2022年顆粒活性炭廠家全球最大污水廠投入運行，處理規(guī)模560萬m³/d，面積相當(dāng)于90個足球場

　　2022年顆粒活性炭生產(chǎn)廠家全球最大污水廠投入運行，處理規(guī)模560萬m³/d，面積相當(dāng)于90個足球場。關(guān)于世界最大污水廠，目前的絕大多數(shù)報道和說法，都是美國芝加哥Stickney污水廠，處理規(guī)模465萬m3/d，2018年實際處理水量為271萬m3/d。

　　筆者查資料過程中，偶然間發(fā)現(xiàn)世界最大污水廠，已經(jīng)于2021年易主了。它不在美國，而在埃及，叫Bahr Al Baqar污水廠，處理規(guī)模560萬m3/d。

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　　項目背景

　　地處非洲大地的埃及，97%的水來自尼羅河，而鄰國蘇丹也有3/4以上的水來自尼羅河。在尼羅河上游緊挨著蘇丹的，是非洲第二大人口國埃塞俄比亞。

　　為了提升國內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施，解決電力短缺的問題，埃塞俄比亞于2011年開始建設(shè)埃塞俄比亞復(fù)興大壩，該水電工程預(yù)計將產(chǎn)生超過5000兆瓦電力，達現(xiàn)有發(fā)電量的兩倍，這對埃塞爾比亞民生與經(jīng)濟復(fù)興意義重大，可推動解決農(nóng)業(yè)灌溉、吸引工業(yè)外資，以及大量人口面臨的電力短缺問題等。

　　非洲的尼羅河，從東非至北非流經(jīng)數(shù)十個國家，是非洲各國水利和電力的生命線，因此灌溉與用水極其依賴尼羅河的埃及與蘇丹擔(dān)心這座新建的大壩會截斷下游水源。

　　多年的談判仍未就尼羅河水資源達成一致，這使得埃及可能面臨尼羅河水資源份額大幅減少的問題。

　　據(jù)估計，如果大壩造成50億立方米的水永久流失，埃及可能會失去12%的農(nóng)業(yè)用地。

　　加上氣候變化等因素，埃及政府對水資源的擔(dān)憂，使得其開始注重污水的回用。而Bahr Al Baqar污水廠的建設(shè)，就是其整個水資源工程的一部分。

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　　埃及污水狀況

　　埃及農(nóng)業(yè)、工業(yè)廢水和污水最終排向三個排水渠，其中最大的是 Bahr El Baqar 排水渠，長 190 公里，從開羅南部延伸到 Sharqeya 省，經(jīng)過 Qaliubiya 和 Daqahleya 省，從 Ismailia 到塞得港，最終流入曼扎拉湖(Lake Manzala)。

　　該排水渠位于蘇伊士運河以東，全長190公里，將大開羅東部與曼薩拉湖連接起來，曼薩拉湖位于塞得港以西，毗鄰地中海。

　　根據(jù) 2018 年的研究，Bahr El Baqar 排水渠是埃及污染最嚴(yán)重的排水溝之一。

　　開羅的工業(yè)廢物和污水以及三角洲的農(nóng)業(yè)徑流、農(nóng)藥和化肥最終都流入該排水溝， 水質(zhì)指標(biāo)僅有37-48分。

　　Bahr Al Baqar污水廠將處理和回收沿 Bahr El Baqar 排水渠流動的廢水。它位于埃及西奈的塞得港隧道以南10公里處。該項目將處理從蘇伊士運河下向東岸轉(zhuǎn)移的農(nóng)業(yè)、工業(yè)和污水。

　　污水廠建成后，處理過的水將用于灌溉蘇伊士運河沿岸的140，000公頃農(nóng)田，并幫助解決埃及的水資源短缺問題，同時降低受污染的水進入農(nóng)業(yè)、工業(yè)和市政用水的風(fēng)險。處理后所有的水將排入Sheikh Jaber 運河。

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　　Bahr Al Baqar污水廠

　　該污水廠由Arab Contractors、Orascom Construction 和埃及武裝部隊管理局(the Armed Forces Engineering Authority)建造，用于優(yōu)化埃及的水資源，并生產(chǎn)適合灌溉的水。合同金額: 7.39億美元。

