某盐化工园区废水处理工程实例

2015-04-27卜丹丹

资源节约与环保 2015年12期

关键词：单台芬顿滤池

卜丹丹

（南京大学盐城环保技术与工程研究院江苏盐城224002）

某盐化工园区废水处理工程实例

卜丹丹

（南京大学盐城环保技术与工程研究院江苏盐城224002）

苏北某盐化工园区主要以精细化工及盐化工为主，废水量4000t/d~5500t/d，成分复杂，氯离子含量高，采用“水解酸化-A/O-芬顿-生物滤池”的工艺进行处理。根据实际运行情况，在进水COD、氨氮、总磷平均浓度分别为300mg/L，24mg/L，4.5mg/L，相应出水平均值为54.5mg/L，6.7mg/L，0.35mg/L。其出水水质达到GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》中一级B标准的要求。本文介绍了工艺流程设计和调试运行，给出了主要构筑物设计参数。

盐化工园区；废水处理；工程实例

苏北某市的化工园区，入驻有30多家化工企业，产业大体分为精细化工、盐化工、有色金属、机械加工及食品加工等。园区内化工企业排放的废水水质复杂，大多具有高有机物、高盐度、有毒物质含量高、水质水量变化大、可生化性差等特点，属典型的有机有毒有害难降解的工业废水[1-3]。企业排放的废水经厂内预处理达到接管标准后排入化工园区污水处理厂进行集中处理[4-6]，这是目前所提倡的工业废水集中处理方为实现园区污水的集中处理，该化工园区于2014年建成日处理能力7500m3/d的污水处理厂，将化工园区污水统一治理，达标排放。该工程采用“水解酸化-A/O-芬顿-生物滤池”工艺，出水符合GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》中一级B的排放要求。

1 设计水质、水量及排放标准

各企业进水采取“一企一管”方式进水，目前进水量在4000 m3～5500m3左右，其中一家生产癸二酸及环氧氯丙烷的企业的水量占污水厂总进水量的60%。主要的进水污染物质为COD、总氮、总磷、全盐量。大部分企业原水含盐量较高，其中氯离子占主导地位。园区根据实际情况自定进水接管标准，如表1所示。废水经处理后出水水质要求达到GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》中一级B标准。

表1 园区污水处理厂接管标准（单位：mg/L，pH无量纲）

2 工艺流程

因为高盐为园区废水不可生化的重要因素，为将生化不能降解的有机物进一步去除，在生化段后加一深度处理工艺，用芬顿氧化进一步分解水中污染物，并且通过生物滤池进一步去除，所以污水厂的主要工艺为“水解酸化-A/O-芬顿-生物滤池”。

图1 工艺流程图

园区企业生产废水经过企业预处理后通过“一企一管”排入污水厂收集调节池，进行均质均量后通过提升泵将废水提升至水解酸化池，水解酸化是将复杂的大分子、不溶性有机物先在细胞外酶的作用下水解为小分子、溶解性有机物，然后渗入细胞体内，分解产生挥发性有机酸、醇、醛类等[7]，便于好氧阶段降解的小分子有机物。通过兼氧微生物的生物降解去除一部分COD后进入一沉池，一沉池经过泥水分离后进入A/O池，在A/O池内进行生化处理，通过生化工艺可去除废水中大部分COD和部分氨氮。A/O池出水经过二沉池进入芬顿氧化池，通过投加Fenton试剂氧化废水中难生化降解物质，有机物经过Fenton氧化降解后，废水COD得到大幅削减，BOD5/COD也有很大程度地改善，有利于生物滤池的运行，生物滤池兼具生化和过滤的作用，可以有效降低出水中的有机物和SS浓度，是出水稳定达标的把关措施。

3 主要构筑物和设备

3.1 调节池与事故池

调节池与事故池合建，规格与设备相同，钢筋混凝土结构。总有效容积为10986m3（47.9m×41.7m×6.0m），有效水深5.5m，调节池水力停留时间17.6h;调节池与事故池共配有搅拌器8台(调节池4台，事故池4台)，单台功率为10kW；提升泵8台（调节池4台，2台功率11k，2台功率18.5kW；事故池4台，2台功率11kW，2台功率18.5kW）；超声波液位计2台；电磁流量计1台；在线pH计2台；COD在线监测仪2台。

3.2 水解酸化池

有效容积为5960m3（39.6m×21.5m×7.5m），有效水深为7.0m，钢筋混凝土结构，水力停留时间为19.0h。分三格合建，采用穿孔曝气搅拌。配有ORP2台，MLSS2台。

3.3 一沉池

有效容积1809m3（Φ24.0m×4.5m），有效水深4.0m，钢筋混凝土结构，水力停留时间5.8h，表面负荷0.69m3/m2·h。污泥泵2台，1用1备，单台功率11kW;周边传动刮泥机1台，电机功率0.55kW。另配超声波泥水界面仪1台。

