捷性上的一些经验。在本期的《水星闲谈》专栏里，幼编想和各人分享一下汇报里的杰出内容。
污水厂刷新的矫捷性
H.L. Mooney污水处置厂，以本地卫生局一名治理员的名字定名，由于提供极杜着质的出水（能够用于游泳），所以可占有深度再生水厂的名称(Advanced Water Reclamation Facility，简称AWRF)。该厂位于弗吉尼亚州的Woodbridge，离华盛顿白宫只需半幼时的车程。该厂始建于1979年，其时的处置能力为12MGD，1997年增至18MGD，2010年达到目前的24MGD（约100000 m3/d），出水流入 Neabsco Creek，而后汇入Potomac River。该厂由Prince William县服务局(PWCSA)运行，它为东岸数百万人提供安全的水源。
昔时的这个升级刷新项目共破费1.317亿美元，除了增长处置量之表，出水尺度也有所提高，其中总氮年均匀值从8 mg/L降至3mg/L，总磷月均匀值为0.18mg/L，五天cBOD为2mg/L。另表，污泥点火也凭据2016年美国环保署EPA对污泥点火设备(SSIs)的*大可实现节造技术(MACT)尺度要求增设对汞(Hg)和镉(Cd)的处置。
为了满足这些要求，他们别离做了以下扭转：
新格栅和除砂池
新的分段式生物脱氮池和二沉池
反硝化滤池扩容+甲醇自动投加设备
污泥重力浓缩扩容
污泥脱水扩容(第三台离心理+泵)
脱氮除磷的化学系统
电力供给升级
节造系统升级-新的SCADA系统
点火器参与新的除汞设备和WESP
污水厂的设计矫捷性
O’Shaughnessy说在Mooney污水厂的升级项目设计过程中，他们参与了一些拥有矫捷性的元素，提高系统的不变性，援手污水厂鄙人一次刷新前可能应对表部环境的变动。她还对设计矫捷性的界说进行了探求，对此她参考了维基百科对“工程矫捷性(Engineering Flexibility)”的界说：能够适应表部变动的设计。
O’Shaughnessy还借用Mandelbaum在1978年的一篇文章对Flexibility(矫捷性)和Robustness(中文有译作鲁棒性)进行了对比。没想到人家还能把两者拿出来对比吧？连忙珍藏做笔记吧！
那么，H.L. Mooney污水厂是怎么在升级刷新中参与矫捷性的元素的呢？
污水处置线
原来的污水处置就已选取生物脱氮处置的MLE工艺，在这次升级中，为了提高污水处置线的矫捷性，原工艺改为了4段式的Bardenpho工艺。在原工艺里，甲醇投加点位于1区的缺氧区，在新工艺里则移至了11区的扭捏兼容区(Swing Zone)。工艺刷新后，出水总氮从原来的8mg/L降至3mg/L！
这个刷新将脱氮的节造点减为一个，削减了由于甲醇投加过量使出水BOD超标的风险，也简化了滤池的运行。
他们使用了两台ChemScan单元来实现甲醇投加的自动化操作，它能预防甲醇的过量投加，也为低于2mg/L的CBOD5做出贡献。
在测试期间，他们只也使用了四条平行线中的一条，确保污水厂的日常正常运作。
电力供给
为了确保电力供给，他们有2台2.5MW的柴油发电机，每台都足够整个厂区的需要。并从两个分隔的供电站作为供电点� ；褂械谌ǚ⒌缁庞糜谧媳硐�。
污泥处置线
污泥处置线方面，他们是若何加强其矫捷性呢？*先他们要思考处置量和处置尺度的变动。
对于处置能力，如上图所示，他们对从前30年的处置量进行了统计，来评估目前的设备是否满足要求。
处置工艺方面，他们选取的是流化床点火技术Fluid Bed Incinerator (FBI)。但如上面提到的，由于尺度的提高，他们在必要在原来的洗涤塔后边再新增一个除镉的湿式电除尘器(WESP)、一个碱度补给单元和一个除汞单元。