　　該廠獲得了三項吉尼斯世界紀(jì)錄：

　　1.世界上最大的污水處理廠

　　2.世界最大太陽能污泥干化廠

　　3.世界上最大的臭氧產(chǎn)生和運行廠

　　該污水處理廠面積為 650，000 平方米， 相當(dāng)于 90 個足球場。

　　Bahr EI Baqar污水廠的數(shù)據(jù)之最：

　　污水

　　總處理能力560萬噸/天;

　　4條處理線;

　　三級處理

　　污泥

　　每年產(chǎn)生24%干度的污泥49萬噸;

　　干化后含固率75%的污泥每年16.5萬噸‘。

　　工程建設(shè)

　　6500個樁，平均深度45m;

　　50萬m3鋼筋混混凝土;

　　250 萬立方米土方工程;

　　2000 噸金屬結(jié)構(gòu)外加 80000 噸螺紋鋼;

　　150萬米不同規(guī)格的電纜;

　　12.5萬米不同管徑的管道

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　　污水處理工藝

　　Bahr El-Baqar 污水處理廠，共有4條相同的處理線，污水的物理和化學(xué)三級處理單元。處理工序包括預(yù)處理、二級處理和深度處理。

　　1預(yù)處理單元

　　主要包括進水泵房和粗細(xì)格柵，去除水中的浮游生物。

　　原水入口通道設(shè)計為可變截面，隨著原水連接管在連續(xù)泵站之間均勻分配水，該可變截面減小，這種設(shè)計能優(yōu)化投資節(jié)省占地，并使得水頭損失最小。

　　進水泵站模塊設(shè)計有四個原水進水泵站，每條處理線對應(yīng)一個泵站。每個泵站配備了五臺(4+1備用)可變頻的立式離心泵。

　　泵站共配備有12臺(8用4備)粗格柵，即每個泵站對應(yīng)3臺粗格柵(2用1備)，格柵截留精度為30mm。

　　細(xì)格柵共有12臺(8用4備)，每個泵站對應(yīng)3臺(2用1備)細(xì)格柵，格柵截留精度為5mm。格柵均配備自動沖洗裝置。

　　2二級處理單元

　　二級處理包括混凝(快速混合池)、絮凝(慢速混合池)、斜管沉淀池。

　　混凝池共有32個，每條處理線8個，混凝池內(nèi)安裝有5.5kW的攪拌器。每個混凝池的設(shè)計尺寸為長4.80m、寬4.80m、高4.80m，每個池子體積為 110.59m3。

　　絮凝池同樣共有32個，每條處理線8個。每個絮凝池又分2反應(yīng)室，第一反應(yīng)室尺寸為21.5m長、4m寬，有效水深6m;第二反應(yīng)室21.5m長、3.3m寬，有效水深7m。

　　整個絮凝池體積為890.1m3。每個反應(yīng)室配備一臺 15 kW 垂直軸渦輪機。

　　混凝池和絮凝池各安裝有36個攪拌器。

　　共設(shè)32個斜管沉淀池，每條處理線8個。每個沉淀池長18m，寬21.5m，有效水深7m，體積為2455.92m3，沉淀池底部安裝有刮泥機和柵條。沉淀池污泥通過泵循環(huán)至前端絮凝池。

　　寫到這里，出于筆者的敬(BU)業(yè)(YAO)度(LIAN)，這里必須插播一個廣告了。看上圖的這個沉淀池造型，結(jié)合其“快-慢混合+斜管沉淀、刮泥機、污泥內(nèi)循環(huán)”的描述，只能說，這個沉淀池和蘇伊士的高密度沉淀池非常相似。

　　Densadeg高密度沉淀池：

　　快速啟動，運行簡便，不受流量及污染物負(fù)荷變化的影響;

　　斜管區(qū)上升流速可達20-30m/h;

　　占地面積小，僅為傳統(tǒng)澄清池的1/10-1/5;

　　外排污泥濃度可達20-30g/L(市政污水)，無需濃縮可直接脫水;

　　可應(yīng)用于飲用水澄清、污水初沉、污水深度處理、初期雨水處理、工業(yè)廢水除硅除硬、石灰軟化等領(lǐng)域

　　3深度處理

　　深度處理單元包括轉(zhuǎn)盤濾池、臭氧接觸和加氯消毒單元。

　　整個污水廠共有120套轉(zhuǎn)盤過濾器，每條處理線30套，單套處理水量1761m3/h，過濾孔徑為10微米。轉(zhuǎn)盤過濾器共設(shè)120臺用于自動沖洗用的離心泵，流量65.5m3/h。

