天津眾邁氯堿化工園區(qū)污水的處理

天津市眾邁環(huán)保設(shè)備科技有限公司位于環(huán)渤海地區(qū)的經(jīng)濟(jì)中心——天津，公司是一家集研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售水處理設(shè)備、環(huán)保凈化設(shè)備于一體的綜合生產(chǎn)型企業(yè)。設(shè)備在銷(xiāo)往全國(guó)各地的同時(shí)也出口多個(gè)國(guó)家并得到客戶(hù)的*！

公司主營(yíng)產(chǎn)品有：地埋式一體化污水處理設(shè)備、油泥分離煉化設(shè)備、溶氣式氣浮機(jī)、板框壓濾機(jī)、二氧化氯發(fā)生器、飲用水消毒設(shè)備加藥裝置等各種環(huán)保產(chǎn)品。
目前公司污水處理設(shè)備在飲用水、市政污水、醫(yī)院污水、生活污水、機(jī)場(chǎng)污水、高速公路污水、景區(qū)污水、食品廠(chǎng)、工業(yè)循環(huán)冷卻水、中水回用等不同領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
公司擁有一批的科研技術(shù)及管理人才，可以針對(duì)同不客戶(hù)的要求，不僅可以向客戶(hù)提供的成品，而且還可以按照客戶(hù)的需求，提供技術(shù)方案，定制設(shè)備，系統(tǒng)設(shè)計(jì)，工程實(shí)施，售后服務(wù)等服務(wù)。
天津市眾邁環(huán)保設(shè)備科技有限公司本著“科技興企、人才興企"經(jīng)營(yíng)理念和“質(zhì)量為先、誠(chéng)信為本"的企業(yè)宗旨，服務(wù)于社會(huì)，回報(bào)于社會(huì)，盡心盡力做好環(huán)保事業(yè)。

某化學(xué)工業(yè)園區(qū)以氯堿化工及下游產(chǎn)品生產(chǎn)為主。生產(chǎn)企業(yè)的廢水經(jīng)預(yù)處理后達(dá)到納管要求排入園區(qū)污水處理廠(chǎng)進(jìn)行深度處理，由于該園區(qū)廢水污染物復(fù)雜，水質(zhì)波動(dòng)沖擊負(fù)荷大，除含有硫化物、氯化物、氯乙烯外[1]，還含有氯化苯、環(huán)己酮、PVC糊樹(shù)脂等難降解有機(jī)物，采用一般的物理、化學(xué)、生物法去除效果不理想，難以達(dá)到出水標(biāo)準(zhǔn)要求，故根據(jù)廢水特點(diǎn)，采用細(xì)格柵—調(diào)節(jié)池—連續(xù)流砂濾—O3—ABAF—UV/H2O2工藝，使出水達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)要求。

1. 進(jìn)水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)

該工程設(shè)計(jì)處理量為10 000 m3/d，24 h運(yùn)行，主要設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表1。

2. 廢水處理工藝流程及說(shuō)明

廢水處理工藝流程

綜合調(diào)研情況和實(shí)驗(yàn)室小試結(jié)果，確定以細(xì)格柵—調(diào)節(jié)池—連續(xù)流砂濾—O3—ABAF—UV/H2O2工藝處理廢水，

該污水處理廠(chǎng)主要處理化工廠(chǎng)廢水，B/C比較低，生化性差，若單獨(dú)采用物理化學(xué)方法去除污染物成本*;若單獨(dú)采用常規(guī)生物方法處理，則難以達(dá)到出水要求。

(1)廢水經(jīng)細(xì)格柵去除懸浮物后由潛污泵打至調(diào)節(jié)池，在調(diào)節(jié)池中進(jìn)行均質(zhì)、混合，適當(dāng)調(diào)節(jié)pH后經(jīng)立式泵提升至活性砂濾池、臭氧接觸池，經(jīng)臭氧氧化的廢水用泵提升至硝化濾池和反硝化濾池進(jìn)行生物處理，隨后溢流通過(guò)紫外消毒設(shè)備(備用保險(xiǎn)工序)進(jìn)入穩(wěn)定池達(dá)標(biāo)排放。

(2)污泥部分：污泥主要來(lái)自活性砂濾池和硝化、反硝化生物濾池的反沖廢水，經(jīng)污泥泵打入污泥濃縮池濃縮后進(jìn)入儲(chǔ)泥池，儲(chǔ)泥池內(nèi)污泥積存到一定量后，開(kāi)啟板框壓濾機(jī)脫水，外運(yùn)焚燒。