3.4 A/O池

有效容积15762m358.9m×44.6m×6.5m）,有效水深6.0m,钢筋混凝土建构，水力停留时间50.4h。A段设潜水搅拌机16台，单台功率2.2kW，ORP在线监测仪2套，MLSS仪2套。O段设消化液内回流泵6台，单台功率4kW，DO在线监测仪2套，MLSS在线监测仪1套。

3.5 二沉池

有效容积2123m3（Φ26.0m×4.5m），有效水深4.0m，钢筋混凝土结构,表面负荷0.59m3/m2·h。全桥式周边传动吸泥机一台，电机功率0.75kW；污泥回流泵2台，1用1备，单台功率11kW；排泥泵2台，1用1备，单台功率5.5kW；超声波泥水界面仪1台。

3.6 芬顿氧化池

有效容积2144m3（26.8m×20.0m×4.5m），有效水深4.0m，钢筋混凝土结构，水力停留时间6.9h，底部设穿孔曝气管。配有硫酸加药罐2个（φ2.5m×3.0m），硫酸计量泵2台，1用1备；双氧水加药罐2个（φ2.5m×3.0m），双氧水计量泵2台，1用1备；液碱加药罐2个（φ2.5m×3.0m），液碱计量泵2台，1用1备；PAM自动加药装置1套；浆式搅拌机6台，单台功率5.5kW；框式搅拌机2台，单台功率2.2kW；框式搅拌机2台，单台功率1.5kW。硫酸亚铁加药池2个，有效容积10m3（2.5m×2.5m×1.9m），混凝土结构，有效深度1.6m。硫酸亚铁计量泵2台，1用1备，单台功率0.75kW。pH计2台。

3.7 混凝沉淀池

有效容积2123m3（φ26.0m×4.5m），有效水深4.0m，钢筋混凝土结构，表面负荷0.59m3/m2·h。中心传动刮泥机1台，电机功率0.75kW；排泥泵2台，1用1备，单台功率11kW；超声波泥水界面仪1台。

3.8 生物滤池

两组并列合建，有效容积2767m3（52.8m×13.1m×4.5m），有效水深4.0m，钢筋混凝土结构，水力停留时间8.9h;池内玻璃钢格栅板中间装有聚氨酯弹性填料1300m3；池内曝气器2560个；DO仪，2台。

4 调试与运行

根据工艺情况，调试的重点为水解酸化池、A/O池、芬顿氧化池、生物滤池。

4.1 水解酸化池与A/O池的调试

水解酸化池与A/O池的调试同时进行，根据水解池厌氧情况调试时间约为1个月。接种污泥来自生活污水处理厂剩余污泥，含水率为80%。水解酸化池共投加污泥100t，A/O池投加污泥300吨，调试用水为一家企业生产废水，COD约为200 mg/L～300mg/L，氨氮4mg/L～6mg/L,总磷2mg/L左右。投加完毕后水解酸化池与A/O池开启风机搅拌，控制水解酸化池内ORP＜-250mv，A/O池内溶解氧3mg/L～5mg/L，适当补充池内营养源，当COD低于200mg/L，通过投加大粪与面粉提高污泥活性与生存。水解池根据ORP与表观水质情况是否发黑发臭进行判定调试是否成熟。A/O池每天检测COD、氨氮、总磷，并进行镜检，当镜检发现大量菌胶团，并有钟虫、鞭毛虫等原生生物或轮虫、线形虫等后生生物出现，并且有机物的去除率达到50%以上时，污泥培养即为成功。根据水解池的调试情况少量进水，进水COD以不高于500mg/L为宜，前两次进水量为设计水量的1/10，根据有机物降解情况逐渐增加进水量，每天镜检，并控制有毒物质进入，以防污泥膨胀。SV30控制在30%左右。

4.2 芬顿池的调试

芬顿池属于化学处理工艺。主要物料及浓度为：液碱30%，双氧水27.5%，浓硫酸65%，硫酸亚铁纯度90%以上，PAM阴离子。调试过程中控制pH值在3.5左右，在保证出水达标的情况下硫酸亚铁的质量与双氧水的体积比值小于4:1，调碱时pH值可稍高，8.5左右，可充分消耗水中双氧水。

4.3 生物滤池的调试

生物滤池的调试过程主要对大孔载体进行挂膜，以及调整设备和工艺运行参数，使其达到最佳状态。调试温度在15℃以上对挂膜较为有利。

生物滤池内投加的是高效微生物，调试用水为CODcr浓度低于150mg/L的生活污水与少量生产用水。挂膜期间控制风量，低曝气量运行，闷曝2天后换水，反复3～4次，观察大孔载体的生物膜附着情况，同时检测水质变化，直至生物滤池出水水质稳定表明挂膜成功。挂膜成功后进一步增加水力负荷与曝气负荷，对生物膜进行驯化，避免因水力负荷的突然增加对尚未完全成熟的生物膜造成不利影响[8]。水力负荷与曝气负荷根据水质监测情况逐渐增加直至满负荷运行，调试即为成功。