國芝加哥Stickney污水處理廠
美國芝加哥Stickney污水處理廠是世界上最大的污水處理廠，該廠位于美國芝加哥西南部，是一座具有90多年歷史的污水處理廠，處理規(guī)模為465萬m3/d，采用傳統(tǒng)活性污泥工藝。目前的實(shí)際處理水量為271萬m3/d。該廠實(shí)際上由兩個(gè)分廠組成，西廠于1930年開始運(yùn)行，西南廠于1939年運(yùn)行。其進(jìn)水泵站是世界最大的地下式污水提升泵站，污水從地下90米深的隧道中提升至污水處理廠。該廠如此之大甚至建設(shè)了鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)。
早在40年前，Sitckney污水處理廠就通過延長(zhǎng)泥齡實(shí)現(xiàn)了氨氮的穩(wěn)定去除。Stickney污水處理廠的平均水力停留時(shí)間(HRT)是8小時(shí)，峰值水力停留時(shí)間不到4小時(shí)，出水BOD5和SS均小于10mg/L，出水氨氮小于1mg/L。
Stickney污水處理廠采用了多種污泥處理工藝，初沉污泥在雙層沉淀池下部常溫消化，消化后的污泥部分經(jīng)干化床自然干化，部分轉(zhuǎn)送到污泥塘穩(wěn)定，剩余活性污泥全部經(jīng)濃縮后進(jìn)人中溫消化池，部分消化污泥由真空濾機(jī)脫水后烘干制成肥料，另一部分經(jīng)濃縮后加壓輸送到污泥塘，進(jìn)一步穩(wěn)定并脫水，然后用船送到郊區(qū)農(nóng)田施肥。
Stickney污水處理廠目前面臨的問題是升級(jí)改造，升級(jí)改造需要實(shí)現(xiàn)磷的去除。當(dāng)局計(jì)劃采用生物除磷，在現(xiàn)有的曝氣池上增設(shè)厭氧區(qū)，并不打算采用投加填料。(歡迎關(guān)注微信：泵友圈)主要是由于(1)芝加哥地區(qū)的人口不再增長(zhǎng);(2)污水處理行業(yè)向著資源回收、能源回收的方向發(fā)展。目前，當(dāng)局正在對(duì)厭氧氨氧化技術(shù)應(yīng)用于側(cè)流工藝進(jìn)行研究。該技術(shù)在歐洲和北美發(fā)展迅速，相比于傳統(tǒng)的硝化反硝化技術(shù)，厭氧氨氧化技術(shù)只需消耗40%的能源，而且脫氮無需碳源。
美國波斯頓鹿鹿島污水處理廠
美國波斯頓鹿鹿島污水處理廠由馬薩諸塞州水資源局管理，位于波士頓港。該廠投資超過38億美元，于1995年開始運(yùn)行。峰值處理規(guī)模是492萬m3/d，日均處理規(guī)模是141萬m3/d，鹿島污水處理廠是全球第二大污水處理廠，對(duì)于保護(hù)波士頓港的水環(huán)境起著重要的作用。
污水首先經(jīng)過三座提升泵站提升，然后分別經(jīng)過沉砂池和初沉池，該廠有48座初沉池，每座初沉池長(zhǎng)56米，寬12.3米，深7.2米。初沉池分為雙層，可以適應(yīng)鹿島有限的土地面積。一級(jí)處理可去除50~60%的SS和50%的病原菌。
二級(jí)處理系統(tǒng)采用純氧活性污泥工藝，二級(jí)處理系統(tǒng)的污染物去除率達(dá)到85%。鹿島污水處理廠每天生產(chǎn)130~220噸的純氧用于二級(jí)處理。一級(jí)處理系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥和浮渣采用重力濃縮，二級(jí)處理系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥和浮渣采用離心濃縮。離心濃縮投加聚合物以提高效率。泵房、預(yù)處理、一級(jí)處理、二級(jí)處理系統(tǒng)產(chǎn)生的臭味采用碳吸附控制。
該廠共12座卵形消化池，每座高42.7米，直徑27.5米，污泥消化可以顯著地降低污泥產(chǎn)量，產(chǎn)生大量的沼氣，沼氣用于發(fā)電。消化后的污泥通過隧道運(yùn)至造粒廠，進(jìn)一步加工成農(nóng)肥，每天可生產(chǎn)75噸農(nóng)肥。一級(jí)、二級(jí)處理之后是消毒，首先用次氯酸鈉消毒，然后投加亞硫酸氫鈉脫氯，以防止排水對(duì)水生生物造成影響。最后的出水通過一條15公里長(zhǎng)、直徑7.3米的退水渠道進(jìn)入水深30米的馬薩諸塞州灣，出水有50個(gè)管道擴(kuò)散器，迅速地將出水和周圍的海水進(jìn)行混合，大量的環(huán)境監(jiān)測(cè)表明水環(huán)境得到了有效的保護(hù)。