鉴于点火炉每年会有一个月左右的宕机维建功夫，而2011年后，堆填区也由于臭气问题回绝接受表运的脱水泥饼，他们必要为污泥措置追求新的前途。
O’Shaughnessy提到了两个选项：*是装置石灰不变单元，处置后的污泥能够作为A级或B级污泥用于地皮利用 ；第二是将泥饼运至其他点火厂 ；第三是追求与本地堆肥厂合作的可能性。总之，指标都是减轻对填埋的依赖。
幼结
在汇报的*后一页，O’Shaughnessy指出，本地律例和厂区处置能力的变动，污水厂在从前十几年一向进行着大大幼幼的施工项目。若是能在设计阶段就造订具备矫捷性的运行战术，能援手污水厂应对律例环境带来的不确定性、污水厂流量、负荷的变动。
我们也看到污泥措置是全球污水厂都面对的问题。将来的律例要求会影响污水厂的代替技术的选择。美国越来越多的污水厂选择将污泥加工成A级污泥这种能够销售的商品，相信这会慢慢成为新常态。
在幼编看来，人也是污水厂矫捷性的重要组成，一个污水厂能有几个像O’Shaughnessy女士这种资深工艺工程师，矫捷性也能大大提高。
Post Aeration Cascade
在文章*后，幼编找到了一个H.L.Mooney污水厂的视频，感兴致的读者可再追随镜头走一遍全厂。我自己出格喜欢它的“后曝气人为瀑布(Post Aeration Cascade)”的设计——经过紫表消毒的出水，在排入河道之前，会经过一段阶梯式斜坡，增长水中的溶化氧，对河道的水生生物极度有益。这种将实用性和景观结合的设计，幼编必须手动点赞。
“很荣幸我们能再次获得NACWA的认可，”O’Shaughnessy接受采访说：“这奖是污水厂员工每天为� ；せ肪扯燎谥С龅亩畋聿�。”
在从前十多年里，面对着弗吉尼亚州不休变动的环保要求，H.L. Mooney依然能成功保住奖项，这是一个了不得的成就。这座在中国还鲜为人知的污水厂成功的奥秘在哪里呢？
幼编此前无意拜读过O’Shaughnessy在约4-5年前做的一份技术汇报，她在汇报中介绍了H.L. Mooney污水厂在设计矫捷性上的一些经验。在本期的《水星闲谈》专栏里，幼编想和各人分享一下汇报里的杰出内容。
作者：瓦村农夫
污水厂刷新的矫捷性
H.L. Mooney污水处置厂，以本地卫生局一名治理员的名字定名，由于提供极杜着质的出水（能够用于游泳），所以可占有深度再生水厂的名称(Advanced Water Reclamation Facility，简称AWRF)。该厂位于弗吉尼亚州的Woodbridge，离华盛顿白宫只需半幼时的车程。该厂始建于1979年，其时的处置能力为12MGD，1997年增至18MGD，2010年达到目前的24MGD（约100000 m3/d），出水流入 Neabsco Creek，而后汇入Potomac River。该厂由Prince William县服务局(PWCSA)运行，它为东岸数百万人提供安全的水源。
昔时的这个升级刷新项目共破费1.317亿美元，除了增长处置量之表，出水尺度也有所提高，其中总氮年均匀值从8 mg/L降至3mg/L，总磷月均匀值为0.18mg/L，五天cBOD为2mg/L。另表，污泥点火也凭据2016年美国环保署EPA对污泥点火设备(SSIs)的*大可实现节造技术(MACT)尺度要求增设对汞(Hg)和镉(Cd)的处置。
为了满足这些要求，他们别离做了以下扭转：
新格栅和除砂池
新的分段式生物脱氮池和二沉池
反硝化滤池扩容+甲醇自动投加设备
污泥重力浓缩扩容
污泥脱水扩容(第三台离心理+泵)
脱氮除磷的化学系统
电力供给升级
节造系统升级-新的SCADA系统
