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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(shù)中國人的目光。那么提到加州，你會聯(lián)想到什么呢？是星光燦爍的好萊塢，經(jīng) 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(gè)世 界 級“印象標(biāo)簽”——全美規(guī)模較大和最 先 進(jìn)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(yùn)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(dá)到58.32公頃，服務(wù)面積為1554km2，污水干管總長度為10460km，共服務(wù)于400百萬人口及1萬多個(gè)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(wǎng)絡(luò)：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(yùn)行，經(jīng)1950、1985年兩次大規(guī)模擴(kuò)建、改造、完善和引入新工藝，達(dá)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(jīng)加州州政府批準(zhǔn)，洛杉磯市長已計(jì)劃在未來16年的時(shí)間里，花費(fèi)20億美元（約合人民幣146億元）對Hyperion處理廠進(jìn)行再次改造，來實(shí)現(xiàn)100%的污水回用。若Hyperion能實(shí)現(xiàn)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(yù)處理、強(qiáng)化一級處理、二級處理（1950年開始改造進(jìn)行部分水二級處理，1998年實(shí)現(xiàn)全部二級處理）和三級處理。

圖源/網(wǎng)絡(luò)：洛杉磯市長在Hyperion

02  Hyperion污水廠的預(yù)處理


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


其中，格網(wǎng)機(jī)（網(wǎng)眼為19mm）的設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)處理能力為63.25×10^4m2/d。


篩渣和沉渣由運(yùn)輸車送至廠外填埋，格網(wǎng)機(jī)、格網(wǎng)間和沉砂池均設(shè)有通風(fēng)換氣設(shè)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(jié)構(gòu)的初次沉淀池，水力停留時(shí)間為1.80h，表面負(fù)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(jì)27座。


初次沉淀池的出水由泵提升至曝氣池。中間泵站內(nèi)設(shè)有10臺電機(jī)功率為450kw的阿基米德螺旋泵，螺旋泵安裝角度為30°，每臺設(shè)計(jì)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(shè)有9座曝氣池，為矩形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，該反應(yīng)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(wǎng)絡(luò)：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(shè)置5個(gè)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(shù)：BOD 負(fù)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(shí)間6.0h；MISS為1000~1300mg/L。


Hyperion污水廠還設(shè)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(jié)構(gòu)、中心進(jìn)水的輻流式。


每座池子有一個(gè)中央進(jìn)水的絮凝區(qū)，繁凝區(qū)設(shè)置渦輪式混合器（速度可調(diào)），池中還設(shè)有犁形污泥收集器和具有旋轉(zhuǎn)溢流堰槽的撤渣器。表面負(fù)荷率（溢流速率）為28.54m3/m2·d，水力停留時(shí)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(diǎn)的海水深度約50m。


出水泵站內(nèi)設(shè)有5臺功率為1865kW水泵機(jī)組，每臺水泵機(jī)組流量為72×10^4m3/d，平均日流量時(shí)運(yùn)行2臺，高峰流量時(shí)運(yùn)行3臺。


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


經(jīng)深度處理后供給石油公司作冷卻用水、污水廠內(nèi)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(zhuǎn)筒式離心機(jī)（處理能力為2.65m/臺·min），對污泥進(jìn)行機(jī)械，濃縮后的污泥送入消化池進(jìn)行穩(wěn)定處理。


厭氧消化池共設(shè)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(wǎng)絡(luò)：Hyperion污水廠蛋型厭氧消化池

消化池采用直接蒸汽注入，機(jī)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(jì)18d。揮發(fā)性固體破損率為52%~56%，產(chǎn)氣量1.02m3/kgVS破損。


污泥脫水階段采用11臺轉(zhuǎn)筒形離心機(jī)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(shè)有8個(gè)貯存泥餅的倉庫，12臺卡車負(fù)責(zé)泥餅運(yùn)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(nèi)共設(shè)24個(gè)使用次氯酸鈉（或氫氧化鈉）的填料塔除塵器，和17個(gè)使用天然活性炭的活性炭塔，負(fù)責(zé)對廠區(qū)內(nèi)易產(chǎn)生臭氣的格網(wǎng)間沉砂池、中間泵站、反應(yīng)器、泥餅倉庫等等各工段的空氣進(jìn)行凈化處理，以改善廠區(qū)的空氣質(zhì)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(shè)備運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用、債務(wù)成本等，其中污水處理設(shè)施運(yùn)營和維護(hù)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(wǎng)絡(luò)：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(jìn)行一次成本核算，根據(jù)上一年冬季的用水量，參考全國價(jià)格水平，考慮所有需要的成本，依據(jù)零利潤原則測算所需水價(jià)，每隔5年允許提出一次漲價(jià)請求。


如果Hyperion污水處理廠要求提價(jià)，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(zhǔn)，則只能等第二年再申請；如果市長辦公室批準(zhǔn)，提案就會送到議會進(jìn)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(jià)。


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


嚴(yán)格的價(jià)格調(diào)整程序使得Hyperion污水處理廠的漲價(jià)申請很難被通過，此前已經(jīng)維持過8年價(jià)格不變。如果污水廠收入不足時(shí)，可經(jīng)市政財(cái)政部門批準(zhǔn)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(fèi)。


09  Hyperion污水廠具有監(jiān)督執(zhí)法權(quán)


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(zhì)和污染物量，并告知排污企業(yè)其預(yù)處理限值和要求，接收和分析企業(yè)的報(bào)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(shí)檢查排污企業(yè)，調(diào)查其不合規(guī)原因等。每年應(yīng)對所有重點(diǎn)企業(yè)源進(jìn)行至少一次監(jiān)督檢查，同時(shí)有權(quán)進(jìn)行必要的采樣，核實(shí)其預(yù)處理標(biāo)準(zhǔn)合規(guī)情況。





來源：環(huán)保水圈

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