芝加哥污水处理现状与美国最大的污水处理厂Stickney污水处理厂-第2页-北极星环保网

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大约在20世纪初期，由于人口剧增导致了工业及生活用水量的陡增，由于没有具体的污水处理系统，污水直接排入密西根湖，而当时负责从密西根湖中取水的取水塔离岸边太近，导致了生活用水遭到污染，在当时造成了大约100多人由于水质不达标死亡。从此以后芝加哥的2座取水塔均建在距离湖岸2英里处，防止类似事件再次发生。

芝加哥市区范围内年平均日总污水量为520万m3，其中98%以上由3座大型二级污水处理厂处理，其余不足10万m3/d污水则由3座小型水回收厂经深度处理后回用。

美国芝加哥Stickney污水处理厂

位于市中心地区的西西南污水处理厂是美国最大的污水处理厂，也是世界上最大的污水处理厂之一。该厂的进水泵站及一级处理能力超过500万m3/d，二级处理能力平均为455万m3/d，最大为545万m3/d。污泥处理能力除负担本厂所产生的污泥外，还负担着由北方污水处理厂压力输送来的及另外两座深度处理厂的污泥。

西西南污水处理厂由西厂和西南厂合并而成，现称为司提克内水回收厂(Stickney Water Reclamation Plant)，是一座具有90多年历史的污水处理厂西厂于1930年建成投入运行，为一座有3组双层沉淀池和12条污泥自然干化床组成的一级处理厂。其进水泵站是世界最大的地下式污水提升泵站，污水从地下90米深的隧道中提升至污水处理厂。该厂如此之大甚至建设了铁路运输系统。

随着城市的发展和水源保护标准的提高，1935年开始在西厂的西南侧建设以活性污泥法为主要处理工艺的西南污水处理厂，1939年投入运行。1949年和1975年两次扩建，形成455万m3/d二级处理的规模。在污泥处理方面，经多次扩建，增设了湿式氧化站，中温消化池，真空脱水机装置，使该厂的设施更加完善。由于历史原因，其污水处理设施既有古老的双层沉淀池和污泥自然干化床，也有新颖的曝气池、污泥消化池和湿式氧化装置。

该厂位于城市的中心地区，用地受到限制，厂内建筑物的布置极为紧凑。在污水处理工艺方面，采用了传统的活性污泥法为二级处理的主要手段。矩形回流槽曝气池的容积，超过80万m3，按平均日流量455万m3计，停留时间在4h以上。二次沉淀池采用直径为38.4m的辐流式沉淀池，共96座，表面水力负荷为40.7m3/(m2˙d)。

污泥处理工艺是多种多样的。初次沉淀污泥在双层沉淀池下部常温消化，消化后的污泥部分经干化床自然干化，部分转送到污泥塘静置稳定。全部剩余活性污泥经浓缩后进人中温消化池，部分消化污泥由真空滤机脱水后烘干制成肥料;另一部分经浓缩后加压输送到污泥塘，进一步稳定并脱水，然后用船送到郊区农田施肥。自然干化的污泥饼，则用铁路运送分散到各用户。

早在40年前，Sitckney污水处理厂就通过延长泥龄实现了氨氮的稳定去除。Stickney污水处理厂的平均水力停留时间(HRT)是8小时，峰值水力停留时间不到4小时，出水BOD5和SS均小于10mg/L，出水氨氮小于1mg/L。

司提克内厂的污水处理效果较好。根据1999年11月的报告，1998年全年平均污水量为300万m3/d情况下，出水生化需氧量BOD为2.2mg/L，悬浮物SS为5.4mg/L，氨氮为0.5mg/L，溶解氧DO为8.5mg/L，大大超过了所要求的标准。在二级处理中，控制较长的固体停留时间，取得了硝化除氮的效果，去除率达到77%，出水氨氮小于2mg/L。1978年全厂管理费用为1842万美元，折合每立方米污水处理费用为1.62美分。处理厂的操作人员采用了先进的电脑程序监视和控制系统，所有设施始终以最少的人力高效运行。

由于芝加哥市及其周边地区的排水系统是合流制，随着城市的发展，暴雨径流增大，污水处理厂经常超负荷，迫使未经处理的污水流人河道。因此，早在20世纪70年代初期，市政当局就提出了隧道及水库计划(Tunnel and Reservoir Plan)，简称TARP。这个计划包括160km隧道，用以截流贮存合流管中的溢流水，以便污水处理厂以后处理。其目标是防止污水充人密歇根湖，为芝加哥市及其邻县800万人口提供饮用水，并为洪水提供出路。工程分两期进行，经过25年的紧张施工，一期工程已经完成，起到了预期的作用。虽然耗资巨大，但该方案比置换22000km合流管，修建污水管，还是经济的。

Stickney污水处理厂目前面临的问题是升级改造，升级改造需要实现磷的去除。当局计划采用生物除磷，在现有的曝气池上增设厌氧区，并不打算采用投加填料。主要是由于(1)芝加哥地区的人口不再增长;(2)污水处理行业向着资源回收、能源回收的方向发展。目前，当局正在对厌氧氨氧化技术应用于侧流工艺进行研究。该技术在欧洲和北美发展迅速，相比于传统的硝化反硝化技术，厌氧氨氧化技术只需消耗40%的能源，而且脱氮无需碳源。

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