魯元寶，劉海波

（1.山東鋼鐵濟南分公司，濟南　250101；2.江蘇盛世水業(yè)有限公司，南京　210019）

農(nóng)藥醫(yī)藥化工園區(qū)集中式污水處理廠改造工程實例

魯元寶1，劉海波2

（1.山東鋼鐵濟南分公司，濟南250101；2.江蘇盛世水業(yè)有限公司，南京210019）

針對江蘇如東沿海經(jīng)濟開發(fā)區(qū)集中式污水處理廠原工藝處理出水不達標的問題，對現(xiàn)有水質(zhì)水量、原處理工藝、運行狀況及問題進行分析，提出預(yù)處理-強化水解酸化-氧化溝-臭氧高級氧化-BAF的組合處理改造工藝。工程運行結(jié)果表明，改造后工藝處理出水CODCr質(zhì)量濃度低于70 mg/L，NH3-N質(zhì)量濃度低于5 mg/L，TP質(zhì)量濃度低于0.5 mg/L，三者去除率均達到80%以上，出水水質(zhì)穩(wěn)定達到DB 32/939—2006《化學工業(yè)主要水污染物排放標準》一級指標要求。

農(nóng)藥；醫(yī)藥；化工園；臭氧氧化；改造

如東沿海經(jīng)濟開發(fā)區(qū)化工園區(qū)企業(yè)眾多，以農(nóng)藥、醫(yī)藥、印染、高分子材料生產(chǎn)企業(yè)居多，其生產(chǎn)工藝流程千差萬別，所產(chǎn)生的污廢水水質(zhì)水量變化大，且色度高、毒性大、可生化性差，屬典型的有毒有害難降解的工業(yè)污水［1］。另外各企業(yè)內(nèi)部水處理程度及工藝水平差異較大，園區(qū)集中式污水處理廠原工藝為水解酸化-氧化溝-混凝沉淀組合處理工藝，出水不達標，這給園區(qū)污水處理廠的運行帶來很大困難［2］。本文針對如東沿海經(jīng)濟開發(fā)區(qū)集中式污水處理廠工藝的改造方案及改造前、后運行狀況進行分析，以期為未來化工污水處理工藝的研發(fā)及設(shè)計提供參考。

1　工程概況

江蘇省如東沿海經(jīng)濟開發(fā)區(qū)始建于2004年，目前園區(qū)入駐企業(yè)近200家，均為精細化工企業(yè)，產(chǎn)品涉及各種農(nóng)藥［3］、醫(yī)藥、高分子、染料中間體和成品。園區(qū)集中污水處理廠總設(shè)計處理規(guī)模為2.0萬t/d，設(shè)計采用水解酸化-氧化溝-混凝沉淀組合處理工藝。

隨著運行時間的延長以及化工園區(qū)企業(yè)的大量入駐，一方面，污水水質(zhì)、水量更為復雜多變，另外一方面，針對來水的特征有機污染物，污水處理廠缺乏相應(yīng)的處理措施，導致難以實現(xiàn)污水穩(wěn)定達標排放，同時園區(qū)污水處理廠無生活污水接入，污水可生化性差，m（BOD5）/m（CODCr）低于0.1，因此，如東沿海經(jīng)濟開發(fā)區(qū)為全面嚴格貫徹執(zhí)行國家環(huán)境保護法規(guī)，決定對污水處理廠進行提標改造。

2　原處理工藝、運行狀況及問題分析

2.1處理工藝

原工藝流程為：企業(yè)污水通過一企一管（多企一管）接入園區(qū)集中污水處理廠，污水處理廠在進水室設(shè)置監(jiān)控儀表監(jiān)控來水水質(zhì)，之后合并匯入進水導流池，再自流進入原格柵渠（提升泵房），視水質(zhì)情況提升進入事故池或調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池進行二次提升進入初沉池，初沉池僅僅過水（設(shè)配水系統(tǒng)），不投加藥劑運行，出水依次自流進入水解酸化池、氧化溝、二沉池、混凝沉淀池和排放水池，出水提升排海。

2.2工程運行狀況分析

園區(qū)集中污水處理廠設(shè)有完備的自動監(jiān)測系統(tǒng)，改造前污水處理廠進、出水水質(zhì)的相關(guān)檢測結(jié)果見圖1～圖3。

