案例研究:污水基础设施

案例研究:污水基础设施

未经处理的污水被收集到整个工厂的服务区，并被泵送通过社区的两个污水提升站，然后到达工厂进行处理。在接收废物时，废物流中任何可被机械摧毁的固体物质(即(如丢弃的碎布)被粉碎泵粉碎。

污水通过管道输送到两个曝气池。三个大型鼓风机推动空气通过PVC管道，然后通过位于曝气池底部的气泡空气扩散器。有趣的是，促进整个处理过程所需的唯一成分是大量的周围大气空气。在许多方面，这个处理厂的运作就像一个内燃机，需要适当数量的燃料，空气，和一个火花来运作。有机材料(燃料)和微生物(火花)已经很方便地存在于废物流中。所有需要的是空气来完成“燃烧”，或消耗有机材料。

基础设施的关注

美国土木工程师协会(ASCE)指定美国的废水基础设施一级"D -“在他们的2009年美国基础设施成绩单。探讨影响构成我国废水基础设施的老化处理工厂和水道的资金问题。阅读更多

废水流在到达工厂的澄清器之前，会溢出每个曝气池后端的堰。含有一些悬浮物的废水确实会流经堰口，进入工厂的澄清池，但较重的有机废物不能通过堰口，而是留在曝气池中。然后，曝气池中的有机固体被废水中自然产生的微生物消耗掉。

确实通过曝气池堰的悬浮物在澄清器中沉淀和收集。这些来自澄清器的固体，与饥饿的微生物浓缩，即活性污泥，被巩固和循环到曝气池，以帮助消耗有机物。对于曝气池中食物与微生物的适当比例，并非所有积聚在澄清池中的活性污泥都是必要的。此外，澄清器中的一些污泥可能在系统中停留时间过长，失去了生物强度和有效性。多余的活性污泥通常从澄清器的底部被清除，通过管道输送到工厂的消化池(或消化池)。

消化池与曝气池类似，只不过它们的目的是让污泥中的微生物完全消化剩余的有机物质，然后自我消化，直至死亡。与曝气池相比，消化池使用更大的气泡扩散器，但它们仍然依赖于鼓风机的空气添加。这个过程称为好氧污泥消化。

离开工厂消化槽的污泥大部分是惰性的。大部分有机物已经被微生物完全消耗掉了。消化后的残余污泥被从消化槽中取出，脱水，放在垃圾箱里，然后送到当地的垃圾填埋场。

当水离开工厂的澄清器时，会沿着与活性污泥分离的路径流动。工厂澄清器中的环形堰允许废水中的清水部分被分离。废水中澄清的水被消毒[在这种情况下，紫外线灯]，然后返回到天然水道。虽然许多废水处理厂使用氯消毒，但紫外线灯提供了一个优势，因为在这里需要对最终废水进行脱氯处理。布法罗镇废物处理厂的排放物被一条高质量的鳟鱼河——布法罗河(Buffalo Creek)接收，这条河流经布法罗镇废物处理厂。

净化消毒后的液体废水经该处理厂循环时间约为16小时，而活性污泥在厂内的“平均细胞停留时间”约为25天。

最后要注意的是，这种植物的总体目标不是杀死和清除废水中的所有细菌。细菌已经存在于布法罗河，以及进入工厂的未经处理的污水中。该处理厂的目标是去除废水中的生化需氧量(BOD)，即在微生物消化和化学稳定有机废物时从水中消耗的溶解氧。水生生物，包括鱼和植物，不能在缺氧的水域中生存。

唐Amadee,经理,布法罗镇市政当局他是这项功能的技术贡献者。

参观污水处理厂

下面的污水处理厂的航拍照片已被标记作为参考指南。跟随我们一起参观布法罗镇的废水处理基础设施。此外，加入Buildipedia照片之旅的布法罗镇水处理厂当我们追踪从阿勒格尼河到整个公用事业系统的水流时。

污水升降机站

布法罗镇污水处理厂的位置实际上处于整个服务区的低点。重力流通常足以从任何服务接头到达工厂。然而，两个污水提升站被用于工程方便和社区规划——其中一个用于将污水从小布法罗河输送出去。升降机站内的水泵及设备需要电力才能运作。每个升降机站均设有应急发电机，以备停电时使用。水泵没有电力，升降机站的湿井就会溢出未经处理的污水。