　　反沖洗水通過浸沒式離心泵送至污水廠前端進水渠進行處理和回收。

　　臭氧消毒單元共有32座臭氧接觸池，每條處理線4座。每個接觸池分兩個反應(yīng)室，第一個反應(yīng)室寬8m、長8m，有效水深6.25m;第二個反應(yīng)室寬8m、長5.3m，有效水深6.25m。

　　臭氧接觸池示意圖↑

　　臭氧發(fā)生器共4臺，每臺臭氧發(fā)生量為160kg/h。氣源采用液氧，共有6個液氧儲罐，每個79.32m3。經(jīng)確認(rèn)，蘇伊士當(dāng)時供應(yīng)了XF系列臭氧發(fā)生器。

　　全廠共有16座氯消毒池，每個消毒池25.91m寬，30m長，有效水深6m。總池容為71164m3。用于消毒的氯氣儲存在360個儲氣能力為1000kg的儲氣罐中。

　　4加藥系統(tǒng)

　　硫酸：用于調(diào)節(jié)原水pH的硫酸，共有20個計量泵(16+4)，投加范圍10-80L/h，共4個75m3的硫酸儲罐。

　　氯化鐵：共設(shè)有32(24+8)個計量泵，投加范圍50-670L/h。共有28個100m3的藥劑罐，直徑4m高8m，用于儲存40%濃度的氯化鐵溶液。

　　PAM：共設(shè)48(36+12)臺PAM投加泵，投加范圍70-700L/h。采用的陰離子絮凝劑。

　　氯氣：預(yù)氧化用的氯氣，采用32臺自動投加裝置，投加范圍7-70kg/h，設(shè)有8臺273m3/h的離心水射增壓泵。末端消毒用氯氣，采用16臺自動投加裝置，投加范圍2-20kg/h。共設(shè)2臺101m3/h的離心水射增壓泵。

　　氫氧化鈉：10臺(8+2)計量泵，投加范圍60-600L/h，共有12個50m3容積的藥劑罐，直徑3m高7.7m，用來儲存50%濃度的氫氧化鈉溶液。

　　加藥泵房↑

　　5污泥處理單元

　　第一階段：污泥收集

　　剩余污泥從斜管沉淀池轉(zhuǎn)移至2個污泥儲存池，每個污泥儲存池長13.9m，寬24m，深5m。每個池內(nèi)配備一臺24kW的攪拌器。

　　第二階段：污泥濃縮

　　污泥從儲存池用泵送至14座濃縮池，濃縮池采用重力濃縮，每座濃縮池直徑27.5m，總?cè)莘e30886m3。

　　第三階段：污泥脫水

　　污泥通過投加陽離子PAM進行調(diào)理，然后采用離心脫水機將含固率3%的污泥脫水至含固率最高可達 24%(含水率76%)。

　　離心機共10臺，每天處理能力85m3/h。

　　第四階段：太陽能干化

　　脫水后的污泥送至污泥8個50m3的污泥儲存罐，然后再送至太陽能干化車間。干化廠房總占地250000m2。

　　全廠共有128條太陽能干化處理線，分8組布置。每組共有16條處理線(16個房間)，單條處理線占地12m寬、100.43m長。干化車間配備自動進料和手機系統(tǒng)。

　　含水率76%的污泥，通過皮帶輸送機輸送到太陽能干燥單元，通過連續(xù)攪拌，得到干燥度為 75% 的最終產(chǎn)品(污泥)，干化后的污泥將用于農(nóng)業(yè)應(yīng)用(土壤修復(fù))或建材利用(燒水泥、磚或者回填材料等)。

　　寫在最后：

　　創(chuàng)造紀(jì)錄的全球最大污水廠目前已經(jīng)投入運行，但是目測這個紀(jì)錄也保持不了多久了，因為埃及致力于創(chuàng)造世界級污水廠的熱情和需求一點兒都沒減少。

　　據(jù)報道，埃及正在建設(shè)the El Hammam agricultural wastewater plant，處理量為600萬m3/d，建成后這個污水廠，也就超過Bahr Al Baqar污水廠，成為新的全球最大污水廠。

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