圖1　改造前污水處理廠進水水量

圖2　改造前污水處理廠進、出水CODCr濃度

圖3　改造前污水處理廠出水NH3-N和TP濃度

由檢測結(jié)果可知，污水處理廠進水水量和水質(zhì)波動較大，水量在7 000～12 000 m3/d之間波動，CODCr的質(zhì)量濃度則在200～550 mg/L之間，進水pH值顯弱堿性，這也與化工園區(qū)綜合污水特性相一致。污水處理廠出水CODCr和NH3-N濃度不能穩(wěn)定達標，TP濃度則基本可以達標。

2.3污水處理廠存在的主要問題

雖然通過一企一管（多企一管）和在線監(jiān)控設(shè)備，使污水處理廠的進水端水質(zhì)基本可以得到控制，但在實際運行中，仍然存在超標進水、進水水質(zhì)波動大等問題，尤其是污水中特征有機、有毒污染物的沖擊負荷較大，導致出水不能穩(wěn)定達標。通過對工藝構(gòu)筑物參數(shù)和實際運行數(shù)據(jù)的深入分析，發(fā)現(xiàn)污水處理廠在實際運行中還存在以下問題：

（1）進水特征有機污染物無法得到有效控制。企業(yè)污水預(yù)處理系統(tǒng)良莠不齊，本身對化工污水中難降解特征有機污染物的去除效果不佳，直接導致污水處理廠進水中特征有機污染物濃度過高，對生化處理系統(tǒng)形成沖擊。

（2）特征有機污染物不能實現(xiàn)有效去除。針對來水特征有機污染物的去除，現(xiàn)有的水解酸化-氧化溝-混凝組合工藝，雖然可以一定程度降解（破解）污水中的特征有機污染物，但水解酸化池處理效果差，氧化溝污泥性質(zhì)不穩(wěn)定，較難實現(xiàn)對有機污染物的高效破壞，尤其是針對難降解、抗氧化性強的一些特征有機污染物。

（3）水解酸化停留時間較短，不能有效提高進水m（BOD5）/m（CODCr）值。由于污水處理廠進水是各企業(yè)經(jīng)過預(yù)處理后的污水，BOD5濃度極低，實測m（BOD5）/m（CODCr）低于0.1，所以必須依靠水解工藝有效提高污水的可生化性，才能使后續(xù)好氧單元發(fā)揮功效，因此水解酸化單元是整個污水處理廠的核心單元。水解酸化池停留時間僅為16 h左右，其對CODCr的處理效率僅為10%左右，對m（BOD5）/m（CODCr）的提升低于0.05，遠沒有達到既定的處理目標。

（4）氧化溝處理效果不佳。由于前段水解酸化處理效果較差，水解反應(yīng)后m（BOD5）/m（CODCr）依然在0.1左右，導致氧化溝處理CODCr去除率低于20%，處理效果差。此外，由于大量特征有機污染物沒有得到有效去除，因此氧化溝中的污泥活性不高，穩(wěn)定性差，抗沖擊能力較弱。

（5）該工藝無深度處理單元，出水無法得到有效保證［3］。

3　工藝改造方案

綜合考慮污水特點、運行實際情況、處理要求及現(xiàn)場大量工程試驗結(jié)果，確定工程改造內(nèi)容主要為：強化生化處理，提升深度處理，末端保障。

3.1強化生化處理

（1）水解酸化池改造。①增設(shè)4座上流式水解酸化反應(yīng)器?？傆行С厝轂? 000 m3，有效停留時間為6 h，與原有水解酸化池共同組成新的水解酸化反應(yīng)系統(tǒng)，整體的停留時間超過22 h。②對原有水解酸化池進行改造，將池內(nèi)的的水力流態(tài)改為上流-下流-上流的形式，以提高泥水混合效果。

（2）氧化溝改造。①曝氣單元的改造：保留現(xiàn)有倒傘表曝機，依舊作為主要的曝氣設(shè)備，用于調(diào)控氧化溝流速和溶解氧濃度。同時新建鼓風機房，并在池內(nèi)設(shè)置可提升曝氣頭，依靠可提升曝氣頭進行曝氣，通過安裝變頻設(shè)備，可以有效地自動控制好氧池的溶解氧濃度。中間段設(shè)置潛水推流器，依靠推流器進行完全混合。②將氧化溝改造為PACT池［4］。通過增加干式粉末活性炭投加裝置和活性炭提升裝置，定量連續(xù)投加粉末活性炭將氧化溝改成PACT池，提高氧化溝抗沖擊能力及負荷去除能力。

