废气处理设备,污水处理工艺

国际水日,看135年的污水厂从工业革命至今的百年变迁史

2021/3/23 15:42:56

2021年3月22日是第二十九届“国际水日”,3月22日至28日是第三十四届“我国水周”。联合国确认2021年“国际水日”主题是“Valuing Water”(爱惜水、保护水)。水利部确认我国留念2021年“国际水日”和“我国水周”活动的主题为“深化遵循新开展理念,推动水资源集约安全使用”。




有一座比活性污泥法还老的污水厂。


 一座拥有135年前史的污水厂。


活性污泥法是上世纪初在英国创造的,并且Edward Ardern和William Lockett被认为是活性污泥法的创造人,时刻是1914年。


 但其实英国污水处理的起步比活性污泥法还要早上约50年:当年跟着工业开展,英国的人口开端迅速增长,英格兰也成为是水污染较为严峻的国家之一。英国的乡镇重复呈现卫生问题,致使科学家迈克·法拉第都要亲身查询泰晤士河现状,并投稿到《泰晤士报》告状。在这样的社会布景下,英国于1865年景立了第一个河道污染皇家委员会(Royal Commission on River Pollution)。


 委员会的建立促成了1876年《河流污染防备法》的公布,但法案自身没有指明办理办法和技能,因而未能阻挠河流污染的进一步恶化。直到1898年,污水处理皇家委员会的建立才有了改动。这应该是污水处理技能的里程碑——委员会协调了各方资源,以便更好地了解影响水质的要素,并点评水处理流程。该委员会最知名的效果之一要数1908年公布的BOD5引荐测验。他们还在1912年推出了闻名的“30:20 +彻底硝化”的污水处理出水规范(SS<30mg/L,BOD<20mg/L),这对其时的污水处理工艺是一个巨大的应战。


现在,泰晤士河现已成为全球最洁净的城市河流之一。回头来看,污水处理须记一功。小编想带咱们去英国的谢菲尔德,观赏一座有135年前史的污水厂。这个污水厂旁有一个超大型的购物中心。英国人怎样敢在污水厂旁建购物商场?咱们去看个终究吧。


 135年前史的污水厂


 在去污水厂前,我先跟咱们讲讲谢菲尔德的前史:


谢菲尔德(Sheffield),是英国典型的老牌工业城市,它
的开展史简直是欧洲近代开展的缩影。在18 世纪中叶,Benjamin Huntsman在谢菲尔德创造了坩埚炼钢法(Crucible steelmaking),它成为城市工业的启蒙技能,产品出口至欧洲及美洲商场。


前史从此翻开新的一页——谢菲尔德逐步摒弃了传统手工业和纺织业,从多工业的传统城市,转型成单一工业的工业化城市。钢铁加工业的高薪招引了很多人口作业,谢菲尔德环绕中央图书馆和钢铁厂,构成两个新的城市中心。能够说,谢菲尔德引领了前史上一次大规划的城市化进程。连闻名的柯南·道尔医师(Conan Doyle)也曾在谢菲尔德担任医师助理,并以他在这个城市的阅历为原型写出了福尔摩斯系列小说中的《巴斯克维尔的猎犬》。


现在,谢菲尔德已成为英格兰第四大城市,但假如你有走在当地接头,估量很难幻想19世纪的它有多脏多臭。


福尔摩斯与火车


福尔摩斯迷或许知道Sherlock Holmes的原型叫Joseph Bell博士,但其实他的原型还还有一人,那就是爱丁堡法医科学家、公共卫生检查官Henry Littlejohn爵士。当年Littlejohn爵士简直参加了爱丁堡一切谋杀案、逝世案的查询作业。法医学上的“验指纹”和“相片依据”正是他开的先河。


 Henry Littlejohn爵士有个儿子,生于1826年,叫Harvey Littlejohn。Harvey也是个学霸,并承继父亲的专业,成为了一名法医科学家。1891年,小Littlejohn搬到了谢菲尔德,担任当地的公共卫生检察官和当地大学的法医学讲师。


刚去到谢菲尔德的Littlejohn教授但是震动了 :“估量很难找到比谢菲尔德市中心更糟糕的乡镇了。” 这是他作为当地的公共卫生检察官对当地卫生状况的点评。


“你在这里能够找到关于龌龊不卫生的描绘所对应的情形。霍乱和伤寒等疾病从私家垃圾堆、龌龊的未经铺设的空位延伸到碎石水沟,遭到污染的水和废物沿着峻峭的山坡顺流而下,进入河道。”


上边都是Littlejohn教授对当年谢菲尔德恶劣市容的描绘。而他或许不知道的是,
这一切都是他来之前的几十年里,当地环境快速恶化的成果。


第一次工业革命给英国带来了蒸汽火车,谢菲尔德也有了自己的火车站。铁路的到来使谢菲尔德的人口激增,当地的企业开端使用火车运送产品来拓宽事务。该城人口在1830-1881年里,从9万飙升到30万!


