工業(yè)園區(qū)廢水因進(jìn)水來源廣泛、水質(zhì)復(fù)雜不穩(wěn)定，且進(jìn)水中含有大量難降解、致突變、致畸變、致癌的有機(jī)物及有毒物質(zhì)，可生化性較差，且可能含有無機(jī)酸、堿類等刺激性、腐蝕性的物質(zhì)。僅靠單一的生化處理工藝很難將廢水中難降解有機(jī)物及重金屬離子去除，導(dǎo)致出水不達(dá)標(biāo)。經(jīng)研究，采用“物化處理+生化處理+Fenton氧化+BAF”組合工藝對工業(yè)園區(qū)廢水進(jìn)行處理，能有效提高廢水中CODCr、BOD5等污染物的去除率�，F(xiàn)以江西某工業(yè)園區(qū)污水廠項(xiàng)目為例，對該工藝作詳細(xì)介紹。
1、項(xiàng)目概況
本項(xiàng)目位于江西某化工園區(qū)，項(xiàng)目來水主要為園區(qū)內(nèi)各企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的化工廢水及生活污水。園區(qū)廢水產(chǎn)生量為3188t/d，廢水中含有大量的苯和苯胺難降解物質(zhì)及鉛，鋅，硒，礦物油等有害的物質(zhì)，廢水可生化性低。本工程設(shè)計(jì)污水處理能力為5000m3/d。污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)見表1。
經(jīng)處理后，污水廠處理出水水質(zhì)需達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中一級標(biāo)準(zhǔn)的B標(biāo)準(zhǔn)排放要求。污水處理廠出水排放標(biāo)準(zhǔn)見表2。
2、工藝流程
本項(xiàng)目采用“物化處理+生化處理+Fenton氧化+BAF”組合工藝對工業(yè)園區(qū)廢水進(jìn)行處理，具體工藝流程如圖1所示。
園區(qū)內(nèi)的生產(chǎn)廢水和生活污水先進(jìn)入粗格柵提升泵房，經(jīng)粗格柵去除一些漂浮物，再提升至細(xì)格柵沉砂池，沉砂池采用旋流式，可有效地去除附著在砂粒表面的有機(jī)物。除砂后的污水進(jìn)入反應(yīng)沉淀池，調(diào)至堿性，加PAC、PAM混凝沉淀去除懸浮固體和重金屬離子。反應(yīng)沉淀池后的廢水自流入水解酸化池，在此作廢水緩沖的同時(shí)進(jìn)行將廢水中的大分子物質(zhì)進(jìn)行分解，提高廢水可生化性，便于后續(xù)生化系統(tǒng)處理。
水解酸化出水進(jìn)入缺氧池，利用缺氧環(huán)境進(jìn)行硝化和反硝化作用處理污染物。缺氧池出水進(jìn)入好氧池。好氧池中活性污泥，在鼓風(fēng)機(jī)曝氣的作用下，混合液得到足夠的溶解氧并使活性污泥和廢水充分接觸。廢水中的可溶性有機(jī)污染物為活性污泥所吸附并被存活在活性污泥上的微生物群體所分解。經(jīng)過微生物的降解、硝化、反硝化等一系列復(fù)雜的微生物作用從而使廢水得到凈化。
好氧池出水進(jìn)入二沉池，沉淀池進(jìn)一步降低出水中的有機(jī)物和SS，在沉淀池中進(jìn)行泥水分離。二沉池出水進(jìn)入Fenton氧化反應(yīng)池，調(diào)節(jié)pH至酸性條件下通過加入雙氧水和硫酸亞鐵，使難處理的有機(jī)物質(zhì)斷鏈分解，提高可生化性。Fenton處理后的出水先進(jìn)行pH調(diào)節(jié)，再通過加PAM進(jìn)行混凝沉淀，去除懸浮固體�；炷蟪鏊M(jìn)入中間水池，由BAF提升泵提升至曝氣生物濾池，進(jìn)一步對污水中的有機(jī)物進(jìn)行好氧生物降解。曝氣生物濾池出水利用二氧化氯進(jìn)行消毒，以滿足回用排放標(biāo)準(zhǔn)。
考慮園區(qū)產(chǎn)生的廢水水量水質(zhì)不穩(wěn)定，故污水站設(shè)置1座事故池，用于暫存突發(fā)事故排水。再通過事故池潛水泵提升到反應(yīng)沉淀池，與其他廢水混合后一同進(jìn)入后續(xù)處理部分。生化污泥和物化污泥進(jìn)入污泥池，再經(jīng)帶式一體化壓濾機(jī)壓濾后將泥餅外運(yùn)處置。污泥池的上清液和壓濾液回流至粗格柵提升泵房。
3、主要構(gòu)筑物及設(shè)備設(shè)計(jì)參數(shù)
3.1 粗格柵提升泵房(1座)
