案例研究:污水基础设施

案例研究:污水基础设施

未经处理的污水在整个工厂服务区收集，在到达工厂进行处理之前，通过社区的两个污水提升站泵送。当它被接收时，废料流中任何可以被机械破坏的固体物质(即废弃的碎布)都会被粉碎泵粉碎。

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，促进整个处理过程的唯一成分是大量的大气环境空气。在很多方面，这个处理厂就像一个内燃机，需要适当数量的燃料、空气和火花来运转。有机材料(燃料)和微生物(火花)已经很容易地存在于废物流中。所需要的只是空气来完成“燃烧”，或有机物质的消耗。

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等级D -“在他们的2009年美国基础设施报告卡．探讨影响我国污水基础设施中老化的处理厂和水道的资金问题。阅读更多

在到达工厂的澄清池之前，废水会溢出每个曝气池后端的堰。虽然带有一些悬浮固体的废水确实流过堰，进入工厂的澄清器，但较重的有机废物无法通过堰，而是滞留在曝气池中。曝气池中的有机固体随后被废水中自然产生的微生物消耗。

通过曝气池堰的悬浮固体被沉淀并收集在澄清器中。这些来自澄清器的固体，被饥饿的微生物浓缩，被称为活性污泥，被巩固并循环到曝气池，以帮助消耗有机物。并非所有在澄清池中积累的活性污泥对曝气池中食物与微生物的适当比例都是必要的。此外，澄清池中存在的部分污泥可能在系统中存在的时间过长，失去了其生物强度和效果。多余的活性污泥通常从澄清器的底部被清除，并通过管道进入工厂的消化池(或消化池)。

消化池与曝气池相似，不同的是，它们的目的是让污泥中的微生物完全消耗剩余的有机物质，然后自相残杀直至死亡。蒸煮池使用比曝气池更大的气泡扩散器，但它们仍然依赖从鼓风机中添加的空气。这个过程被称为好氧污泥消化。

离开工厂消化池的污泥基本上是惰性的。大部分有机物已经被微生物完全消耗掉了。消化后的污泥残渣被从消化池中清除，脱水，放入垃圾桶，然后送往当地的垃圾填埋场。

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。在工厂的澄清器的圆形堰允许废物流的清水部分被分离。然后，废水中的澄清水部分被紫外线灯消毒(在这种情况下)，并返回到自然水道。虽然许多污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出水进行脱氯。布法罗镇的废物处理厂排放的污水被一条流经该厂附近的高质量鳟鱼溪布法罗溪接收。

经过澄清和消毒的液体废水经过该处理厂的循环时间约为16小时，而活性污泥在该处理厂的“平均细胞停留时间”约为25天。

最后一个重要的注意是，该工厂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溪，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)，即微生物消化和化学稳定有机废物时将从水中消耗的溶解氧的数量。水生生物，包括鱼类和植物，不能在缺氧的水道中生存。

唐Amadee,经理,布法罗镇市政当局他是这一特性的技术贡献者。

污水处理厂摄影之旅

下图是污水处理厂的航拍照片，用作参考。跟着我们一起拍照游览布法罗镇的废水处理基础设施。此外，加入Buildipedia为布法罗镇的照片之旅水处理厂，我们追踪从阿勒格尼河的水流到它在整个公用设施的分布。

污水升降机站

布法罗镇的污水处理厂实际上位于整个服务区的最低点。重力流通常足以从任何维修连接到达电站。然而，为了工程方便和社区规划，两个污水提升站被使用——其中一个是从小布法罗溪(Little Buffalo Creek)排出污水。位于电梯站的泵和设备需要电力来运行。每个电梯站均设有应急发电机，以备停电时使用。如果水泵没有电力供应，电梯站潮湿的水井就会溢出未经处理的污水。