点火器参与新的除汞设备和WESP
污水厂的设计矫捷性
O’Shaughnessy说在Mooney污水厂的升级项目设计过程中，他们参与了一些拥有矫捷性的元素，提高系统的不变性，援手污水厂鄙人一次刷新前可能应对表部环境的变动。她还对设计矫捷性的界说进行了探求，对此她参考了维基百科对“工程矫捷性(Engineering Flexibility)”的界说：能够适应表部变动的设计。
O’Shaughnessy还借用Mandelbaum在1978年的一篇文章对Flexibility(矫捷性)和Robustness(中文有译作鲁棒性)进行了对比。没想到人家还能把两者拿出来对比吧？连忙珍藏做笔记吧！
污水处置线
原来的污水处置就已选取生物脱氮处置的MLE工艺，在这次升级中，为了提高污水处置线的矫捷性，原工艺改为了4段式的Bardenpho工艺。在原工艺里，甲醇投加点位于1区的缺氧区，在新工艺里则移至了11区的扭捏兼容区(Swing Zone)。工艺刷新后，出水总氮从原来的8mg/L降至3mg/L！
这个刷新将脱氮的节造点减为一个，削减了由于甲醇投加过量使出水BOD超标的风险，也简化了滤池的运行。
他们使用了两台ChemScan单元来实现甲醇投加的自动化操作，它能预防甲醇的过量投加，也为低于2mg/L的CBOD5做出贡献。
在测试期间，他们只也使用了四条平行线中的一条，确保污水厂的日常正常运作。
电力供给
为了确保电力供给，他们有2台2.5MW的柴油发电机，每台都足够整个厂区的需要。并从两个分隔的供电站作为供电点� ；褂械谌ǚ⒌缁庞糜谧媳硐�。
污泥处置线
污泥处置线方面，他们是若何加强其矫捷性呢？*先他们要思考处置量和处置尺度的变动。
对于处置能力，如上图所示，他们对从前30年的处置量进行了统计，来评估目前的设备是否满足要求。
处置工艺方面，他们选取的是流化床点火技术Fluid Bed Incinerator (FBI)。但如上面提到的，由于尺度的提高，他们在必要在原来的洗涤塔后边再新增一个除镉的湿式电除尘器(WESP)、一个碱度补给单元和一个除汞单元。
鉴于点火炉每年会有一个月左右的宕机维建功夫，而2011年后，堆填区也由于臭气问题回绝接受表运的脱水泥饼，他们必要为污泥措置追求新的前途。
O’Shaughnessy提到了两个选项：*是装置石灰不变单元，处置后的污泥能够作为A级或B级污泥用于地皮利用 ；第二是将泥饼运至其他点火厂 ；第三是追求与本地堆肥厂合作的可能性。总之，指标都是减轻对填埋的依赖。
幼结
在汇报的*后一页，O’Shaughnessy指出，本地律例和厂区处置能力的变动，污水厂在从前十几年一向进行着大大幼幼的施工项目。若是能在设计阶段就造订具备矫捷性的运行战术，能援手污水厂应对律例环境带来的不确定性、污水厂流量、负荷的变动。
我们也看到污泥措置是全球污水厂都面对的问题。将来的律例要求会影响污水厂的代替技术的选择。美国越来越多的污水厂选择将污泥加工成A级污泥这种能够销售的商品，相信这会慢慢成为新常态。
在幼编看来，人也是污水厂矫捷性的重要组成，一个污水厂能有几个像O’Shaughnessy女士这种资深工艺工程师，矫捷性也能大大提高。
Post Aeration Cascade
在文章*后，幼编找到了一个H.L.Mooney污水厂的视频，感兴致的读者可再追随镜头走一遍全厂。我自己出格喜欢它的“后曝气人为瀑布(Post Aeration Cascade)”的设计——经过紫表消毒的出水，在排入河道之前，会经过一段阶梯式斜坡，增长水中的溶化氧，对河道的水生生物极度有益。这种将实用性和景观结合的设计，幼编必须手动点赞。