污水來自污水總管，有可能含有部分漂浮物，首先經(jīng)過粗格柵可以去除大的漂浮物，以保證污水提升系統(tǒng)的正常運(yùn)行，再由提升泵提升至旋流沉砂池。粗格柵提升泵房單座設(shè)計(jì)流量7500m3/d，外形尺寸為15.5m×6.0m×8.4m，其中格柵渠外形尺寸為5.5m×0.8m×5.9m，調(diào)節(jié)池外形尺寸為10.0m×6.0m×8.4m，停留時(shí)間為0.5h，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
內(nèi)設(shè)回轉(zhuǎn)式機(jī)械格柵2臺，格柵寬度600mm，格柵間隙10mm，格柵傾角75°;閘門4臺;啟閉機(jī)4臺;無軸螺旋輸送機(jī)1臺;潛水提升泵3臺，流量160m3/h，揚(yáng)程15m，兩用一備，帶自耦裝置;電動葫蘆1臺;電磁流量計(jì)1臺;超聲波液位計(jì)1臺，范圍0~10m。
3.2 細(xì)格柵旋流沉砂池(1座)
廢水通過細(xì)格柵渠去除細(xì)小的漂浮物，通過細(xì)格柵渠分離出小的柵渣經(jīng)無軸螺旋輸送機(jī)至渣槽，然后集中外運(yùn)處置。旋流沉砂池進(jìn)行砂水分離，砂集中至砂槽，然后外運(yùn)處置。細(xì)格柵旋流沉砂池設(shè)計(jì)流量7500m3/d，外形尺寸為18.9m×9.6m×5.0m，其中格柵渠外形尺寸為7.0m×3.0m×2.0m，旋流沉砂池(2座)外形尺寸為Φ18.3m×5.0m，有效容積為635m3，停留時(shí)間為4h，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
內(nèi)設(shè)回轉(zhuǎn)式機(jī)械格柵2臺，格柵寬度700mm，格柵間隙3mm，格柵傾角75°;閘門6臺;啟閉機(jī)6臺;無軸螺旋輸送機(jī)1臺;吸砂泵2臺，流量28m3/h，揚(yáng)程10m，一用一備;除砂機(jī)2臺;砂水分離器1臺，流量16L/s。
3.3 反應(yīng)沉淀池(2座)
在反應(yīng)池中加片堿調(diào)節(jié)pH，在沉淀池中通過投加PAC，PAM絮凝沉淀去除水中小粒徑的懸浮固體和重金屬離子。反應(yīng)沉淀池單座設(shè)計(jì)流量3750m3/d，反應(yīng)池尺寸為6.0m×2.0m×4.2m，沉淀池尺寸為30.0m×6.0m×4.2m，表面負(fù)荷為1.03m3/m2·h，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
內(nèi)設(shè)桁車式刮泥機(jī)2臺，寬度8m;污泥泵2臺，流量30m3/h，揚(yáng)程12m，一用一備;槳葉式攪拌機(jī)4臺;浸入式在線pH計(jì)2臺。
3.4 節(jié)池(1座)
廢水在調(diào)節(jié)池內(nèi)調(diào)節(jié)水質(zhì)水量。調(diào)節(jié)池單座設(shè)計(jì)流量5000m3/d，外形尺寸為20.0m×12.0m×5.0m，有效水深4.5m，有效容積1080m3，停留時(shí)間5.2h，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
積1080m3，停留時(shí)間5.2h，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。內(nèi)設(shè)潛水提升泵3臺，流量105m3/h，揚(yáng)程15m，兩用一備，帶自耦裝置;超聲波液位計(jì)1臺，范圍0~6m;槳葉式攪拌機(jī)1臺;浸入式在線pH計(jì)1臺。
3.5 沖水解酸化池(2座)
脈沖水解酸化池收集反應(yīng)沉淀池后的出水，調(diào)節(jié)水質(zhì)，提高廢水的可生化性。脈沖水解酸化池單座設(shè)計(jì)流量2500m3/d，外形尺寸為21.0m×10.0m×6.0m，有效水深5.3m，有效容積1113m3，停留時(shí)間9.3h，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
留時(shí)間9.3h，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。內(nèi)設(shè)脈沖布水器2套，布水管2套。
3.6 缺氧池(2座)
利用缺氧環(huán)境培養(yǎng)適宜好氧和兼氧微生物處理污染物。缺氧池單座設(shè)計(jì)流量2500m3/d，外形尺寸為10.0m×10.0m×6.0m，有效水深5.0m，有效容積500m3，停留時(shí)間4.2h，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
內(nèi)設(shè)潛水?dāng)嚢铏C(jī)2臺。
3.7 好氧池(2座)
