在華盛頓特區(qū)的歷史早期，給排水設施包括獨立的污水、供水和衛(wèi)生部門。多年來，該機構經歷了多次名稱和組織的變更，但一直堅持其核心使命。DC Water的前身1935年成立的哥倫比亞特區(qū)衛(wèi)生工程部（District of Columbia Department of Sanitary Engineering），雖然其中間經歷過幾次更名，但直至1996年其都隸屬于哥倫比亞特區(qū)政府部門。1996年，特區(qū)政府決定重組政府的水和衛(wèi)生部門，通過成立水務機構District of Columbia Water and Sewer Authority (DC WASA)，使其以財政和運營都相對獨立于特區(qū)政府的水務公司DC WASA的身份繼續(xù)為哥倫比亞特區(qū)提供污水、供水和衛(wèi)生服務。2010年，DC WASA正式更名為現(xiàn)在的公司名稱DC Water。DC Water的主要業(yè)務包括飲用水處理、污水處理、污水收集等。
本文標題：DC Water：污水處理新技術的踐行者
▲ DC Water 的服務區(qū)域
嚴格的污水排放標準DC Water擁有目前世界上最大的污水深度處理廠--Blue Plains污水廠（Blue Plains Advanced Wastewater Treatment Plant）。其平均處理能力為150萬噸/天，服務美國首都華盛頓哥倫比亞特區(qū)，以及弗吉尼亞州和馬里蘭州部分地區(qū)的250萬常駐人口，以及每天約150萬的游客。
本文標題：DC Water：污水處理新技術的踐行者
▲ Blue Plains污水廠的主要工藝流程
Blue Plains污水廠的出水主要排向下游的Potomac 河和Chesapeake 灣，為保證水源地水質和生態(tài)健康，必須滿足嚴格的國家污染物排放標準。事實上，Blue Plains污水廠的出水水質一直可以做到優(yōu)于國家標準：在初沉池中加化學藥劑，控制污水中的磷，使出水磷濃度小于0.18 mg/L；通過深度脫氮及配套控制技術，有效將出水中總氮被控制在2-3mg/L。
本文標題：DC Water：污水處理新技術的踐行者
▲ Potomac河沿岸的 National Harbor，其水質清澈，是特區(qū)的度假圣地
本文標題：DC Water：污水處理新技術的踐行者
▲ 熱水解與厭氧消化結合，生產生物沼氣提高了工廠能效，同時實現(xiàn)了污泥的減量和資源化
Blue Plains污水廠于2014年開始使用Cambi污泥熱水解系統(tǒng)，是北美首個應用該工藝的污水廠。熱水解系統(tǒng)設計處理能力為每日450噸干污泥，運行溫度165℃、運行壓力98psi（6bar），是世界上最大的污泥熱水解裝置。
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▲ DC Water的 Cambi熱水解系統(tǒng)
Blue Plains污水廠目前有4個厭氧消化罐，每個罐體約380萬加侖（約1,4500立方米），停留時間約為20天。該廠的厭氧消化罐每立方罐體的產甲烷量約為2.5立方米，是傳統(tǒng)厭氧消化的1倍多。污水廠未來還將加入廚余，將單位罐體的產甲烷量提高到4立方米。Blue Plains廠設有3臺5MW的熱電聯(lián)產機組，日均發(fā)電量約為10-13MW。
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▲ 厭氧消化罐內部的在線視頻監(jiān)測裝置
本文標題：DC Water：污水處理新技術的踐行者
▲ 三臺 5MW的熱電聯(lián)產機組
通過熱水解與厭氧消化等工藝組合，有效提高了厭氧消化效率和生物沼氣產率，并且降低了污泥產量，以及有利于后續(xù)污泥的穩(wěn)定化和無害化。BluePlains污水廠每年可節(jié)約近2,000萬美元的污泥處理費用。污水廠出產的污泥（Biosolids）可到達到EPA Class A標準，能夠作為化肥進行土地施用。2016年5月12日，DC Water正式推出了Bloom品牌的污泥化肥產品。污泥的資源化和產品產品化，使其由負資產轉化成為了正資產，預計每年將可為DCWater最終帶來300萬美元的收入。
本文標題：DC Water：污水處理新技術的踐行者
▲ 脫水污泥外運車間，現(xiàn)場幾乎無異味
本文標題：DC Water：污水處理新技術的踐行者
▲ 2016年 5月12日，DC Water 正式推出了 Bloom 品牌的污泥化肥產品
DEMON厭氧氨氧化技術的應用Blue Plains污水廠目前正在建設世界上最大的側流式厭氧氨氧化工藝（DEMON），設計處理能力為每天200萬加侖（約7,700立方），將于2017年2月投入使用。厭氧消化液和壓濾機的濾后液混合后進入DEMON側流式厭氧氨氧化系統(tǒng)，側流式厭氧氨氧化系統(tǒng)能去除系統(tǒng)中約25%的總氮，有效降低主流程中的總氮負荷。
