張泉

（青島科技大學(xué)，山東青島266061）

污水處理站的設(shè)計(jì)與試運(yùn)行

張泉

（青島科技大學(xué)，山東青島266061）

介紹了青島海晶化工公司污水處理站的設(shè)計(jì)，并就開車后系統(tǒng)的試運(yùn)行情況進(jìn)行了評價(jià)和總結(jié)。裝置運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和社會效益表明，該污水處理站的運(yùn)行已達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

氯堿廢水；氯化聚乙烯酸水；處理

青島海晶化工集團(tuán)有限公司的氯化聚乙烯（CPE）生產(chǎn)裝置日產(chǎn)含酸廢水達(dá)1 000 t以上，原來是送到電石泥裝置進(jìn)行中和，系統(tǒng)的水量不好平衡。新建1座污水處理站，對CPE含酸廢水進(jìn)行了治理，使污水處理站出水符合《山東省半島流域水污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB37/676—2007）二類污染物一級標(biāo)準(zhǔn)。

由于現(xiàn)場資料有限，該設(shè)計(jì)方案按照新建考慮，原有污水處理設(shè)施在提供詳細(xì)資料后，再根據(jù)實(shí)際情況充分合理利用，在保證處理水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的前提下盡量減少投資。

1 污水處理站的基本設(shè)計(jì)方案

1.1 工程規(guī)模

根據(jù)青島海晶化工集團(tuán)有限公司提供的數(shù)據(jù)，確定污水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)模為：電石泥壓濾水800 m3/d，CPE廢水1 200 m3/d，合計(jì)廢水2 000 m3/d，約85 m3/h。

1.2 污水進(jìn)水水質(zhì)及外排水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)該公司提供的數(shù)據(jù)及相關(guān)工程經(jīng)驗(yàn)，確定新建污水站進(jìn)水水質(zhì)見表1和表2。

表1 電石泥壓濾水進(jìn)水水質(zhì)表mg/L

表2 CPE廢水進(jìn)水水質(zhì)表mg/L

根據(jù)青島市環(huán)境保護(hù)局的要求，污水處理站的水質(zhì)應(yīng)達(dá)到《山東省半島流域水污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB37/676－2007）二類污染物一級標(biāo)準(zhǔn)，具體指標(biāo)如表3。

1.3 工藝流程及說明

工藝流程方框圖見圖1。

污水處理站處理的污水屬于氯堿廢水，該站主要處理CPE含酸廢水和電石泥壓濾水。電石泥壓濾水中含有Ca（OH）2、Ca2S、NH3、COD、懸浮物以及少量溶解的乙炔，pH值為11.7，壓濾水中往往是以壓濾泥漿的形式存在。CPE廢水氯離子含量高，pH值較低（＜1）。污染物主要是在生產(chǎn)過程中使用氯氣，在水中形成HCl所致，同時夾帶一些滑石粉和PE等固體雜質(zhì)。2種廢水中無機(jī)污染物多，生化性差，屬難生化工業(yè)廢水。

表3 處理后外排水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)mg/L

根據(jù)以上水質(zhì)特點(diǎn)，采用了以物化處理及化學(xué)處理為主的處理工藝。

過量的電石泥廢水首先進(jìn)入初沉池進(jìn)行沉淀，上清液自流進(jìn)入堿性水曝氣調(diào)節(jié)池；初沉池底部泥渣通過泥渣泵進(jìn)入反應(yīng)池，通過鼓風(fēng)攪拌，內(nèi)循環(huán)等方式，使泥漿與部分的酸性水充分接觸混合，進(jìn)行酸堿中和反應(yīng)，在其中保持堿過量，混合液自流進(jìn)入初沉池。初沉池沉淀的未反應(yīng)的堿渣經(jīng)泥渣泵打回至反應(yīng)池，繼續(xù)與酸性水進(jìn)行中和反應(yīng)，盡量減少廢渣的排放，可沉淀去除大量的懸浮物和部分的有機(jī)物、磷化物及硫化物。

經(jīng)初沉池沉淀的電石泥飽和上清液進(jìn)入曝氣調(diào)節(jié)池，進(jìn)行水量調(diào)節(jié)和水質(zhì)均化。通過鼓入空氣，即可充分進(jìn)行水質(zhì)均化，又可對廢水進(jìn)行預(yù)氧化，氧化吹脫部分COD、氨氮、磷化物及硫化物。

生產(chǎn)廢水中的CPE酸性水直接進(jìn)入酸性水曝氣調(diào)節(jié)池，進(jìn)行水量調(diào)節(jié)和水質(zhì)均化。然后，酸性廢水和堿性廢水上清液進(jìn)入中和池進(jìn)行中和反應(yīng)，多余的酸性水進(jìn)入反應(yīng)池與電石泥漿進(jìn)行反應(yīng)。由于酸性水的pH值不太穩(wěn)定，故中和池采用間歇進(jìn)水方式進(jìn)行酸堿中和，酸水和堿水分別進(jìn)入中和池，進(jìn)行調(diào)節(jié)中和，滿足要求后排放，2個中和池輪流操作，保證廢水pH值達(dá)到工藝要求。同時，在中和池中進(jìn)行曝氣攪拌，既有利于中和反應(yīng)的進(jìn)行又可以對廢水進(jìn)行氧化，脫除部分污染物，同時可以保證固體物不沉淀。隨后，廢水進(jìn)入混凝沉淀池。