在鼓風(fēng)曝氣的作用下，懸浮在水中的微生物能有效地分解廢水中的有機(jī)物，同時(shí)能將污水中各種形態(tài)氮氧化成硝態(tài)氮。生物膜和懸浮在水中的微生物在鼓風(fēng)曝氣的作用下能有效地分解廢水中的有機(jī)物，同時(shí)能將廢水中各種形態(tài)氮氧化成硝態(tài)氮。好氧池單座設(shè)計(jì)流量2500m3/d，外形尺寸為28.0m×10.0m×6.0m，有效水深4.7m，有效容積1316m3，停留時(shí)間11.6h，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
內(nèi)設(shè)混合液回流泵3臺，流量300m3/h，揚(yáng)程6m，兩用一備;可提式微孔曝氣管560套，規(guī)格67×1000，曝氣量2.0~12.0m3/h個(gè)，服務(wù)面積0.5~1.5m2/個(gè)，氧氣利用率20%~30%，氣泡平均直徑1~3mm;DO儀2臺，測量范圍0~20mg/L;曝氣管網(wǎng)兩套。
3.8 二沉池(2座)
廢水在沉淀池中沉淀去除懸浮物，對生化系統(tǒng)出水進(jìn)行泥水分離;污泥部分回流至好氧池、缺氧池，剩余污泥則輸送至污泥池。二沉池單座設(shè)計(jì)流量2500m3/d，二沉池外形尺寸為Φ13.0m×5.0m，配水污泥泵池(1座)外形尺寸為8.0m×6.0m×5.0m，表面負(fù)荷0.86m3/m2·h，有效水深4.5m，有效容積597m3，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
內(nèi)設(shè)半橋式刮泥機(jī)2臺，長度13m;污泥泵3臺，流量105m3/h，揚(yáng)程12m，兩用一備，帶自耦裝置;超聲波液位計(jì)1臺，范圍0~6m。
3.9 Fenton氧化反應(yīng)池(2座)
利用雙氧水及亞鐵離子在酸性條件下，氧化難降解污染物質(zhì)。Fenton氧化反應(yīng)池單座設(shè)計(jì)流量2500m3/d，外形尺寸為20.0m×8.0m×5.0m，有效水深4.2m，有效容積672m3，停留時(shí)間6.25h，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
內(nèi)設(shè)在線pH計(jì)2臺;ORP儀2臺，量程±1000mv;氣攪拌系統(tǒng)2套。
3.10 混凝沉淀池(2座)
通過加NaOH調(diào)節(jié)水中pH至中性，然后加入混凝劑PAM，使污水中的污染物質(zhì)凝聚沉淀�；炷恋沓貑巫O(shè)計(jì)流量2500m3/d，外形尺寸為20.0m×8.0m×5.0m，其中反應(yīng)區(qū)域尺寸為18.0m×8.0m×5.0m，沉淀區(qū)域尺寸為8.0m×2.0m×5.0m，有效水深4.0m，表面負(fù)荷0.89m3/m2·h，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
內(nèi)設(shè)污泥泵3臺，流量30m3/h，揚(yáng)程15m，兩用一備;在線pH計(jì)2臺;氣攪拌系統(tǒng)2套。
3.11 中間水池(1座)
暫存混凝沉淀池出水，將其提升至BAF池。中間水池單座設(shè)計(jì)流量5000m3/d，外形尺寸為8.0m×6.2m×5.0m，有效水深4.5m，有效容積223.2m3，停留時(shí)間0.89h，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
內(nèi)設(shè)潛水提升泵3臺，流量135m3/h，揚(yáng)程12m，兩用一備，帶自耦裝置;超聲波液位計(jì)1臺，范圍0~6m。
3.12 BAF池(8座)
曝氣生物濾池采用上向流曝氣生物濾池，是將二沉池出水中的碳化有機(jī)物進(jìn)行好氧生物降解，并將TKN部分轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮。它包括緩沖配水室、曝氣系統(tǒng)、承托層和濾料層、出水系統(tǒng)、反沖洗系統(tǒng)等。BAF池設(shè)計(jì)流量5000m3/d，單座設(shè)計(jì)流量625m3/d，外形尺寸為4.0m×4.0m×6.0m，有效水深5.5m，有效容積88m3，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。濾速為1.6m3/m2·h，氣水聯(lián)合反沖洗形式，反沖洗氣量為5.34m3/min，反沖洗水量為320m3/h。