第一座污水厂


1832年的霍乱大盛行夺去了谢菲尔德400多个人的生命。在那今后,尽管当地政府现已修建了下水管网,但企业家们仍旧图便利,把废水废弃物直接倾倒至当地的首要河流(River Don),河水黑如墨,恶臭难闻。


在这样的布景下,谢菲尔德在1886年修建了一座污水处理厂。


 起先的污水厂其实十分简略。规划处理规划为4万立方米/天,但实际上只在白日运转。污水用石灰来处理,发生污泥用作邻近农场的肥料。无论如何,就其时而言,这污水厂现已是一个巨大的前进。所以那时分它还招引了英国其他地方的同行和市政府官员来观赏拜访。


 1886年建成后,污水厂在1910年进行了一次改造。此前,谢菲尔德市政厅一向构想着建条管将污水直接排入北海,但后来选用了一种立异的办法——往污水里曝气加氧,来分化污染物。他们其时管这技能叫细菌床(bacteria beds)。能够说,谢菲尔德人真为人类做了一件大好事——假如其时真把污水直排入海,或许就变成今日的规范操作了。谢菲尔德人为其他地方的政府和水务局拟定了一个全新的基准——用生物的办法处理污水。咱们请注意时刻——他们在1910年就想到了用细菌处理污水,而所谓的活性污泥法是1914年才出生的。


第一次晋级


大约又过了四十多年后,污水厂迎来了第一次大规划晋级,在1956-1968年间,污水厂阅历了五个阶段的晋级方案:增加了过滤池、预处理区、暴雨污水处理区,更换了沉淀池,乃至还有了污泥燃烧设备。


接着,在1979-1983年间,市政府先后修建了两条大型管道,其间一条直径5.5米,长2.14千米的地道联通了污水厂和Carbrook的Hawke街的跌水井(drop shaft),另一条则连到Furnival路。


进入1990年代,谢菲尔德政府和约克郡水务公司签订了一个长达99年的租约。在此之后,污水厂的运营进入了一个新的境地——他们开端更重视和天然的交融了。厂区的出水塘被改形成公园,里面有湿地和草地。污水厂自此招引了许多稀客,据观鸟爱好者介绍,他们能看到鹭鸟(Herons)、红隼(kestrels)、鸕鶿(cormorants)和鵟(buzzards)等物种。


天灾的冲击


 当然,前史如此悠长的污水厂怎样不阅历波折。2007年,一场具有损坏性的洪水掠夺了整个谢菲尔德。


谢菲尔德的污水厂也未能幸免。其时处理才能约50万人口当量的污水厂或许在规划的时分就没有考虑洪涝的或许性,其时被彻底淹没在4-5米深的水下,还有作业人员被困厂区过夜。污水厂的污水只能溢流入河,这个状况保持了整整五天才完毕,污水厂的脆弱性暴露无遗。


这次洪水在当地算是一个大事件,当地有人在时分立了个石碑来留念。这种行为仍是让小编觉得蛮敬仰的。


话说回来,这次水灾使污水厂的设备遭到严峻损坏,过后总共花了1700万英镑进行修理。花了这么多钱买个经验之后,当局决议要对污水厂进行第2次晋级改造。


 第2次晋级


 2012年,当局拿出7800万英镑来对污水厂进行大改造。


 能够说他们简直是从头污水厂的每个部分,包含建了新的前处理单元、12个新的沉淀池和一个全新的曝气体系,处理规划增至83万人口当量。出水满意欧盟的淡水鱼类指令(EU FFD)的规范,出水BOD要求低至3-5mg/L,氨氮低于3mg/L的水平。


 更重要的是加设了厌氧消化池,年处理量为21000吨,造价高达2300万英镑,处理后的污泥会给邻近的农地作为肥料农用。


 一起这也是污水厂晋级成为能量工厂,经过热电联产,污水厂每年能够出产1.9MW的可再生能源,据称能满意厂区大部分的电力。碳排放每年削减6500吨当量,削减率达30%。


 这次晋级长达4年,于2016年竣工。除了污水处理自身,晋级项目还包含对Don Valley的泵站和污水管网的改进,削减日后遇到水灾形成的损坏。污水厂的大佬们其时很骄傲地宣告:排入Don River的出水的氮含量大大降低了,这协助这条河的水质进步至自工业革命以来最健康的水平。


臭气管理


1990年代初,谢菲尔德决议在Blackburn Meadows污水厂1公里旁建一个名叫Meadowhall的购物中心。现在Meadowhall是英国第11大的购物中心。敢在污水厂旁建商圈,阐明污水厂的臭气办理作业应该还不错。


 在2012年的大晋级中,污水厂也进行了臭气控制体系的更新,采用了Pure Air Solutions公司的SULPHUS技能来处理厂区发生的臭气。这套技能首要使用了人工填料拼装的生物滤池。


据了解,Meadowshall购物中心方案在这十年里完结扩建,到时将成为英国第四大的购物中心。话说,国内的开发商是不是也能够学习这种污水厂和商圈共生的形式呢?


 不会变老的污水厂


 没想到吧?竟然有比活性污泥法还老的污水厂!


在它135年的前史,Blackburn Meadow污水厂横跨了三次工业革命,一路走来,阅历了继续的晋级改造,也见证了城市前史的开展。反过来,它赋予城市的含义和价值也在不断演化。


在上一年的新冠疫情期间,Blackburn Meadow污水厂也贡献了自己的一份力——研究人员在厂区的进水里检测到了新冠病毒的遗传物质。这协助了当地人意识到污水厂在公共卫生预警方面的潜力。


不知道咱们看完Blackburn Meadow污水厂的故事会有何感触。在小编看来,它是污水厂能够永葆不老的例子。期望不久的将来,一切的污水厂都能改名成为“清水公园”或许“再生水花园”。


来源:环保在线




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