(3)空氣部分：連續(xù)砂濾采用空壓機(jī)供氣，實(shí)現(xiàn)氣提功能。硝化濾池工藝曝氣由獨(dú)立羅茨風(fēng)機(jī)提供，反沖洗由單獨(dú)羅茨風(fēng)機(jī)完成，同型號(hào)羅茨風(fēng)機(jī)全部有備用設(shè)備。

(4)加藥部分：水質(zhì)不穩(wěn)時(shí)根據(jù)pH變化向調(diào)節(jié)池加入少量的酸或堿;反硝化池中加入碳源，后根據(jù)實(shí)際情況改為加堿，以穩(wěn)定水體堿度;脫泥系統(tǒng)加入FeCl3和CaO。

(5)儀表及自控：主要安裝有pH、SS、COD、氨氮、硝基氮、ORP、DO、Cl-、溫度、流量等在線(xiàn)儀表;現(xiàn)場(chǎng)儀表及設(shè)備運(yùn)行情況通過(guò)PLC上傳控制室上位計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)進(jìn)行集中管理和控制。

2. 工藝說(shuō)明及主要設(shè)計(jì)參數(shù)

(1)格柵井及進(jìn)水泵房。細(xì)格柵井與進(jìn)水泵房合建，共1座。格柵井內(nèi)設(shè)置1道網(wǎng)板式階梯細(xì)格柵，柵距3mm，材質(zhì)為316L。泵房?jī)?nèi)設(shè)置3臺(tái)潛水離心泵，提升水至調(diào)節(jié)池，單泵流量270 m3/h，2用1備，1臺(tái)變頻。

(2)調(diào)節(jié)池。用于接納細(xì)格柵來(lái)水，對(duì)進(jìn)廠(chǎng)污水進(jìn)行水質(zhì)水量的調(diào)節(jié)，減少因前方企業(yè)不達(dá)標(biāo)排放或事故排放導(dǎo)致的水質(zhì)超標(biāo)和水量波動(dòng)。半地上式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)置3臺(tái)泵，2用1備，單泵流量270m3/h;調(diào)節(jié)池內(nèi)水位低時(shí)，開(kāi)啟泵將調(diào)節(jié)池內(nèi)水泵送至砂濾池。

(3)事故池。接納前方企業(yè)事故排放來(lái)水，與調(diào)節(jié)池合建。半地上式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)置2臺(tái)泵，1用1備，單泵流量50 m3/h。

(4)連續(xù)流砂濾池。主要功能去除進(jìn)水中的懸浮物，減小臭氧消耗量。1座，分2組，過(guò)濾面積6.25 m2。

(5)臭氧接觸池。對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)處理，降解難降解有機(jī)物，1座(分2格)。

(6)硝化、反硝化濾池。硝化濾池去除污水中 BOD5、NH3-N，1座4格(與反硝化濾池合建)，濾料高度4m，BOD5容積負(fù)荷為1.875 kg/(m3˙d)，硝化容積負(fù)荷(氨氮)為0.500kg/(m3˙d)。反硝化濾池去除污水中硝態(tài)氮及SS，1座4格(與反硝化濾池合建)，濾料高度2.5m，反硝化容積負(fù)荷(NO3--N)為0.188 kg/(m3˙d)。

(7)UV/H2O2紫外消毒車(chē)間。此車(chē)間具有2個(gè)功能，一是對(duì)濾池出水進(jìn)行消毒，二是在濾池出水COD超標(biāo)時(shí)投加H2O2，確保濾池出水COD達(dá)標(biāo)排放。采用6套中壓管道式紫外消毒反應(yīng)器，每2套串聯(lián)。共72支燈管，單支燈管功率3kW。

(8)污泥濃縮池。接納調(diào)節(jié)池的排泥、連續(xù)流砂濾池洗砂水和生物濾池反沖廢水的排泥進(jìn)行二次濃縮，達(dá)到進(jìn)壓濾機(jī)所需污泥濃度。

