童君

（安徽東華環(huán)境市政工程有限責(zé)任公司，合肥 230088）

開發(fā)區(qū)工業(yè)廢水處理廠提標(biāo)改造工程實例

童君

（安徽東華環(huán)境市政工程有限責(zé)任公司，合肥 230088）

針對開發(fā)區(qū)工業(yè)廢水水質(zhì)復(fù)雜，可生化性較差的特點，通過采取增加水解酸化段，將傳統(tǒng)AO工藝改造為MBBR工藝，增建臭氧氧化－BAF深度處理工藝等措施對園區(qū)污水廠進(jìn)行提標(biāo)改造。改造后運行結(jié)果顯示，出水CODCr、NH3－N、TN質(zhì)量濃度分別為38～45、0.5～7.5、10～14mg／L，穩(wěn)定達(dá)到GB18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級A標(biāo)準(zhǔn)的要求。主要介紹了改造后的工藝流程，給出了主要構(gòu)筑物的設(shè)計參數(shù)及設(shè)備配置。

工業(yè)廢水；水解酸化；MBBR工藝；臭氧氧化；曝氣生物濾池

各類經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)目前已成為我國各地政府的發(fā)展重點，是各工業(yè)企業(yè)的主要聚集地。開發(fā)區(qū)工業(yè)廢水成分復(fù)雜，對環(huán)境危害性較大。因此處理好該部分廢水，對保護(hù)環(huán)境、實現(xiàn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展有重要意義。

1 工程概況

某市經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)以石化產(chǎn)業(yè)為主，同時包括精細(xì)化工、鹽化工業(yè)等。開發(fā)區(qū)排放廢水以石化企業(yè)含油廢水為主，主要污染物為COD、油類。廢水處理工程設(shè)計規(guī)模為5萬m3／d，采用AO工藝處理，設(shè)計出水水質(zhì)達(dá)到GB 18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級B標(biāo)準(zhǔn)的要求。當(dāng)?shù)卣延?013年將排放標(biāo)準(zhǔn)提高為一級A標(biāo)準(zhǔn)，并且隨著入駐企業(yè)的增加，水質(zhì)更趨復(fù)雜，廢水可生化性較差，對原污水廠進(jìn)行提標(biāo)改造勢在必行。

2 提標(biāo)改造方案

2.1 改造前工藝存在的問題

改造前工藝流程為：粗格柵及提升泵站→細(xì)格柵及沉砂池→AO生物池→二沉池→消毒接觸池→排放泵房。與最初設(shè)計時相比，污水廠進(jìn)水中增加了合成橡膠廢水、丙烯腈廢水，新增廢水中存在一些難生物降解并對生化產(chǎn)生抑制作用的含氰化合物、聚合物等［1］，水質(zhì)、水量波動大，這導(dǎo)致污水廠出水水質(zhì)無法穩(wěn)定達(dá)到GB 18918—2002一級B標(biāo)準(zhǔn)；同時考慮到污水廠并未滿負(fù)荷運行，處理水量僅為設(shè)計值的50%，當(dāng)水量達(dá)到設(shè)計值時生化池停留時間將大幅縮短，其出水必定長期無法達(dá)標(biāo)。

2.2 改造工程設(shè)計進(jìn)、出水水質(zhì)

改造工程設(shè)計進(jìn)、出水水質(zhì)如表1所示。

2.3 改造方案

改造后工藝流程如圖1所示，其中實線框內(nèi)為新建構(gòu)筑物，虛線框內(nèi)為利舊或改造構(gòu)筑物。

表1 設(shè)計進(jìn)、出水水質(zhì)Tab.1 Design influent and effluent water quality

圖1 提標(biāo)改造后污水處理工藝流程Fig.1 Flow of upgraded wastewater treatment process

在預(yù)處理段增加事故池、均質(zhì)池，貯存水質(zhì)、水量超過設(shè)計要求的事故水，減小水質(zhì)波動幅度，避免對生化系統(tǒng)等后續(xù)構(gòu)筑物產(chǎn)生沖擊；增加混凝氣浮池去除油類，確保生化系統(tǒng)污泥活性不受影響［2］。