內(nèi)設(shè)反沖洗水泵3臺，流量160m3/h，揚(yáng)程15m，兩用一備;陶粒濾料320m3，規(guī)格為Ф3-5mm;濾板128塊，規(guī)格為980mm×980mm×100mm;長柄濾頭4608個(gè)，每平方米40個(gè);生物濾池專用曝氣器6400個(gè)，進(jìn)水電動閥8套;進(jìn)氣電動閥8套;出水電動閥8套;反洗進(jìn)水電動閥16套;反洗進(jìn)氣電動閥8套;布?xì)庀到y(tǒng)8套;布水系統(tǒng)8套。
3.13 集水池(1座)
集水池可暫存BAF反洗水。集水池設(shè)計(jì)流量160m3/d，外形尺寸為8.0m×6.2m×5.0m，有效水深4.5m，有效容積223.2m3，停留時(shí)間1.2h，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
內(nèi)設(shè)潛水提升泵2臺，流量33m3/h，揚(yáng)程9m，一用一備，帶自耦裝置;超聲波液位計(jì)1臺，范圍0~6m。
3.14 清水池、消毒池(1座)
給BAF提供反洗用水，設(shè)置消毒區(qū)域。清水池、消毒池設(shè)計(jì)流量5000m3/d，清水池外形尺寸為8.0m×5.4m×5.0m，消毒池外形尺寸為8.0m×5.4m×5.0m，有效水深4.5m，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
內(nèi)設(shè)超聲波液位計(jì)1臺，范圍0~6m;超聲波流量計(jì)1臺，規(guī)格5000m3/d;COD在線監(jiān)測一套，測量范圍0~1000mg/L。
3.15 事故池(1座)
針對廢水水量水質(zhì)不穩(wěn)定設(shè)置事故池，應(yīng)對突發(fā)事故。事故池設(shè)計(jì)流量5000m3/d，外形尺寸為20.0m×20.0m×5.0m，有效水深4.5m，有效容積1800m3，停留時(shí)間8.6h，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。。
內(nèi)設(shè)潛水提升泵2臺，流量62.4m3/h，揚(yáng)程12m，一用一備，帶自耦裝置;超聲波液位計(jì)1臺，范圍0~6m。
3.16 污泥池(1座)
收集二沉池的剩余污泥和混凝沉淀池的污泥，調(diào)節(jié)污泥的泥質(zhì)。污泥池設(shè)計(jì)流量5000m3/d，外形尺寸為9.0m×9.0m×5.0m，有效水深4.5m，有效容積364.5m3，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
3.17 壓濾機(jī)房、堆泥棚(1座)
放置帶式脫水機(jī)，螺桿泵以及加藥設(shè)備，壓濾脫水后的污泥外運(yùn)，濾液回流至調(diào)節(jié)池。壓濾機(jī)房外形尺寸為15.0m×9.0m，堆泥棚外形尺寸為15.0m×9.0m，框架結(jié)構(gòu)。
內(nèi)設(shè)帶式脫水機(jī)2臺，處理量45m3/h，一用一備，帶自耦裝置;污泥螺桿泵2臺，流量45m3/h，揚(yáng)程0.3Mpa，一用一備;PAM陽離子加藥系統(tǒng)1套，包括加藥泵2臺、加藥桶2個(gè)、攪拌機(jī)2臺;管道混合器2套;皮帶輸送機(jī)2臺，帶寬500mm;清洗水泵2臺，流量13.5m3/h，揚(yáng)程0.5Mpa，一用一備;空壓機(jī)2臺，流量0.36m3/h，揚(yáng)程0.7Mpa，一用一備;軸流風(fēng)機(jī)2臺。
4、運(yùn)行成本分析
運(yùn)行費(fèi)用主要包括電費(fèi)及藥劑費(fèi)。設(shè)計(jì)水量為5000m3/d，裝機(jī)總功率539.69kw，運(yùn)行功率350.71kw，可得出一天耗電量為6429.64kw，電費(fèi)0.8元/kwh，功率因子取0.6，算出電費(fèi)3086.23元/d，藥劑費(fèi)5414.35元/d;得出噸水運(yùn)行費(fèi)用(3086.23+5414.35)/5000=1.7元/m3。
5、結(jié)論
使用“物化處理+生化處理+Fenton氧化+BAF”組合工藝處理工業(yè)園區(qū)化工廢水，出水可達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中一級標(biāo)準(zhǔn)的B標(biāo)準(zhǔn)排放要求，且運(yùn)行費(fèi)用低，噸水運(yùn)行費(fèi)用僅為1.70元，有較高的經(jīng)濟(jì)可行性，值得推廣。(來源：廣州市環(huán)境保護(hù)工程設(shè)計(jì)院有限公司)