污水湿井

湿井是安装在电梯站建筑物附近的污水收集点。

湿井中的未经处理污水

往下看地面以下约40'-0 ' "处的未经处理的污水，在污水湿井中。

安装在干坑的污水泵

在电梯站内，这两台泵将从各自下方的湿井口抽取未经处理的污水，并将其排放到上方的管道中。这种安排是清洁和易于接近的，并允许更容易维护和维修的泵。

排放管道

这是另一个视图的泵在干坑。排泄管立管如图所示。离开电梯站后，原污水将继续通过管道自流流向处理厂。

污水泵

一个污水提升站泵，暂时从它的正常外壳拆除在干泵坑。

自动泵控制器

污水泵是自动控制的，当达到设定的参数时，即当感知湿井中所含污水的目标深度时，污水泵将运行。

自动拨号报警面板

电梯站的各种情况都会触发警报，并向市政当局的工作人员发出自动电话。报警条件印在仪器的表面。

放电容量

一个记录仪表显示在一段时间内从电梯站泵出的污水量。

污水进入处理厂

未经处理的污水首先通过下图所示的绿色管道进入污水处理厂。污水通过粉碎机泵，短暂地积聚在该站的混凝土水箱中，然后通过管道进入曝气池。

粉碎机——粉碎设备

从上面往下看粉碎机泵。这是未经处理的污水进入处理厂时遇到的第一个设备。

曝气盆地

曝气池是工厂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)。这一自然过程通过曝气得到了极大的增强，曝气迫使空气通过每个水箱底部带有气泡扩散器的PVC管道。

管道和扩散器

该工厂的通气池完全排水的内容。注意PVC管道和气泡扩散器，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。照片由布法罗镇市政当局提供。

摄入的鼓风机

安装在厂房外墙的三个进风口由鼓风机使用，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嵌入的管道进入曝气池，显示在每个池的头部，刚好在水线以上。沿着池的左侧是管道，将活性污泥从澄清池返回到曝气池。

曝气池堰

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

来自澄清器的活性污泥

这显示了从每个澄清池返回活性污泥到每个曝气池的管道的排放端。在曝气池中，活性污泥和原污水的结合称为“混合液”。这种混合物中的微生物和有机物被称为“混合液悬浮固体(MLSS)”。

澄清器

该装置被设计成允许水流过澄清器堰，并允许在澄清器内收集和沉降固体。

水流过澄清堰

离开澄清器的水经过这个堰，被送到消毒站。

澄清器

从两个工厂澄清器的顶部看过去。

紫外线消毒站

该工厂使用氯消毒的替代方法。高浓度的紫外线辐射对微生物有致命的影响。它们的DNA会被紫外线辐射吸收并被破坏。

紫外线消毒灯

消毒站内的紫外线灯阵列。

污泥消化池

污泥消化池与曝气池相似。与曝气池相比，注意在这个水箱中气泡的足迹更大，这是由更大直径的空气扩散器造成的。在消化器中食物是稀缺的，微生物会消耗食物，然后互相消耗，直到污泥中只剩下微量的有机物。

泡沫的空气扩散器

看看在工厂中使用的两种类型的气泡扩散器。圆形陶瓷扩散器用于曝气池，产生成千上万的细气泡，具有巨大的团聚体表面积。较大的金属扩散器(粗气泡扩散器)用于蒸煮池，产生较大的气泡，集料表面积较小(但在高密度污泥中不易堵塞)。

阀井

污泥从消化池到污泥脱水设备的运动是在这个阀槽中控制的。

污泥脱水设备

好氧消化后，污泥被泵入脱水设备(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。由此产生的污泥饼被传送带运到大楼外的垃圾桶。

混凝剂添加剂

在脱水过程中，将一种化学添加剂添加到废污泥中，以提高其在最终处置前凝固和粘结在一起的能力。

处理污泥饼

准备处理的脱水污泥由传送带通过工厂大楼墙上的一个开口运输，并沉积在一个垃圾箱里。然后这些污泥饼被堆放在垃圾填埋场。

带柴油发动机的应急发电机

由于电力对电厂的运行至关重要，没有电力就会发生污水外溢，应急发电机是电厂运行的一个重要特征。

曝气鼓风机

这些鼓风机是曝气池和蒸煮池中的扩散器的空气来源。

边缘镍和振动探头

这是对设备质量的证明，也是一项有趣的现场测试:一枚镍币放在运行中的鼓风机振动传感器旁边。如果镍从它的边缘掉下来，超出公差的振动将立即很明显。

曝气鼓风机控制面板

风机操作控制站。

实验室的长凳上

看一下处理厂大楼的实验室工作站。

5天BOD孵化器

由于生化需氧量(BOD)的减少是该工厂的关键目标，废水样品通常经过5天的培养，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，并对总固体含量进行评估。