在生化處理段增加水解酸化池（與均質(zhì)池合建），使大分子有機(jī)物或聚合物降解成小分子有機(jī)物，提高廢水的可生化性。在O池使用懸浮填料，將傳統(tǒng)AO工藝改造為移動床生物流化床（MBBR）工藝，增加了微生物量，提高生化系統(tǒng)的容積負(fù)荷［3］。由于填料上生物膜自外向內(nèi)形成“好氧－缺氧－厭氧”微環(huán)境，適宜進(jìn)行短程硝化反硝化生物脫氮［4］，在較低的m（BOD5）／m（TN）值情況下可得到較好的脫氮效果。

增加深度處理工段，采用臭氧氧化-曝氣生物濾池（BAF）工藝，利用臭氧的氧化作用使廢水中的難降解大分子開環(huán)斷鏈成易降解小分子［5］，進(jìn)而被BAF中的生物膜降解。為避免具有COD特征的生物絮體消耗臭氧，增大運營成本，在臭氧氧化池前增加高密度澄清池，以去除二沉池出水中的SS。BAF出水投加絮凝劑后進(jìn)入V型濾池，進(jìn)一步去除CODCr、BOD5、SS、TP，確保出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

3 主要構(gòu)筑物及設(shè)計參數(shù)

3.1 利舊構(gòu)筑物

（1）粗格柵及提升泵站。粗格柵渠平面尺寸為10.00 m×1.60 m，渠深7.45 m，柵前最大水深1.0 m，最大過柵流速為1 m／s?；剞D(zhuǎn)式粗格柵除污機(jī)2套，柵寬1 500 mm，柵間距15 mm。潛水離心泵5臺，4用1備，其中1臺變頻，功率為45 kW。

（2）細(xì)格柵及沉砂池。階梯式細(xì)格柵機(jī)3臺，2用1備，柵寬655 mm，柵隙3 mm，渠深1.55 m，雙槽橋式吸砂機(jī)1套，跨度6 600 mm。

（3）二沉池。共2座，輻流式，中心進(jìn)水周邊出水。直徑為36 m，池邊深度為4.5 m，表面負(fù)荷為0.56 m3／（m2·h）。

（4）污泥泵房?；亓魑勰啾?臺，單臺泵流量為780 m3／h，揚程為0.10 MPa，剩余污泥泵6臺，單臺泵流量為38 m3／h，揚程為0.10 MPa。

3.2 改造構(gòu)筑物

（1）鼓風(fēng)機(jī)房。利用原構(gòu)筑物，新增2臺風(fēng)機(jī)，參數(shù)分別為：風(fēng)量164 m3／min，風(fēng)壓70.56 kPa；風(fēng)量82 m3／min，風(fēng)壓70.56 kPa。

（2）加氯加藥間。利用原構(gòu)筑物，增加PAC、PAM加藥泵各3臺。

（3）AO生物池。2座，每座分為2個處理系列，共4個處理系列，每個系列可獨立運行。污泥質(zhì)量濃度為3 g［MLSS］／L，污泥負(fù)荷為0.095 kg ［BOD5］／（kg［MLSS］·d）。單系列中A池分5段，其中含過渡段；單系列中O池分為3格，單格平面尺寸為40.00 m×6.00 m。好氧段投加懸浮填料、設(shè)置攔截格網(wǎng)。懸浮填料6 900 m3，Φ 25 mm×10 mm，比表面積大于500 m2／m3，密度大于0.96 t／m3。好氧段曝氣量為450 m3／min，原有盤式曝氣器11 520套，充氧量不小于2 m3／（h·個）?，F(xiàn)增設(shè)穿孔曝氣管，曝氣管主管管徑為DN 200 mm，支管管徑為DN 70 mm，孔徑為5 mm，以確保供氧充足、并使懸浮填料處于流化狀態(tài)。在好氧段的前2格增加導(dǎo)流墻，將前2格改造為循環(huán)推流式，每格設(shè)置1臺推進(jìn)器，槳葉直徑為1800mm，功率為4.5 kW。