此外，Blue Plains污水廠采用全新的控制技術，解決了由于熱水解導致的厭氧消化液高COD對厭氧氨氧化的抑制，將有效保障側流DEMON的脫氮效果。在DEMON側流式厭氧氨氧化系統(tǒng)投入運行后，該廠主流程上將逐步改造成短程硝化+主流厭氧氨氧化脫氮工藝，預計能降低50%的曝氣量和75%的甲醇用量（目前甲醇每日投加量高達14,000加侖，約53噸）。屆時DC Water將成為世界主流厭氧氨氧化技術應用的先驅。
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▲ 正在建設中的 DEMON側流式厭氧氨氧化系統(tǒng)，預計于2017年2月投入使用
污泥富集技術為了降低曝氣量，最大化地提高進入厭氧消化系統(tǒng)的污泥量，Blue Plains污水廠采用了Contact Stabilization污泥富集技術。該技術使曝氣的能耗降低了30%，將進入消化系統(tǒng)的污泥量提高了20%。
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▲ 曝氣池
建設深邃，控制溢流污染為減少合流制管網溢出水對水體的污染，實現(xiàn)對過去溢流量98%的收集率，管網收集系統(tǒng)需要進行改造。DC Water河流清潔工程將建造幾個地下深層隧道。這些隧道以混凝土襯砌，平時處于干燥狀態(tài)。暴雨期間，這些深層隧道能儲存過量的雨污水，暴雨過后，這些深層隧道又能將雨污水緩緩釋放到Blue Plains污水廠進行處理，很好地起到了雨水調蓄作用。
目前，已有幾個深層隧到項目正在建設中，最大的深層隧道系統(tǒng)位于Anacostia 河和Potomac 河100英尺（30m）深處，長4英里（6.4km），直徑23英尺（7m）。該段深層隧道于2015年建成，將污水運送至Blue Plans污水廠，經處理后排放至Potomac河，這是DC Water清潔河流項目的一個重要里程碑。另外，Nannie段隧道預計2018年完成，該地區(qū)更長遠的計劃包括沿Potomac河和Rock Creek段深層隧道，預計將在2025年完工。
本文由IWA李濤博士參訪 DC Water后整理
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在華盛頓特區(qū)的歷史早期，給排水設施包括獨立的污水、供水和衛(wèi)生部門。多年來，該機構經歷了多次名稱和組織的變更，但一直堅持其核心使命。DC Water的前身1935年成立的哥倫比亞特區(qū)衛(wèi)生工程部（District of Columbia Department of Sanitary Engineering），雖然其中間經歷過幾次更名，但直至1996年其都隸屬于哥倫比亞特區(qū)政府部門。1996年，特區(qū)政府決定重組政府的水和衛(wèi)生部門，通過成立水務機構District of Columbia Water and Sewer Authority (DC WASA)，使其以財政和運營都相對獨立于特區(qū)政府的水務公司DC WASA的身份繼續(xù)為哥倫比亞特區(qū)提供污水、供水和衛(wèi)生服務。2010年，DC WASA正式更名為現(xiàn)在的公司名稱DC Water。DC Water的主要業(yè)務包括飲用水處理、污水處理、污水收集等。
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▲ DC Water 的服務區(qū)域
嚴格的污水排放標準DC Water擁有目前世界上最大的污水深度處理廠--Blue Plains污水廠（Blue Plains Advanced Wastewater Treatment Plant）。其平均處理能力為150萬噸/天，服務美國首都華盛頓哥倫比亞特區(qū)，以及弗吉尼亞州和馬里蘭州部分地區(qū)的250萬常駐人口，以及每天約150萬的游客。
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▲ Blue Plains污水廠的主要工藝流程
Blue Plains污水廠的出水主要排向下游的Potomac 河和Chesapeake 灣，為保證水源地水質和生態(tài)健康，必須滿足嚴格的國家污染物排放標準。事實上，Blue Plains污水廠的出水水質一直可以做到優(yōu)于國家標準：在初沉池中加化學藥劑，控制污水中的磷，使出水磷濃度小于0.18 mg/L；通過深度脫氮及配套控制技術，有效將出水中總氮被控制在2-3mg/L。
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▲ Potomac河沿岸的 National Harbor，其水質清澈，是特區(qū)的度假圣地
