美国鹿岛污水处理厂是全球第二大污水处理厂，坐落于波士顿港的一座小岛上。
这里丝毫看不出曾经是美国最肮脏的港口，现在工厂还向游客开放，可以欣赏海港美景。
鹿岛污水处理厂有两大特色，一是它的“巨型蛋“消化池，二是它的臭气处理系统。
今天，我就带大家一起走进这座建立在海岛上的污水厂。
1、工厂概况
工厂历史
鹿岛污水处理厂建造于1800年代后期，当时仅有一个大型蒸汽动力泵站，用于污水的初级处理。
到了1960年代，鹿岛引进了更精细的初级处理设施。
在1990年代，污水的二级处理技术逐渐发展成熟并实施在鹿岛，建成了如今服务于波士顿43个地区的污水处理厂。
规模与效果
鹿岛污水厂占地面积约为910.5亩，处理的废水来自波士顿43个地区的废水，包括生活污水，雨水，地下水和工业废水。
该工厂每天的废水处理量大约为130万吨，最大设计产能为每天510万吨。
平均从进入的废水中去除了94％以上的固体和有机物，处理后的废水可释放到海洋环境中。
鹿岛目前能自行产生约26％的电力需求，该岛一半以上的能源需求是由该厂可能源回收提供的
2、工艺流程
来自波士顿的废水通过地下管道被收集，由泵从港口下方的深层岩石隧道抽到鹿岛。进入鹿岛后对污水进行二级处理后排入海水中。下图为鹿岛污水处理厂工艺流程图。
鹿岛污水厂工艺流程图
简单的说，污水被泵入鹿岛后，首先进入沉砂池进行初步处理。污水接着进入沉淀池进行一级和二级处理，泥浆和沙子将在重力浓缩机中浓缩，然后转移到巨型蛋消化池中进行厌氧处理。
一级处理
鹿岛一共设有48个约57*13*7米的沉淀池。通过重力将污泥和浮渣从废水中分离出来。该步骤能去除废水中约一半污染物（去除了总悬浮固体的50-60％，以及最多50％的病原体和有毒物质）。
二级处理
接着废水进入二级处理设施，通过反应器和沉淀池，利用重力和微生物消耗废水中残留有机物并沉降到沉淀池的底部。经过二次处理后，大约可清除80-90％的污染物和有毒物质。
低温纯氧设施
鹿岛采用独特的低温纯氧设施，每天低温工厂能够生产130-220吨纯氧，以支持二级生物处理过程。（原理：分离液态空气，在低温条件下加压，使空气转变为液态，然后蒸发，由于液态氮的沸点是‐196℃，比液态氧的沸点（‐183℃）低，因此氮气首先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要是液态氧。）
消毒和排放
经过一级和二级处理后，废水进入消毒池。废水用次氯酸钠消毒以杀死细菌，在添加亚硫酸氢钠以对水进行脱氯处理，以使最终排放物中的氯含量不会威胁到海洋生物。
为了保护海洋环境，废水将通过出水隧道将废水从消毒池输送到附近海湾的100英尺深水域（大约需要10小时），然后通过50多个特殊的扩散器（如下图，每个扩散器有8个排水口）将废水快速彻底地混入周围的水中。
排水扩散器
3、巨型蛋消化池
如果你有幸飞往波士顿洛根机场，就能看到海边伫立着12颗“巨型蛋”。你可能会好奇这是不是一家石油加工厂的油罐或是天然气加工厂的气罐？但它们的实际用途是污水厂中的消化过程。
巨型蛋消化池
巨型蛋消化池中的污泥来自一级处理和二级处理中分离出的污泥。每个消化池的直径约为27.4米，高约40米。
厌氧消化过程
它的原理是模仿胃的自然消化过程，保持流体温度在36.67℃。污泥中天然存在的微生物可将污泥分解为甲烷气，二氧化碳，固体有机副产物和水。该过程大大减少了剩余污泥量。
能源利用
剩余的污泥（94％的水）从现场通过管道输送，脱水并变成肥料颗粒，甲烷气体副产品被收集并输送到锅炉。
这些被收集的甲烷通往蒸汽热电联产系统：通过锅炉装置产生蒸汽，为设施提供热水和热量，蒸汽还流经产生电能的蒸汽涡轮发电机，为水厂输送电力。
这个热电联产设施每年能为鹿岛污水厂节省约1500万美元的燃油成本和280万美元的电力成本。
4、气味控制
国内许多污水厂都存在臭气问题，但在鹿岛污水厂，我们却闻不到一丝异味，他们是如何做到的呢？
鹿岛工厂为了解决臭气问题，建立了特殊的臭气控制和处理系统。
鹿岛气体排放处理流程
鹿岛采用持续监控系统，对一级和二级处理过程以及污泥处理，工厂抽水和除砂设施进行臭气控制。
处理过程中产生的废气（主要是厌氧消化池）通过管道将废气输送到臭气处理装置。
在这里，废气先在空气洗涤器中通过化学淋滤，再由风扇鼓入碳吸附装置，去除气味和挥发性有机化合物。
5、总结
鹿岛污水处理厂作为世界第二大污水处理厂，拥有先进的污泥处理和能源利用技术，并对臭气进行严格控制。
同时，鹿岛污水厂致力于打造绿色生态地标，将厂区免费对公众开放，并设有游览路线。游客可以沿途参观美丽的海港并在这里野餐，钓鱼，和骑自行车。
这种远期发展观值得国内大型污水厂借鉴。
最近我准备做一个盘点全球污水厂系列文章，会持续更新一些国内外有价值污水处理项目。当然，大家有感兴趣的污水厂想要了解也可以在下面留言或私信我。
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