在混凝池中，通過投加絮凝劑和脫硫劑等，與廢水中的硫化物等進(jìn)行充分的反應(yīng)絮凝后，形成結(jié)實(shí)的黑色顆粒物FeS等，經(jīng)后續(xù)沉淀池沉淀去除大量的硫化物及部分有機(jī)物、氨氮等。此時硫化物的總?cè)コ蔬_(dá)到99%以上。

隨后，廢水進(jìn)入氣浮機(jī)，在其中投加絮凝劑，與廢水中微小的有機(jī)和無機(jī)顆粒進(jìn)行反應(yīng)，生成絮狀礬花，在微氣泡的作用下上浮形成浮渣，通過刮渣機(jī)刮除。氣浮出水進(jìn)入曝氣氧化池。

污水在曝氣氧化池中進(jìn)行反應(yīng)，通過鼓風(fēng)機(jī)通入氧氣，再次進(jìn)行曝氣氧化脫硫。可根據(jù)情況投加氧化劑，同時去除水中的COD、氨氮和磷化物。排水pH值控制為6.5～8.5。隨后，在二沉池進(jìn)行泥水分離，上清液進(jìn)入砂濾池。

濁度較高的水在砂濾池中通過石英砂濾料，可以有效地除去懸浮雜質(zhì)，使水澄清，并可同時去除部分其他污染物。隨后，污水進(jìn)入排水檢測池，根據(jù)處理情況可適當(dāng)投加氧化劑，作為最后的把關(guān)手段。檢測池出水可直接達(dá)標(biāo)排放。

本方案中初沉池、沉淀池、二沉池均采用輻流式沉淀池，并配備刮泥機(jī)，最大限度地滿足排泥的需要?；炷恋沓啬嘣皻飧C(jī)浮渣排入現(xiàn)有儲渣池，經(jīng)水泵送入現(xiàn)有壓濾機(jī)設(shè)施進(jìn)行脫水處理后定期外運(yùn)處理。

1.4 主要設(shè)備

污水處理站主要設(shè)備見表4。

表4 污水處理站主要設(shè)備表

2 污水處理站運(yùn)行成本分析

（1）人工費(fèi)

污水處理站設(shè)置固定操作人員9人，其中，站長1人，三班四運(yùn)轉(zhuǎn)，每班2人。人工費(fèi)按照3 000元/（人·月），日處理污水2 000 t。

噸水人工費(fèi)P1＝3 000×9÷30÷2 000＝0.45（元/t）

（2）電費(fèi)

總裝機(jī)容量約為210 kW，其中運(yùn)行功率折合約為110 kW，每天能耗折合約2 640 kW·h，電費(fèi)按0.6元/（kW·h）計(jì)，2 640×0.85×0.6＝1 346（元/d）。

噸水電費(fèi)：P2＝1 346/2 000＝0.67（元/t）

（3）藥劑費(fèi)

本工程中需投加PAM、PAC、硫酸亞鐵及酸液和堿液。PAM投加量按10×10-6計(jì)，價(jià)格為12 000元/t，則，P3－1＝0.12（元/t）

PAC投加量按200×10-6計(jì)，價(jià)格為1 800元/t，則，P3－2＝0.36（元/t）

硫酸亞鐵投加量按30×10-6計(jì)，價(jià)格為800元/t，則，P3－3＝0.024（元/t）

氧化劑投加量按照300×10-6計(jì)，價(jià)格為800元/t，則，P3－4＝0.24（元/t）

藥劑總費(fèi)用P3＝0.120＋0.360＋0.024＋0.240＝0.744（元/t）

（4）運(yùn)行費(fèi)用

P＝P1＋P2＋P3＝0.450＋0.670＋0.744＝1.864（元/t）

3 污水處理站的試運(yùn)行情況和社會效益

2010年8月25日至9月3日，污水處理站進(jìn)行了為期10天的運(yùn)行考核，隨機(jī)對污水處理站出水水質(zhì)進(jìn)行化驗(yàn)的數(shù)據(jù)如表5所示。

表5 考核期間污水處理站出水水質(zhì)情況表

由表5可以看出，考核期間污水處理站出水水質(zhì)較好，除COD有一次超標(biāo)外，其余數(shù)據(jù)均合格。COD超標(biāo)的原因是Cl－達(dá)到較高值15 300 mg/L時，對COD分析數(shù)據(jù)的影響，按照用氯化鈉擬合的曲線進(jìn)行校正，則所有化驗(yàn)數(shù)據(jù)均合格。綜上所述，污水處理站能夠穩(wěn)定運(yùn)行，出水水質(zhì)較好，滿足設(shè)計(jì)要求，達(dá)到了工藝設(shè)計(jì)方案所要達(dá)到的污水治理效果。

污水處理站運(yùn)行后，可減少向環(huán)境排放大量污染物，其中，COD消減量約為245 t/a，氨氮消減量為21.6 t/a，硫化物消減量為57.6 t/a，可改善環(huán)境質(zhì)量，對于改善企業(yè)形象也有重要的作用。

Design and running－in of sewage treatment plant

ZHANG Quan
（Qingdao Science－technology College，Qingdao 266061，China）

The design of hygain chemical works＇s sewage treatment plant was introduced.The circumstance of the sewage treatment system was commented and summarized.The economic reckoning and social benefit of the plant was analyzed，and conclude that the sewage plant have satisfied the demand of the design.

chlor－alkali waste water；CPE acidic water；treatment

TQ085

B

1009－1785(2011)04-0040-03

2011－01－12