污水湿井

湿井是安装在升降机站建筑物附近的污水收集点。

未处理的污水在潮湿的井

俯瞰地面以下约40'-0"未经处理的污水，在污水湿井内。

干坑安装的污水泵

在一个升降站内，这两台水泵将把未经处理的污水从每个水泵正下方的湿井孔中抽出来，排放到上面的管道中。这种结构是清洁和易于接近，并允许更容易的维护和维修泵。

排放管道

这是另一个视图的水泵在干井。排出管立管如图所示。离开升降机站后，未经处理的污水将继续通过管道重力流向处理厂。

污水泵

一个更好的视野污水提升站的水泵，暂时从它的正常住房在干泵坑。

自动泵控制器

污水泵自动控制，达到设定参数后运行，即。当探测到湿井中所含污水的目标深度时。

自动拨号报警面板

电梯站的各种情况会触发警报，也会向市政当局的员工发出自动电话。报警条件被印在仪器的表面上。

放电容量

一个记录仪表显示在一段时间内从升降机站泵出的污水量。

污水进入处理厂

未经处理的污水首先通过如图所示的绿色管道进入污水处理厂。污水通过粉碎泵，在该站的混凝土罐内短暂积聚，然后通过管道输送到曝气池。

粉碎机——粉碎设备

从上面看粉碎泵。这是原污水进入处理厂后遇到的第一个设备。

曝气盆地

曝气池是植物中大部分生物工作完成的地方。环境微生物消化废水中的有机物质，降低其生化需氧量(BOD)。这一自然过程大大增强了曝气——迫使空气通过PVC管道与气泡扩散在每个罐的底部。

管道和扩散器

植物的曝气池完全排干了里面的东西。注意PVC管道和气泡扩散器，它们用于向污水中的微生物输送新鲜空气，通常存在于每个曝气池中。照片由布法罗镇政府提供。

摄入的鼓风机

这三个进气口安装在厂房外墙，供鼓风机使用，将空气输送到曝气池和消化池。

流入曝气池

未经处理的污水通过在每个池的头部，恰好在水线上方的预埋管进入曝气池。沿池的左侧是将活性污泥从澄清池送回曝气池的管道。

曝气池堰

曝气池的下游端安装了堰，以保持曝气池内较重的悬浮有机固体。含有少量悬浮固体的水通过堰进入澄清器。

来自澄清池的活性污泥

这幅图显示了将活性污泥从每个澄清池返回到每个曝气池的管道的排放末端。在曝气池中活性污泥和原污水的组合被称为“混合液”。The microbes and organics in this mix are called “mixed liquor suspended solids (MLSS)."

澄清器

该装置设计用于允许水流过澄清器堰，并允许固体在澄清器内收集和沉降。

水流过澄清堰

离开净化器的水经过这个堰，被送到消毒站。

澄清器

从这两种植物澄清器的顶部看。

紫外线消毒站

该工厂使用氯消毒的替代品。集中的紫外线辐射对微生物有致命的影响。它们的DNA会被紫外线吸收并破坏。

紫外线消毒灯

消毒站的紫外线灯阵列图。

污泥消化池

污泥消化池看起来与曝气池相似。与曝气池相比，请注意该池中气泡的足迹更大，这是由下方较大直径的空气扩散器造成的。在消化器中食物是稀缺的，然后微生物们互相消耗食物，直到只有微量的有机物留在污泥中。

泡沫的空气扩散器

看一下在工厂中使用的两种类型的气泡扩散器。在曝气池中使用圆形陶瓷扩压器，可产生成千上万的细气泡，聚集面积大。较大的金属扩散器(粗气泡扩散器)用于消化池，产生较大的气泡，聚集表面积较小(但在高密度污泥中不易堵塞)。

阀井

污泥从蒸煮器到污泥脱水设备的移动由这个阀坑控制。

污泥脱水设备

好氧消化后，废污泥被泵送到脱水设备(带式压滤机)。污泥被放置在机器的顶部，然后通过带压装置进行机械脱水。结果产生的泥饼被传送带带到大楼外面的垃圾箱里。

混凝剂添加剂

在脱水过程中，将一种化学添加剂添加到污泥中，以提高其在最终处理前凝结和粘合成饼的能力。

处理污泥饼

准备处理的脱水污泥由传送带通过工厂建筑墙上的开口运输，然后存放在一个垃圾箱里。污泥饼然后被存放在垃圾填埋场。

柴油发动机应急发电机

由于电力对电站的运行至关重要，如果没有电力，污水就会溢出，应急发电机是电站运行的一个重要特征。

曝气鼓风机

这些鼓风机是曝气池内的扩散器和蒸煮器的空气来源。

边棱式镍和振动探头

这是设备质量的证明，也是一项有趣的现场测试:一个镍放在运行鼓风机的振动传感器边上。如果镍从边缘掉下来，超出容忍范围的振动会立即明显。

曝气鼓风机控制面板

鼓风机操作控制站。

实验室的长凳上

看一下处理厂大楼里的实验室工作站。

5天BOD孵化器

由于降低生化需氧量(BOD)是工厂的主要目标，废弃物样品常规培养5天，然后作为工厂测试程序的一部分对BOD进行评估。

测试坩埚

作为工厂正常测试程序的一部分，污泥样品被干燥并评估固体含量。