(9)污泥儲(chǔ)存池。接收污泥濃縮池內(nèi)污泥，進(jìn)行污泥儲(chǔ)存。

(10)脫水車(chē)間。設(shè)板框脫水機(jī)1臺(tái)，處理絕干污泥1.6 t/d。FeCl3儲(chǔ)存投加，石灰儲(chǔ)存。

3. 調(diào)試和運(yùn)行

1 臭氧反應(yīng)池的調(diào)試

臭氧段主要利用O3在水中分解產(chǎn)生中間產(chǎn)物羥基自由基(˙OH)，˙OH具有*氧化性，可與水中多種有機(jī)污染物反應(yīng)，提高可生化性。調(diào)試開(kāi)始，筆者根據(jù)小試結(jié)果(COD去除率在30%~40%)及實(shí)際來(lái)水情況(COD約100 mg/L)確定進(jìn)水量手動(dòng)控制在170~200 m3/h，O3投加質(zhì)量濃度為80 mg/L，投加量為12 kg/h。從3 d的運(yùn)行情況看，COD 去除率好于實(shí)驗(yàn)結(jié)果，主要原因是進(jìn)水量達(dá)不到設(shè)計(jì)規(guī)模，臭氧在池內(nèi)反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，批量運(yùn)行利用率高等。后降低臭氧投加量為60mg/L，去除率基本在30%左右，可達(dá)到后續(xù)工藝要求(見(jiàn)表3)。

(6)硝化、反硝化濾池。硝化濾池去除污水中 BOD5、NH3-N，1座4格(與反硝化濾池合建)，濾料高度4m，BOD5容積負(fù)荷為1.875 kg/(m3˙d)，硝化容積負(fù)荷(氨氮)為0.500kg/(m3˙d)。反硝化濾池去除污水中硝態(tài)氮及SS，1座4格(與反硝化濾池合建)，濾料高度2.5m，反硝化容積負(fù)荷(NO3--N)為0.188 kg/(m3˙d)。經(jīng)過(guò)觀(guān)察發(fā)現(xiàn)pH對(duì)COD去除率的影響也較明顯，資料顯示pH的升高能夠促進(jìn)O3的分解，增加體系中的˙OH濃度，加快有機(jī)物的氧化分解，使很多具有毒性的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為低毒或無(wú)毒狀態(tài)，終導(dǎo)致廢水的生物毒性顯著下降[2]。分析前期數(shù)據(jù)，同時(shí)兼顧后續(xù)ABAF的好氧微生物活性，認(rèn)為pH在6.5~8.5較為適宜[3]，確定進(jìn)水pH控制在7.5~8.5，進(jìn)一步穩(wěn)定了出水水質(zhì)。

整個(gè)過(guò)程無(wú)法去除氨氮，且氨氮有升高現(xiàn)象。分析原因可能為來(lái)水有機(jī)氮含量較高，經(jīng)氨化反應(yīng)后轉(zhuǎn)化為氨氮[5]。為使出水達(dá)標(biāo)購(gòu)置了硝化菌種，經(jīng)過(guò)篩選后選用北方某廠(chǎng)家菌劑，氨氮去除率可達(dá)到20%~50%。從硝化反應(yīng)的物料平衡入手，分析可能影響的因素，發(fā)現(xiàn)進(jìn)水堿度偏低且堿度不穩(wěn)，理論上1g氨氮氧化為硝酸鹽需消耗約7.07g重碳酸鹽(以碳酸鈣計(jì))堿度[6] ，于是增加了加堿的自動(dòng)裝置，通過(guò)加入來(lái)調(diào)整水中堿度。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的摸索，發(fā)現(xiàn)對(duì)應(yīng)這種進(jìn)水水質(zhì)堿度應(yīng)為理論消耗量的1.3倍以上;硝化反應(yīng)后堿度應(yīng)保持不低于70mg/L時(shí)，方可保證硝化反應(yīng)較*。后考慮到硝化菌生長(zhǎng)周期慢、世代期長(zhǎng)的特點(diǎn)，減少了硝化池反沖洗次數(shù)，提高了處理效果的穩(wěn)定性。

隨著園區(qū)企業(yè)逐漸運(yùn)行正常，生產(chǎn)規(guī)模加大，處理水量逐步提高到7 000m3/d以上，進(jìn)水水質(zhì)也相對(duì)趨于穩(wěn)定，未對(duì)出水造成影響。因前面工序都達(dá)到單段設(shè)計(jì)要求，UV/H2O2工序只開(kāi)啟了紫外線(xiàn)作消毒使用。

3. 運(yùn)行階段

經(jīng)過(guò)4個(gè)多月的調(diào)試水量逐漸增加，又經(jīng)過(guò)近2個(gè)月的運(yùn)行，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，出水水質(zhì)可達(dá)到設(shè)計(jì)要求，COD <50 mg/L、氨氮<5 mg/L。COD、氨氮的去除率變化情況如圖2、圖3所示。

該系統(tǒng)對(duì)氯堿化工廢水有良好的處理效果，COD去除率為73.2%，氨氮去除率為84.6%，且進(jìn)水出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)，出水水質(zhì)波動(dòng)不大，說(shuō)明該系統(tǒng)的抗沖擊負(fù)荷能力較強(qiáng)。