國際案例 | 污水變自來水？你敢喝么？全球最大再生水廠探秘！

水處理網(wǎng)訊: 橙縣再生水廠介紹

1 地理情況

加州三分之二的人口居住在南加州，但這里只有不到全州三分之一的降水。為滿足用水需求，南加州的一些地區(qū)需要從外地引水，但橙縣不用。橙縣的水主要來源于其巨大的地下水盆地。這個(gè)盆地位于橙縣中北部，從太平洋延伸到Y(jié)orba Linda，它擁有超過490億立方米的水資源，年產(chǎn)量約3.7億立方米，供水能力約為6.17億立方米。

自1933年成立以來，橙縣水務(wù)部門(Orange County Water District, OCWD)一直在監(jiān)測該流域的地下水位。 20世紀(jì)40年代， OCWD啟動了地下水補(bǔ)給計(jì)劃，因?yàn)樽匀谎a(bǔ)給不再能夠抵消地下水開采帶來的影響。歷史上，地下水盆地的主要水源是圣安娜河。由于上游的用水活動以及氣候原因，每年的河水流量并不相同。

為了彌補(bǔ)圣安娜河水流量的不足，OCWD開始從其他來源進(jìn)口水，首先是科羅拉多河，后來是薩克拉門托 - 圣華金河三角洲。 向橙縣北部和中部地區(qū)供應(yīng)的水中約有30%來自這些水源。 盡管如此，依靠這些遙遠(yuǎn)的流域來解渴和補(bǔ)給地下水也會帶來一些挑戰(zhàn)。 從遠(yuǎn)處進(jìn)口水源是非常昂貴的。 此外，三角洲也是一個(gè)環(huán)境敏感的地區(qū)，是許多瀕危物種的家園。

美國七個(gè)州和墨西哥共享科羅拉多河的水權(quán)，每個(gè)州都面臨著人口增長和降水減少的情況。地下水補(bǔ)給系統(tǒng)(groundwater replenishment system, GWRS)已經(jīng)成為為橙縣提供可靠水資源的重要部分。

2 地下水補(bǔ)給系統(tǒng)(GWRS)

GWRS是世界上最大最先進(jìn)的凈化再利用系統(tǒng)。 經(jīng)過橙縣衛(wèi)生部門(Orange County Sanitation District, OCSD)先處理的污水，不再排入太平洋，而是通過GWRS進(jìn)一步凈化。在微濾、反滲透和紫外線與過氧化氫消毒三步高級工藝處理之后，可生產(chǎn)出符合甚至優(yōu)于州及聯(lián)邦飲用水標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)質(zhì)水。 這些凈化過的水通過自然滲透，補(bǔ)給橙縣地下水盆地，并補(bǔ)充飲用水。

自2008年1月開始運(yùn)營以來，GWRS最初每天生產(chǎn)7000萬加侖(265,000立方米)高度凈化水。 2015年，該項(xiàng)目擴(kuò)建至1億加侖每天(378,000立方米)。在增加從OCSD到GWRS輸水流量的設(shè)施建設(shè)完成之后，GWRS的最終產(chǎn)量預(yù)計(jì)為1.3億加侖每天(492,000立方米)。預(yù)計(jì)擴(kuò)建項(xiàng)目將于2023年完工并投入使用。

3 合作精神

地下水補(bǔ)給系統(tǒng)(GWRS)是橙縣水務(wù)部門(OCWD)和橙縣衛(wèi)生部門(OCSD)之間合作的產(chǎn)物。兩者都在尋求解決他們面臨問題的方法。在20世紀(jì)90年代中期，橙縣水務(wù)部門需要擴(kuò)建Water Factory 21(WF 21)并解決海水入侵問題。與此同時(shí)，橙縣衛(wèi)生部門面臨著必須建造第二個(gè)海洋排污口的挑戰(zhàn)。GWRS的建立解決了這些問題。

兩個(gè)部門共同承擔(dān)了建設(shè)GWRS第一階段的費(fèi)用(4.81億美元)。橙縣水務(wù)部門資助了其第一次擴(kuò)建，耗資1.42億美元。橙縣衛(wèi)生部門免費(fèi)為橙縣水務(wù)部門提供嚴(yán)格控制的二級處理廢水，并投入資金和資源建設(shè)了史蒂夫安德森泵站，以最大限度地提高GWRS的廢水流量。橙縣水務(wù)部門反過來同意管理和資助GWRS業(yè)務(wù)。通過此次合作，GWRS成為世界上最著名的土木工程和水再利用項(xiàng)目之一。

GWRS的工作范圍

1. 先進(jìn)的再生水廠(橙縣水務(wù)部門總部，F(xiàn)ountain Valley)

經(jīng)過橙縣衛(wèi)生部門處理過的水在這個(gè)再生水廠進(jìn)一步進(jìn)行處理，包括微濾、反滲透以及紫外線和過氧化氫消毒。

2. 防止海水入侵的水力屏障(Huntington Beach 和Fountain Valley)

經(jīng)過再生水廠的凈化后，每天大約3千萬加侖(11.3萬立方米)的水通過泵站注入到多個(gè)注水井中，形成一條防止海水入侵的水力屏障。

3. Kraemer、Miller 和Miraloma盆地(Anaheim)

每天剩余的7千萬加侖(26.5萬立方米)的水經(jīng)由泵站回灌到Kraemer、Miller和Miraloma盆地。

前處理(澄縣衛(wèi)生部門)

1 預(yù)處理

格柵是污水處理的第一步。在將未經(jīng)處理的污水引入OCSD的污水處理廠之前，必須清除較大的雜物，如石頭、碎布、玩具、高爾夫球等，這些雜物可能堵塞損壞之后的設(shè)備。這些由格柵攔截的垃圾將作為固廢，送至垃圾填埋場處理。在格柵之后，污水進(jìn)入沉砂池，在這里砂礫等顆粒較大的物質(zhì)會被去除，之后污水會進(jìn)入一級處理