挑战

宾夕法尼亚州上格温内德镇的污水处理厂 (WWTP) 处理住宅废物 (70%) 和工业废物 (30%)，在潮湿天气流量高峰期间努力保持性能。现有设施旨在处理平均每天 570 万加仑 (MGD) 的日流量，最大月流量为 6.5 MGD，每小时峰值流量为 12 MGD。当工厂试图处理这些峰值流量时，水质会恶化，因为由于缺乏固体分离，澄清池成为瓶颈。

由于该厂难以处理其最初的峰值设计流量12 MGD，因此该厂使用其可用的储罐尽可能保持和平衡流量。监测和控制这些高流量事件是一个耗时且操作人员密集的过程。此外，潜在的未来总磷（TP）限值为0.2 mg/L，因此需要升级。

解决方案

为了避免三级处理和二级系统升级的费用，Upper Gwynedd 在其工程公司环境工程与管理协会的协助下安装了 BioMag® 系统。磁铁矿压载沉降满足了他们的需求，无需额外的储罐容量、盆地内变化、施工期间的分流或任何处理中断。BioMag 系统的快速沉降速率使其能够在混合液悬浮固体 (MLSS) 浓度升高的情况下运行。该系统还提高了乡镇出水的质量和稳定性，工厂将重新调整到年平均流量 6.4 MGD、最大月流量 7.5 MGD 和峰值小时流量 22.5 MGD。

与其他高速澄清技术不同，BioMag® 系统与任何类型的澄清器兼容

结果

初步试点测试
BioMag® 系统能够充分处理所有流量（液压和有机），以及将 TP 降低到0.2 mg/L的未来限值以下的能力。试点取得了：

• 使用一半的可用澄清池在 6+ MGD 的高流量下进行稳定、高水平的处理，这对应于 12+ MGD 的高峰小时流量
• 在相当于 10,842 磅的有机负荷下进行稳定、高水平的处理。每天，这是它旨在管理的最大生物需氧量
• 出水 TP 下限为 0.2 mg/L，无需添加新的储罐或额外的三级处理步骤，同时在各种工艺条件下保持对污泥层的一致控制
• 在峰值流量期间，总悬浮固体 (TSS) 小于 10 毫克/升（月平均值）和小于 30 毫克/升（每天最大值）。

• 在设计负载条件下持续硝化并达到氨允许水平（夏季 0.74 毫克/升，冬季 2.2 毫克/升）

2007 年夏天，CoMag® 系统的一个试点证明了它能够用明矾、聚合氯化铝 (PACL)、氯化铁或铝酸钠凝结剂满足新的 TP 限制。此外，试点证明 CoMag 系统可以满足未来低至 0.05 g/L 的许可限制，而无需抛光过滤器，只需增加凝结剂剂量即可。   

全尺寸安装结果
自 2014 年初首次安装以来，BioMag 系统已成功处理高潮湿天气流量，并在这些条件下产生 TSS 浓度低于 10 毫克/升且碳质生物需氧量 (CBOD) 低于 5 毫克/升的污水。

此外，Upper Gwynedd于2014年9月和2015年3月完成了两次为期七天的性能测试。该设施每次必须达到0.2 mg/L的污水磷限值。在9月和3月，其平均出水活性磷浓度分别为0.09 mg/L和0.11 mg/L，成功通过。

终极雨水测试
2014 年 4 月，BioMag 系统成功通过了终极雨水测试——一生只有一次的 5 英寸降雨事件。暴雨期间出水 TSS 增加到 8 毫克/升。费城地区几乎所有其他污水处理厂都被洪水淹没，但上格温内德的 BioMag 系统轻松处理了多余的流量。