鹿島污水處理廠有一座實(shí)驗(yàn)室，每年的檢測(cè)分析數(shù)據(jù)量超過了10萬個(gè)，有效地支持工藝控制，確保出水達(dá)到處理廠的排放要求。
美國底特律污水處理廠
美國底特律污水處理廠處理能力為360萬噸/日，該廠于1939年運(yùn)行，在當(dāng)時(shí)只有簡(jiǎn)單的一級(jí)處理，污染物去除率只有50~70%。1972年清潔水法的頒布，要求所有的市政污水處理廠實(shí)現(xiàn)二級(jí)處理，由此該廠建設(shè)了曝氣池、二沉池、污泥處理設(shè)施。底特律污水處理廠是北美五大湖之一伊利湖的最大磷排放源，從1970年起，底特律污水處理廠就開始化學(xué)除磷，實(shí)現(xiàn)出水TP小于1mg/L的目標(biāo)。投加的化學(xué)除磷藥劑是酸洗廢液(氯化亞鐵)，來自于當(dāng)?shù)氐匿搹S。酸洗廢液直接投加在進(jìn)水泵站，聚合物直接投加在沉砂池之后，強(qiáng)化初沉池的去除效果。
底特律污水處理廠采用的是純氧曝氣工藝，矩形的曝氣池全部封閉。該廠有25座直徑為60米的周邊進(jìn)水、周邊出水的二沉池，出水采用加氯消毒，消毒后排入底特律河。
美國洛杉磯Hyperion污水處理廠
美國洛杉磯Hyperion是洛杉磯市歷史最悠久、最大的污水處理廠，于1925年開始運(yùn)行，受洛杉磯市公共事務(wù)部衛(wèi)生工程局管理，處理規(guī)模174萬噸/日。
在1950 年開始改造進(jìn)行部分水二級(jí)處理，在1998 年實(shí)現(xiàn)了全部二級(jí)處理。在90年代當(dāng)局投入了16億美元進(jìn)行了技術(shù)改造以達(dá)到聯(lián)邦法規(guī)要求的二級(jí)處理標(biāo)準(zhǔn)。處理工藝包括粗格柵、沉砂池、初沉池，純氧活性污泥工藝、二沉池，該廠有27座初級(jí)沉淀池，池內(nèi)有鏈條式刮泥機(jī)，初沉池前投加三氯化鐵及陰離子聚合物，經(jīng)加藥后的一級(jí)處理系統(tǒng)其SS及BOD5去除率分別由65~70﹪及35~40﹪提升至80~85﹪及50~55﹪。二沉池之后是20座厭氧消化池，每天產(chǎn)生的500噸污泥運(yùn)輸至Green Acres Farm在Kern縣，用做農(nóng)肥。農(nóng)場(chǎng)生長(zhǎng)的植物包括小麥、苜蓿草，這些植物用做牛奶場(chǎng)的飼料，每天45噸的污泥用于堆肥，每天可產(chǎn)生750萬立方英尺的沼氣用于發(fā)電。
美國華盛頓Blue Plains污水處理廠
美國華盛頓Blue Plains污水處理廠由DC Water 負(fù)責(zé)管理，該廠處理規(guī)模為143萬噸/日，于1938年投入運(yùn)行，當(dāng)時(shí)還是一級(jí)處理。1959年升級(jí)到了二級(jí)處理，工藝是兩段法，第一段是去除BOD，然后沉淀分離，然后再進(jìn)行硝化、反硝化。該廠目前還在雄心勃勃地升級(jí)發(fā)展，其中之一的計(jì)劃是希望能將厭氧氨氧化技術(shù)應(yīng)用到主流工藝中，這將是對(duì)污水處理技術(shù)的重大創(chuàng)新和挑戰(zhàn)。
Blue Plains污水處理廠是全球最大的深度處理處理廠，該廠運(yùn)用很多創(chuàng)新的技術(shù)，其中最為知名的一項(xiàng)技術(shù)是污泥熱水解技術(shù)(Cambi)，該技術(shù)的應(yīng)用使得厭氧消化的產(chǎn)氣量顯著提高，污泥熱電聯(lián)產(chǎn)的能量達(dá)到了13兆瓦。Blue Plains污水處理廠是北美首次使用該技術(shù)的污水處理廠，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在歐洲的15多座污水處理廠得到了應(yīng)用。