（4）中間提升泵站。將原廠二期接觸池及排放泵房改造為中間提升泵站，拆除現(xiàn)有二期排放泵房的外排泵，重新配置安裝5臺中間提升泵，4用1備，單臺泵流量為620 m3／h，揚程為0.12 MPa，保留現(xiàn)有泵的出水管路系統(tǒng)。

3.3 新建構(gòu)筑物

（1）混凝氣浮池。混合池尺寸為6.00 m×2.60 m×3.10 m，混合時間為80 s，設(shè)1臺立式槳葉式攪拌機(jī)，攪拌功率為18.5 kW。反應(yīng)池分2個處理系列，單系列分3格，分別為一、二、三級反應(yīng)池，單格尺寸為6.00 m×3.15 m×3.10 m，反應(yīng)池總停留時間為9 min，共設(shè)6臺立式框架式攪拌器，一、二、三級攪拌反應(yīng)功率分別為0.75、0.55、0.37 kW。氣浮分離區(qū)分2個系列，單系列尺寸為23.00 m×11.00 m×3.10 m（包括溶氣釋放區(qū)及出水槽），停留時間為20 min，表面負(fù)荷為6 m3／（m2· h）。設(shè)行車式刮渣機(jī)2臺，跨度為11.4 m。

（2）事故池。總停留時間為8 h，分2格，單格尺寸為58.00 m×24.00 m×6.00 m（有效水深），設(shè)立式槳葉式攪拌機(jī)4臺，單臺功率為18.5 kW。

（3）均質(zhì)水解酸化池?？偼Ａ魰r間為14 h，分2系列，單系列尺寸為102.00 m×24.00 m×6.00 m（有效水深），單系列分3格，第1格為均質(zhì)段，后2格為水解酸化段，內(nèi)部安裝彈性填料5 600 m3，設(shè)立式槳葉式攪拌機(jī)6臺，單臺功率為18.5 kW。

（4）中沉池。2座，池內(nèi)徑為24.00 m，表面負(fù)荷為2.5 m3／（m2·h），池邊深度為3.5 m，停留時間為1.2 h，采用周邊傳動全橋式刮泥機(jī)。

（5）高密度澄清池?？偝叽鐬?1.50 m×24.00 m×7.00 m。包括反應(yīng)池2座，單座尺寸為6.50 m× 6.50 m×7.00 m。澄清池2座，單座尺寸為15.50 m× 15.50m×7.00m。澄清池刮泥機(jī)2臺，直徑為12000 mm，斜管156 m3，斜長1.0 m，斜管直徑為30～40 mm，傾角為60°。

（6）臭氧氧化池。尺寸為30.00 m×28.00 m× 7.00 m，接觸池停留時間為47 min，緩沖池停留時間為98 min。

（7）曝氣生物濾池。1座，分12格，單格尺寸為13.00 m×6.50 m×7.70 m，BOD5負(fù)荷為0.3 kg／（m3·d），空床停留時間為2 h。

（8）混合反應(yīng)濾池。1座，分6格，混合池停留時間為79 s；尺寸為3.50 m×1.80 m×4.00 m（有效水深），反應(yīng)池停留時間為7.5 min；濾速為7.5 m／h。V型濾池成套設(shè)備6套，包括濾板、濾料、長柄濾頭、承托層等。

