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国际案例 | 污水变自来水?你敢喝么?全球最大再生水厂探秘!

放大字体 缩小字体 发布日期:2019-01-30 09:08:38   浏览次数:262


GWRS第一阶段的最大产能是每天7千万加仑(26万5千立方米)的水。同时,这一产能要求每天9千3百万加仑(34万4千立方米)的进水量。在一天中的部分时段,OCSD会收到超过每天1亿加仑(37万8千立方米)的进水量。这些超出的部分会通过OCSD二号平台被排放到入海口。另外,由于昼夜交替(夜间流量过少和日间流量过剩),到达OSCD一号平台的未处理的废水流量在每天6千万加仑(27万7千立方米)到每天1亿5千万加仑(56万8千立方米)之间浮动。因此,GWRS的产量必须随着一号平台的废水流量而提升或减少,最终导致GWRS并不能持续地保持在其最大的设计生产能力。

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既然知道了GWRS可以在不同流量中运作,GWRS的最初扩建,包括增加产能以适应日间过剩的污水量。在扩建方案中,两个蓄水池的加入可以平衡水量,即储存日间过剩的污水并将其用于夜间生产。这一举措可以提升GWRS的最大产能至每天1亿加仑(37万8千立方米)。1千5百万加仑(5万7千立方米)容量的蓄水池才能平衡日间废水流量,并为GWRS提供每天恒定的1亿3千万加仑(49万2千立方米)的水量。

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两个钢制蓄水池建于地表之上,且蓄水容量都为7百50万加仑(2万8千立方米)。蓄水池拥有足够的容量,确保初次扩建可以为GWRS提供额外的每天3千万加仑(11万4千立方米)的产能。蓄水池直径216英尺(66米),高35英尺(11米),并且配备了太阳能搅拌器和由五个功率为75马力(56千万)的垂直涡轮泵组成的泵站。蓄水池中的水由重力自流入GWRS的格栅,而这些水泵是用来满足水池额外的次级出水量。蓄水池的进水和出水使用同一套管线。

流量的均衡使得GWRS可以在稳定的流量中运行,并且简化流程、增加产能和减少成本。

其他案例

1 海岸屏障项目

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亨廷顿海滩(Huntington Beach)的海岸存在浅层含水层和一种称为托伯特间隙(Talbert Gap)的地质特征。沙和砾石形成的冲积层跨越了断层障碍,并形成了利于海水倒灌的环境。当内陆的水井取水时,海水可以通过托伯特间隙移往深层蓄水层,并最终污染饮用水井。

对这一流域易受到海水倒灌的认知可以追溯到半个世纪以前。早在1965年,OCWD就开启了实验项目,其目的就是为了制止海水倒灌。基于其他南加州的海岸屏障的经验,OCWD确信可以增压将水注入位于托伯特间隙的注水井内。这样可以创造出一个水压屏障将倒灌的海水重新排入海中。

由于保持这个保护屏障有极高的重要性,必须要寻找到一个百分之百可依赖的供水水源。OSCD为 WF21提供了可靠的污水水源以用来处理。经过多年的实验测试,WF 21的建立为注水井提供了一个安全可靠的水源。数十年的数据监测表明,使用先进净化过程所产生的超纯水在托伯特屏障中具有高效性和安全性的双重优点。

2 内陆扩散盆地

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两个钢制蓄水池建于地表之上,且蓄水容量都为7百50万加仑(2万8千立方米)。蓄水池拥有足够的容量,确保初次扩建可以为GWRS提供额外的每天3千万加仑(11万4千立方米)的产能。蓄水池直径216英尺(66米),高35英尺(11米),并且配备了太阳能搅拌器和由五个功率为75马力(56千万)的垂直涡轮泵组成的泵站。蓄水池中的水由重力自流入GWRS的格栅,而这些水泵是用来满足水池额外的次级出水量。蓄水池的进水和出水使用同一套管线。

流量的均衡使得GWRS可以在稳定的流量中运行,并且简化流程、增加产能和减少成本。

项目内容

1 项目收益与支出

GWRS提供以下范围的收益:

即使在干旱时期都可以提供一个可靠的、高纯度的和接近蒸馏程度的水

2. 相比于远距离水源进口,提供一种更划算和更节能的策略(仅使用水源进口一半的能量和海水脱盐三分之一的能量)

3. 提供一定程度的供水措施,预防进口水供应可能存在的变化

4. 创造一个防止海水倒灌的水压屏障

提供地下水回灌水源的同时最小化地下水的透支

5. 提高地下水的水质

6. 减少处理过的废水向海洋的排放量并增加其有益的用途

7. 减少地区内对于进口水源的需求

8.再生水成本低于进口水: 每英亩-英尺花费为525美金(有补助)或850美金(没有补助)

2 水质的确保

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两个钢制蓄水池建于地表之上,且蓄水容量都为7百50万加仑(2万8千立方米)。蓄水池拥有足够的容量,确保初次扩建可以为GWRS提供额外的每天3千万加仑(11万4千立方米)的产能。蓄水池直径216英尺(66米),高35英尺(11米),并且配备了太阳能搅拌器和由五个功率为75马力(56千万)的垂直涡轮泵组成的泵站。蓄水池中的水由重力自流入GWRS的格栅,而这些水泵是用来满足水池额外的次级出水量。蓄水池的进水和出水使用同一套管线。