3.2提升深度處理功能

（1）新增臭氧氧化單元［5］。新增臭氧氧化池的有效池容為3 000 m3，接觸反應(yīng)時間為60 min，衰減時間超過200 min，接觸反應(yīng)區(qū)內(nèi)置臭氧氧化催化劑，新增2臺20 kg臭氧發(fā)生器，接觸區(qū)臭氧投加量保證在50 mg/L以上［6］，經(jīng)過改造可大幅提升臭氧氧化效率。

（2）新建BAF單元。增設(shè)BAF池1座。有效池容為2 500 m3，停留時間為3 h。臭氧氧化的主要作用在于提高尾水的可生化性，因此后續(xù)必須銜接有效的生化處理工藝，才能實現(xiàn)最終出水的穩(wěn)定達標［7］。同時考慮到污水TN濃度較高，尾水臭氧處理后還需進行脫氮處理，因此最終選擇BAF工藝作為末端生化系統(tǒng)［8-10］。

經(jīng)過改造后，污水處理工藝流程見圖4。

圖4 改造后的工藝流程

4　改造工藝運行狀況

污水處理廠于2015年4月份改造完成，并同步開始調(diào)試，監(jiān)測其進、出水水質(zhì)狀況，2016年1～6月份污水處理廠進、出水水質(zhì)的監(jiān)測結(jié)果見表1。

表1　改造后污水處理廠進、出水水質(zhì)Tab.1　Influent and effluent water quality before and after reconstruction

由表1可知，污水處理工藝改造后，在進水CODCr質(zhì)量濃度最高達500 mg/L，NH3-N質(zhì)量濃度最高達30 mg/L，TP質(zhì)量濃度最高達8 mg/L的情況下，處理后出水CODCr質(zhì)量濃度穩(wěn)定在70 mg/L以下，CODCr去除率達80%以上；出水NH3-N質(zhì)量濃度低于 5 mg/L，出水TP質(zhì)量濃度低于0.5 mg/L，去除率均達到80%。出水能穩(wěn)定達到DB 32/939-2006《化學工業(yè)主要水污染物排放標準》一級排放指標要求。

5　結(jié)語

（1）如東沿海經(jīng)濟開發(fā)區(qū)集中式污水處理廠改造工藝采用預(yù)處理-水解酸化-氧化溝-臭氧高級氧化-BAF組合工藝處理園區(qū)污水是可行的，該工藝能適應(yīng)園區(qū)污水水質(zhì)水量的變化，出水水質(zhì)穩(wěn)定達到江蘇省DB 32/939-2006一級排放指標要求。

（2）改造后的水解酸化池能夠有效提升污水的m（BOD5）/m（CODCr）至0.15以上，保證了生化系統(tǒng)的運行效率。

（3）臭氧高級氧化-BAF組合工藝能夠有效地應(yīng)對農(nóng)藥、醫(yī)藥化工污水的末端深度處理要求，確保CODCr和色度能夠穩(wěn)定達到江蘇省DB 32/939-2006一級排放指標要求。

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A reconstruction project of centralized sewage treatment plant in pesticide and chemical industrial park

LU Yuan-bao1，LIU Hai-bo2
（1.Branch Office of Shandong Iron Steel Group，Jinan 250101，China；2.Jiangsu Sense Water Co.，Ltd.，Nanjing 210019，China）

In view of the problem that the quality of the effluent water from a centralized sewage treatment plant in Rudong coastal economic development zone of Jiangsu province was not up to the standard，the quality and quantity of the current influent water，the original treatment process，the operation status and the existing problems，were analyzed.A combined process of pretreatment-enhanced acid hydrolysis-oxidation ditch-ozone advanced oxidation-BAF was adopted for the reconstruction of the said sewage treatment plant.The running results of the project showed that，through the reconstruction，the mass concentrations of CODCr，NH3-N and TP in the effluent water were lower than 70，5 and 0.5 mg/L respectively，the removal rates of them were all above 80%，the effluent water quality stably met the specification for grade 1 in DB 32/939-2006 Provincial Discharge Standard of Main Water Pollutants for Chemical Industry of Jiangsu Province.

pesticide；medicine；chemical industrial park；ozone oxidation；reconstruction

X703.1；X505

B

1009-2455（2016）04-0064-03

魯元寶（1969-），男，山東膠州人，高級經(jīng)濟師，主要研究方向為鋼鐵行業(yè)工業(yè)循環(huán)水處理總包運營，（電子信箱）luyuanb@163.com。

2016-07-19