（9）消毒池及外排泵站。消毒接觸時間為36 min，提升泵4臺（3用1備），單臺泵流量為800 m3／h，揚程為0.13 MPa。

（10）臭氧制備間。平面尺寸為18.00 m×12.00 m，臭氧發(fā)生器3臺（2用1備），臭氧產(chǎn)量為20kg／h。

4 工程設(shè)計特點

（1）改造方案充分利用了原有構(gòu)筑物，最大限度地節(jié)省了投資，同時縮短了建設(shè)周期，使污水廠能夠迅速投入運營。

（2）同時采用增加導(dǎo)流墻改善傳質(zhì)混合效果，增加懸浮填料提高容積負(fù)荷，增大曝氣量等多種手段，提高了CODCr及NH3-N去除率；利用生物膜的短程硝化反硝化，在不外加碳源的情況下實現(xiàn)TN的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

5 工程運行效果

系統(tǒng)出水CODCr、NH3-N質(zhì)量濃度在調(diào)試初期最高分別達(dá)到65和16 mg／L，去除效果不理想。穩(wěn)定運行后出水CODCr、NH3-N質(zhì)量濃度分別為38～45、0.5～7.5 mg／L。除個別情況下由于進(jìn)水CODCr濃度較低、碳氮比不足，導(dǎo)致出現(xiàn)TN濃度超標(biāo)的情況外，出水TN質(zhì)量濃度一般為10～14 mg／L，能夠達(dá)標(biāo)。

6 投資及運行成本

本工程建設(shè)投資約1.6億元，總處理成本為2.910元／m3，運行成本為1.889元／m3。

7 結(jié)論

（1）采用投加懸浮填料的方法可有效提高活性污泥系統(tǒng)的處理能力，增強(qiáng)生化系統(tǒng)抗沖擊負(fù)荷的能力。該方法充分利用原有構(gòu)筑物，投資省，安裝方便，適宜用于舊廠改造項目。

（2）經(jīng)生化處理后的廢水中可生物降解有機(jī)物含量較少，臭氧-BAF工藝可提高此類廢水的可生化性，進(jìn)一步去除其中污染物以滿足日益嚴(yán)格的排放要求。同時該工藝還具備占地小、運行費用低的優(yōu)點。

［1］麻思明，顧平.丙烯腈生產(chǎn)廢水處理研究進(jìn)展［J］.工業(yè)水處理，2013，33（5）：13－17.

［2］杜華，馮志剛，蔣林時，等.油沖擊對煉油廢水生物活性污泥性能的影響［J］.遼寧石油化工大學(xué)學(xué)報，2006，26（2）：23－26.

［3］范懋功.MBBR法在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用［J］.工業(yè)用水與廢水，2003，34（3）：9－11.

［4］陳旭.生物膜法短程硝化反硝化脫氮的研究［D］.南京：南京理工大學(xué)，2008.

［5］董俊明.臭氧催化氧化處理活性藍(lán)染料廢水及催化劑的研究［J］.環(huán)境工程學(xué)報，2008，2（11）：1524－1528.

An example of upgrading and reconstruction project of industrial wastewater treatment plant in development area

TONG Jun
（Anhui Donghua Environment and Municipal Engineering Co.,Ltd.,Hefei 230088,China）

As industrial wastewater from development area has complicated component and is hard -biodegradable,an upgrading and reconstruction project of industrial wastewater plant in the said area was carried out through adding hydrolytic acidification unit,replacing traditional AO process with MBBR process,building out ozone oxidation-BAF advanced treatment process and some other countermeasures.The running effect of the plant after the reconstruction showed that,the mass concentrations of CODCr,NH3-N and TN in the effluent water were 38-45,0.5-7.5 and 10-14 mg/L respectively,which met the specification for level A grade 1 in GB 18918—2002 Discharge Standard of Pollutants for Municipal Wastewater Treatment Plant.The process flow of the reconstructed project was introduced with the design parameters and devices layout of the main structures provided also.

industrial wastewater; hydrolytic acidification; MBBR process; ozone oxidation; BAF

X703.1

B

1009－2455（2016）01－0063－03

童君（1988－），男，安徽無為人，助理工程師，碩士研究生，主要從事水污染處理方面的工作，（電子信箱）tongjun＠chinaecec.com。

2015-08-24（修回稿）