流量的均衡使得GWRS可以在稳定的流量中运行,并且简化流程、增加产能和减少成本。

3 研究概述

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GWRS第一阶段的最大产能是每天7千万加仑(26万5千立方米)的水。同时,这一产能要求每天9千3百万加仑(34万4千立方米)的进水量。在一天中的部分时段,OCSD会收到超过每天1亿加仑(37万8千立方米)的进水量。这些超出的部分会通过OCSD二号平台被排放到入海口。另外,由于昼夜交替(夜间流量过少和日间流量过剩),到达OSCD一号平台的未处理的废水流量在每天6千万加仑(27万7千立方米)到每天1亿5千万加仑(56万8千立方米)之间浮动。因此,GWRS的产量必须随着一号平台的废水流量而提升或减少,最终导致GWRS并不能持续地保持在其最大的设计生产能力。

既然知道了GWRS可以在不同流量中运作,GWRS的最初扩建,包括增加产能以适应日间过剩的污水量。在扩建方案中,两个蓄水池的加入可以平衡水量,即储存日间过剩的污水并将其用于夜间生产。这一举措可以提升GWRS的最大产能至每天1亿加仑(37万8千立方米)。1千5百万加仑(5万7千立方米)容量的蓄水池才能平衡日间废水流量,并为GWRS提供每天恒定的1亿3千万加仑(49万2千立方米)的水量。

OCWD和OCSD在从排海废水中开发一个可靠的供水资源,这是一个长远的目标,而GWRS正是他们的最终体现。研究始终是OCWD水资源开发中不可或缺的部分,而测试机构同时也在持续进行新技术的评估。OCWD的先进水质保证实验室是世界首批水质实验室。其不仅获得了州的认证,也同时在世界范围内获得一致好评和极高的声望。

4 连锁反应

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GWRS发源于WF 21,而WF 21 也是OCWD最初的处理厂中的佼佼者。建于1976的WF 21在当时是一个创新型的处理厂, 并且是为了向橙县(Orange County)提供额外的高质量的供水。WF 21可以满足每天1千5百万加仑(5万6千立方米)的水质净化,并且提供了无额外花费的石灰净化、氨气洗涤、多重过滤、活性炭吸附和对来自于OCSD的二级排水的氯化消毒。此外,在1977年,为了减少可溶解的固体,WF 21增加了一个处理量达到每天5百万加仑(1万9千立方米)的反渗透的脱盐设备。不仅如此,WF 21也是世界上首个使用反渗透来净化废水并令其达到饮用水标准的处理厂。活性炭吸附和反渗透处理过的水和来自于深井的水混合不仅可以注入深井、形成水压屏障从而防止海水倒灌,也可以增加地下水的回灌。为了回应2000年产生的新的水质问题,WF 21 只是用反渗透处理过的水和来自深井的水混合,注入海水屏障中。

从2004年开始,在OCWD和OCSD为了修建GWRS而停止WF 21运作的两年间,IWF 21作为临时水厂随之启用。为了不让之前防止海水倒灌的努力白费,并且让工作人员可以熟悉未来在GWRS的运作,IWF 21同时也展开培训工作。为了创造更先进的氧化步骤,IWF 21在原有的WF21上改建,并且增加了新的处理过程,包括微滤和紫外线结合过氧化氢消毒。这个新的处理过程和原有的反渗透系统的组合,再加新的复合聚酰胺薄膜,可以更节能和更高效的移除污染物。而紫外线光与过氧化氢的结合使用不仅可以加强其氧化过程,还可以消灭抗紫外线的污染物。为了防止注入井产生的生物淤积,IWF 21保留了原有的氯化系统。 IWF 21于2006年停止运作。直到2008年GWRS的建成为止,OCWD一直使用来自于芳泉谷的直饮水作为托伯特屏障的水源。

5 独立咨询团队

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除了有由OCWD研究部门和水质实验室发布的报告和由美国环境工程师与科学家协会发布的GWRS年度报告外,还有一份由独立咨询团队记录的持续性的同业互查报告。独立咨询团队不仅分析OCWD提供的GWRS年度工厂运营报告,还通过地下盆地地收集有关水质的数据。为了提供关于GWRS的可信的并且客观的评价,这个独立咨询团队由国家水研究所从世界各地召集并认证的科学与工程专家组成。尽管独立咨询团队的报告非常的科学性和技术性,并且主要面向卫生与监管团队,但是任何有兴趣的人都有权利查看。除了提供正式的书面报告,独立咨询团队同时也对GWRS在有关增强水质监控、增加现有科技的能效以及未来项目的评估方面提出建议。

6 国际认可

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在2018年2月16日,随着OCWD和OCSD创下了吉尼斯世界纪录(24小时内最多废水至饮用水循环),GWRS也同时被吉尼斯世界纪录官方团队称为最出色的项目。这个项目获得了超过50个奖项。以下列举:

1. 2008年斯德哥尔摩工业水奖,水利工程最高的国际荣誉。

2. 美国土木工程师协会2009年杰出土木工程成就奖,工程最高国内荣誉。

3. 2014年李光耀水源奖,因OCWD在地下水管理、污水回用和公共政策与社区的扩大服务方面的成就。

4. 2017年州环境与经济领导奖(GEELA),因OCWD在保存加州珍贵资源、保护环境和巩固加州经济方面的杰出贡献。

5. 2018年环境传播大奖,由美国环境工程师与科学家协会颁发,因为GWRS在2017发起的瓶装水运动是西半球的首例。


原标题:【国际案例】污水变自来水?你敢喝么?全球最大再生水厂探秘!

 
关键词: 太阳能 加仑 立方米

 
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