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▲ 熱水解與厭氧消化結合，生產生物沼氣提高了工廠能效，同時實現(xiàn)了污泥的減量和資源化
Blue Plains污水廠于2014年開始使用Cambi污泥熱水解系統(tǒng)，是北美首個應用該工藝的污水廠。熱水解系統(tǒng)設計處理能力為每日450噸干污泥，運行溫度165℃、運行壓力98psi（6bar），是世界上最大的污泥熱水解裝置。
本文標題：DC Water：污水處理新技術的踐行者
▲ DC Water的 Cambi熱水解系統(tǒng)
Blue Plains污水廠目前有4個厭氧消化罐，每個罐體約380萬加侖（約1,4500立方米），停留時間約為20天。該廠的厭氧消化罐每立方罐體的產甲烷量約為2.5立方米，是傳統(tǒng)厭氧消化的1倍多。污水廠未來還將加入廚余，將單位罐體的產甲烷量提高到4立方米。Blue Plains廠設有3臺5MW的熱電聯(lián)產機組，日均發(fā)電量約為10-13MW。
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▲ 厭氧消化罐內部的在線視頻監(jiān)測裝置
本文標題：DC Water：污水處理新技術的踐行者
▲ 三臺 5MW的熱電聯(lián)產機組
通過熱水解與厭氧消化等工藝組合，有效提高了厭氧消化效率和生物沼氣產率，并且降低了污泥產量，以及有利于后續(xù)污泥的穩(wěn)定化和無害化。BluePlains污水廠每年可節(jié)約近2,000萬美元的污泥處理費用。污水廠出產的污泥（Biosolids）可到達到EPA Class A標準，能夠作為化肥進行土地施用。2016年5月12日，DC Water正式推出了Bloom品牌的污泥化肥產品。污泥的資源化和產品產品化，使其由負資產轉化成為了正資產，預計每年將可為DCWater最終帶來300萬美元的收入。
本文標題：DC Water：污水處理新技術的踐行者
▲ 脫水污泥外運車間，現(xiàn)場幾乎無異味
本文標題：DC Water：污水處理新技術的踐行者
▲ 2016年 5月12日，DC Water 正式推出了 Bloom 品牌的污泥化肥產品
DEMON厭氧氨氧化技術的應用Blue Plains污水廠目前正在建設世界上最大的側流式厭氧氨氧化工藝（DEMON），設計處理能力為每天200萬加侖（約7,700立方），將于2017年2月投入使用。厭氧消化液和壓濾機的濾后液混合后進入DEMON側流式厭氧氨氧化系統(tǒng)，側流式厭氧氨氧化系統(tǒng)能去除系統(tǒng)中約25%的總氮，有效降低主流程中的總氮負荷。
此外，Blue Plains污水廠采用全新的控制技術，解決了由于熱水解導致的厭氧消化液高COD對厭氧氨氧化的抑制，將有效保障側流DEMON的脫氮效果。在DEMON側流式厭氧氨氧化系統(tǒng)投入運行后，該廠主流程上將逐步改造成短程硝化+主流厭氧氨氧化脫氮工藝，預計能降低50%的曝氣量和75%的甲醇用量（目前甲醇每日投加量高達14,000加侖，約53噸）。屆時DC Water將成為世界主流厭氧氨氧化技術應用的先驅。
本文標題：DC Water：污水處理新技術的踐行者
▲ 正在建設中的 DEMON側流式厭氧氨氧化系統(tǒng)，預計于2017年2月投入使用
污泥富集技術為了降低曝氣量，最大化地提高進入厭氧消化系統(tǒng)的污泥量，Blue Plains污水廠采用了Contact Stabilization污泥富集技術。該技術使曝氣的能耗降低了30%，將進入消化系統(tǒng)的污泥量提高了20%。
本文標題：DC Water：污水處理新技術的踐行者
▲ 曝氣池
建設深邃，控制溢流污染為減少合流制管網溢出水對水體的污染，實現(xiàn)對過去溢流量98%的收集率，管網收集系統(tǒng)需要進行改造。DC Water河流清潔工程將建造幾個地下深層隧道。這些隧道以混凝土襯砌，平時處于干燥狀態(tài)。暴雨期間，這些深層隧道能儲存過量的雨污水，暴雨過后，這些深層隧道又能將雨污水緩緩釋放到Blue Plains污水廠進行處理，很好地起到了雨水調蓄作用。
目前，已有幾個深層隧到項目正在建設中，最大的深層隧道系統(tǒng)位于Anacostia 河和Potomac 河100英尺（30m）深處，長4英里（6.4km），直徑23英尺（7m）。該段深層隧道于2015年建成，將污水運送至Blue Plans污水廠，經處理后排放至Potomac河，這是DC Water清潔河流項目的一個重要里程碑。另外，Nannie段隧道預計2018年完成，該地區(qū)更長遠的計劃包括沿Potomac河和Rock Creek段深層隧道，預計將在2025年完工。
本文由IWA李濤博士參訪 DC Water后整理
來源：國際水協(xié)會（IWA）官網www.iwa-network.org
