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1、洛杉矶Hyperion污水处理厂调查报告洛杉矶市之污水下水道系统采分流制，包含二个污水收集管线系统，分别为Hyperion服务区（Hyperion Service Area）及Terminal岛上之独立收集系统。Hyperion服务区面积约为400平方英哩，区内人口数约为400万人，接管率99.7%，污水处理费依照自来水费之60%收取，并于1980-2010年间，每月每户按月征收污水设施建设费17-21美元，俾偿还市议会通过之30亿美元公债。洛杉矶市污水收集管线总长度约为6,500英哩，共设置45个抽水站及三座污水处理厂，分别为Hyperion污水处理厂、Donald C.Tillman 水资
2、源再生厂及Glendale水资源再生厂；惟后二厂仅处理污水，其于污水处理过程中所产生之污泥，则再投入污水收集系统内，流至下游之Hyperion污水处理厂集中处理。 Hyperion污水处理厂之设计日平均进流污水量为450MGD（约1,700,000CMD），目前实际每日平均进流污水量约为349MGD（约1,320,000CMD），实际每日平均进流污水量低于设计日平均进流污水量之主要原因，系洛杉矶市自1985年起推展节省用水之成效。 Hyperion污水处理厂为市政府自行操作之二级处理厂，其进流污水中SS平均浓度约为288mg/L，BOD5平均浓度约为257mg/L，经二级处理后放流水中之SS平
3、均浓度约为20mg/L，BOD5平均浓度约为23mg/L。每日输送2800万加仑至另一厂高级处理后，每度可卖自来水之6-7成费用，部分高级处理水该厂再廉价买回使用。 进流污水分由五条主干管流入Hyperion污水处理厂，污水进流厂内后，先经栅距0.75英吋之栏污栅以去除较大固体物，被捞起之筛渣经脱水后运弃予以掩埋；栏污栅下游为矩形之曝气沉砂池，用于去除进流污水中之砂砾，平均每日被去除之砂砾约有7,500磅（约3.4吨）；污水经上述前处理系统预处理之后，流入接续之初级处理系统。初级处理系统包括27座初级沉淀池，池内设有炼条式刮泥机，可将初级沉淀池内沉淀之污泥刮集至各池前端，同时将飘浮于池面之浮渣
4、及油脂刮集至各池后端，以利后续之收集。 Hyperion污水处理厂所采用之初级处理系统系为先进型，以提升悬浮固体物之去除率，此先进型初级处理系统分别于前处理系统上游注入三氯化铁，及于初级沉淀池前端之文氏流量计上游注入阴离子polymer，以进行悬浮固体物之混凝及胶凝，经加药后之初级处理系统，其SS及BOD5之去除率分别可由6570及3540提升至8085及5055。 初沉污泥之排放系根据每四小时侦测一次之初级沉淀池底污泥毯高度所控制，初沉污泥浓度约为3.3，并同浮渣及油脂送往厌氧消化槽作后续污泥处理。 初级沉淀池之出水，因进流前处理单元并未如一般污水处理厂设置进流抽水站，为利后续处理，故于此处
5、设置10组螺旋抽水机作为中继加压站，使水位扬升15英呎后，进流二级生物处理系统。 Hyperion污水处理厂所采用之二级处理系统，其生物反应池系采纯氧曝气，每日约需纯氧220吨，采用高压冷冻设备制成。生物反应池内MLSS维持在1,0001,500mg/L，出水端之溶氧值控制于510 mg/L，水力停留时间约6小时，污泥停留时间约为11.5天，由于污泥停留时间很短，因此生物反应池内不适合硝化菌繁殖及产生硝化作用。生物反应池出水于二级沉淀池中进行固液分离。经此二级处理程序后，可将初级沉淀池出水中之SS及BOD5再减少80以上。 在1998年时，Hyperion污水处理厂将部份生物反应池第一段改为缺
6、氧段之菌种选择池，以改善生物污泥之沉降性，经此操作条件之调整后，生物污泥之污泥沉降指数（SVI）由300500降至100150；由于生物污泥沉降性之改善成效良好，现所有生物反应池均将第一段采缺氧处理。此部份与内湖污水处理厂相同，俾于此单元筛除丝状菌。 经过二级处理之Hyperion污水处理厂放流水则以海洋放流管排放于Santa Monica湾，海洋放流管全长约5英哩，排放深度约为190英呎，在放流管末端之4,000英呎起设有扩散管。Hyperion污水处理厂放流水在流量低于325MGD时可采重力排放；超过325MGD时则需以抽水机加压排放。 废弃之生物污泥需先经浓缩后，并同初沉污泥于厌氧消化槽
7、进行消化。Hyperion污水处理厂生物污泥系以离心式浓缩机进行浓缩，生物污泥之平均浓度介于0.51，经浓缩后污泥浓度可达5以上，实际操作上甚至可达7。 初沉污泥、浮渣及浓缩后生物污泥一起送至厌氧消化槽消化，以减低污泥中之挥发性物质。Hyperion污水处理厂设有18座圆柱型及18座蛋型消化槽，惟目前仅操作蛋型消化槽。操作方式原系采二段式中温消化法，消化温度以蒸气注入及机械搅拌控制在95F（即35），污泥停留时间约15天，挥发性固体物可减少6065，产气量每天可达740万立方英呎，其中甲烷含量约64，每日需供给8MCF/day之甲烷气至紧邻之Scattergood蒸气发电厂作为燃料，以交换Hy
8、perion污水处理厂可享有该电厂提供之优惠电价，1.3美元/KWH(市价9美元/KWH) ，此部分每年可获得17MW电力，不足之3MW电力，则以5.6美元/KWH购足，总计每年可为Hyperion污水处理厂节省约480万美元之电费。 消化后之污泥则进行脱水处理，污泥脱水设备系为离心式脱水机，消化污泥之浓度约为1.5，经脱水后污泥饼之固体物含量可达27以上，脱水滤液之悬浮固体物含量约1,200mg/L，消化污泥脱水前将加入polymer以增加脱水性，polymer添加量系以侦测滤液中悬浮固体物含量自动调整，Hyperion污水处理厂每天产生之污泥饼总量约800吨。 目前Hyperion污水处理
9、厂每天产生之污泥饼中约80作为农业用途，即自购四千多亩土地种植七种植物用来养牛，另20则予卫生掩埋，1%作堆肥。惟近来加州对于污泥饼利用之法规标准提高，保持现状将使Hyperion污水处理厂之污泥饼无法再作为农业用途，如此一来，将大幅增加Hyperion污水处理厂之污泥最终处置费用。因此Hyperion污水处理厂自2002-2003年间，将原设计为中温消化之消化槽操作温度提升，改采高温操作，然由中温提升为高温消化之关键在于温度的增加需采渐近式。现Hyperion污水处理厂之消化槽操作温度保持在128F（即55），超过132F便会有臭味出现。在此操作条件下污泥停留时间可缩短为11天，产生之消化污泥经脱水后，可符合污泥饼利用于农业用途之法规标准。 图1-图2为Hyperion污水处理厂之处理流程图；图3-图8为Hyperion污水处理厂之纯氧制造厂等现场图片。 图3. Hyperion污水处理厂之纯氧制造厂图4. Hyperion污水处理厂之蛋型厌氧消化槽图5. Hyperion污水处理厂之蛋型厌氧消化槽图6. Hyperion污水处理厂之蛋型厌氧消化槽图7. Hyperion污水处理厂之纯氧曝气槽图8. Hyperion污水处理厂之圆型初级沉淀池