世界一流污水處理廠展示最新創(chuàng)新技術(shù)：微波UV消毒
美國特拉華州肯特縣地方污水處理廠是國際公認的模范污水處理廠。許多國家公用工程的代表，包括巴西、南非、德國和俄羅斯，都參觀過這個工廠，考察其運營方法。因此，當Milford Del.-plant宣稱他們又新添一項榮譽，工廠采用了世界上最大的微波UV系統(tǒng)時，就毫不奇怪了。
肯特縣污水處理廠是特拉華州第二大處理廠，處理服務(wù)區(qū)域為肯特縣、紐卡斯爾和蘇塞克斯部分地區(qū)，服務(wù)人口130,000人，日處理水量48,000噸污水。處理過的污水排放到Murderkill河的支流。工廠原建于1973年，多次獲得創(chuàng)新和卓越運營大獎，包括首屆USEPA地區(qū)II環(huán)保成就獎。工廠還是美國首個經(jīng)過ISO 14001EMS（環(huán)境管理系統(tǒng)）標準、OSHA評估系統(tǒng)18001系統(tǒng)和全國生物固體工程EMS項目認證的污水處理廠。
選擇微波UV技術(shù)反映了創(chuàng)新和持續(xù)改進的文化
環(huán)境工程經(jīng)理Jim Newton認為，改進污水處理廠的性能是一個持續(xù)不斷的過程，該廠鼓勵每個員工持續(xù)不斷地探索各項創(chuàng)新技術(shù)。Newton還說污水處理廠的安全和環(huán)境影響一直是肯特縣的管理重點。“我們的目標是減少我們的環(huán)境、衛(wèi)生和安全的影響范圍，特別是對我們的員工和鄰居的影響。這就驅(qū)使我們努力轉(zhuǎn)向可持續(xù)能源、降低能源消耗、不再使用氯氣。”
肯特污水處理廠成功地使用氯氣對廢水進行消毒已經(jīng)將近40年。但是，污水處理廠的環(huán)境、衛(wèi)生、安全和可持續(xù)管理系統(tǒng)（EHSS-MS）的目標是用UV消毒代替這項工藝，因為氯氣工藝帶來了衛(wèi)生、安全和法規(guī)方面的負擔。
與其創(chuàng)新企業(yè)盛名相符的是，肯特縣決定以馬里蘭大學(xué)環(huán)境管理系的一些碩士研究生進行的比較所有的消毒工藝的研究為基礎(chǔ)，探索使用微波UV技術(shù)的可能性。這項突破性技術(shù)，水環(huán)純水務(wù)技術(shù)公司（Severn Trent Services）的MicroDynamics 微波UV系統(tǒng)，使用微波激發(fā)無電極燈產(chǎn)生單色UV光。使用無電極燈，與傳統(tǒng)的UV燈相比，不會發(fā)生電氣連接故障、腐蝕或泄漏，極大地提高了系統(tǒng)有效性和燈的壽命。MicroDynamics為模塊化系統(tǒng)，可以在環(huán)境水溫下運行，這樣就不易受到枯水期較高溫度的影響。并且燈還能在空氣內(nèi)運行，因此系統(tǒng)就不需要將燈浸沒到水槽內(nèi)，因而無需考慮水位精確控制方面的問題。
與使用氯氣相比，UV消毒對污水處理廠來說具有許多優(yōu)點。它減少了化學(xué)品的使用、簡化了法規(guī)符合性問題、提高了員工和社區(qū)的安全。
中試裝置的成功造就了微波UV全負荷系統(tǒng)
在肯特縣公用工程部決定采用MicroDynamics系統(tǒng)之前，Severn Trent Services公司已訂立合同，提供4000噸/天中試裝置并確保該設(shè)備達到國家污染物排放清除系統(tǒng)消毒許可條件。2008年，經(jīng)過35天的試驗，系統(tǒng)達到了腸道球菌33.0菌落/100ml的許可限制。系統(tǒng)在150%設(shè)計流量1-mgd 下運行時，能夠產(chǎn)生幾何均數(shù)為3.5菌落/100ml的流出水。
Newton說，“燈能保證使用3年，根據(jù)我們對所有UV技術(shù)的評估，MicroDynamics系統(tǒng)的整體運行成本和維護需求最低。這項創(chuàng)新技術(shù)的另一個亮點就是與傳統(tǒng)的UV系統(tǒng)和燈相比，其可靠性大為提高。系統(tǒng)的無限開關(guān)能力非常適應(yīng)我們的高峰處理容量要求。MicroDynamics無電極燈在水中沒有電氣連接，其安全性無與倫比。”
全負荷系統(tǒng)于10月7日投入運行，用來處理污水廠的正常和峰值流量（分別為48000噸/天和72000噸/天）。系統(tǒng)配置了24個微波UV模塊，每4個為一組，一共6組。在安裝根據(jù)流量進行自動運行的控制面板之前，系統(tǒng)是手動運行的。
微波UV技術(shù)比氯氣消毒具有更多的好處
很快，全負荷微波UV系統(tǒng)就運行起來。Newton說其功效已得到證明。“腸道球菌的許可范圍是33.0菌落/100ml，我們的出水持續(xù)控制在2.0-10.0/100ml”
另外，由于沒有使用氯氣消毒，現(xiàn)在肯特縣每年在氯氣和二氧化硫上節(jié)省了100,000美元。并且還省去了風險規(guī)劃培訓(xùn)和文件工作。“我們將危險品工作服捐給了當?shù)氐奈ｋU品團隊，”Newton說，“因為我們再也不需要在發(fā)生氯氣泄漏保留1/2英里的疏散路線，我們就可以徹底地取消USEPA風險管理計劃。”
在資產(chǎn)平衡表上未顯示的微波UV系統(tǒng)的一個好處就是安全。因為無電極燈在水下沒有電線，因而無需考慮與電極或線路腐蝕相關(guān)的安全問題。
在計算（損益表的）末行數(shù)字時，也能反映無電極燈的益處。“因為與傳統(tǒng)UV燈相比，無電極燈可以在較低的溫度時運行，沒有傳統(tǒng)燈管所常見的固體堆積。并且與傳統(tǒng)UV燈相比，無電極燈達到滿功率所需的時間也較短。”
該縣正在規(guī)劃另外建設(shè)8個微波UV系統(tǒng)，因為當前的系統(tǒng)以85%的額定容量運行，而國家自然資源和環(huán)境控制部規(guī)程要求在達到該使用率后應(yīng)增加系統(tǒng)的容量。
為了獲得設(shè)施升級的費用，公用工程部接受州立循環(huán)基金的低息刺激資金，包括再建設(shè)一個1.2兆瓦的太陽能電廠，為UV系統(tǒng)和部分生物固體處理工程供電。太陽能系統(tǒng)計劃于2011年2月上網(wǎng)。
“太陽能電廠的原計劃是補償電力成本。當太陽能系統(tǒng)在2月份并網(wǎng)后，預(yù)計肯特縣所有污水處理廠的電力將由這6000個太陽能電池板提供。”
新的太陽能電廠和微波UV消毒系統(tǒng)只是肯特縣污水處理廠使用創(chuàng)新技術(shù)改善衛(wèi)生、安全和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展、提高客戶滿意度的一個最新的例子。該縣最受贊譽的廢水處理廠極有可能需要在其獎杯提箱內(nèi)騰出一點地方，以安放另外一個即將到來的獎杯。
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