盐城静脉产业园污水厂规划减排设计实例

2023-02-12苏州苏净环保工程有限公司方前逵陈士军陈毅刚

区域治理 2023年5期

苏州苏净环保工程有限公司方前逵，陈士军，陈毅刚

随着对环境要求的日益提高，应环保局要求，园区内污水排放标准也提高到了国内最严格排放标准之一：《地表水环境标准》四类水。超高的排放标准也成了该项目的建设难点之一。

一、设计水量和水质

（一）设计水量

该污水厂用于处理园区内五股废水，分别为焚烧厂废水、餐厨垃圾废液、飞灰填埋厂渗滤液、市政废水和污泥焚烧厂废水，除市政废水外，各个厂内均有废水预处理设施，其中，飞灰填埋厂内仅设置了物化预处理系统，物化系统产水排至本污水厂，其余三个厂的废水均已经过三级处理，均为超滤或者纳滤产水排至本污水厂。

实际水量及设计水量见表1：

表1 设计水量

（二）设计水质

静脉产业园污水主要由餐厨垃圾处理后的废液及焚烧厂产生废水、填埋场污水、市政污水和市政污泥焚烧厂废水五股废水组成，各股废水在各自厂内进行预处理后排至静脉产业园污水厂。本系统设计进水水质见表2：

表2 设计进水水质

每股进水的水质及水量介绍如表3：

表3 渗滤液进水水质

1.盐城市静脉产业园生活垃圾焚烧项目废水预处理达标的出水

（1）执行标准：盐城静脉产业园污水处理厂接管标准或《污水综合排放标准》（GB/T8978-1996）三级标准。

（2）设计进水水质主要指标如表3：

（3）设计出水水质主要指标如表4：

表4 渗滤液进水水质

2.盐城市静脉产业园餐厨垃圾处理项目废水处理达标后的废水

（1）执行标准：《污水排入城镇下水道水质标准》（GB/T 31962-2015）标准B等级指标。

（2）设计进水水质主要指标如表5：

表5 餐厨废水进水水质

（3）设计出水水质主要指标如下：

出水水质满足《污水排入城镇下水道水质标准》（GB/T 31962-2015）标准B等级指标。

除以上几项指标外，还需控制废水中的重金属指标，必须保证达标排放。

具体出水指标参见表6。

表6 餐厨废水出水水质

3.污水集中项目生产废水经预处理达标后的废水

执行标准：出水水质满足《污水排入城镇下水道水质标准》（GB/T 31962-2015）标准B等级指标。

4.飞灰填埋厂废水经过预处理后的废水

（1）执行标准：《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008）。

（2）设计进水水质主要指标如表7：

表7 飞灰填埋场进水水质

（3）设计出水水质主要指标如表8：

表8 飞灰填埋场出水水质

5．园区生活污水

执行标准：出水水质满足《污水排入城镇下水道水质标准》（GB/T 31962-2015）标准B等级指标。

（三）设计出水水质

根据要求，园区污水处理厂处理出水排至北侧生态湖。根据当地环保部门要求，出水执行《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅳ类水标准（TN除外）。具体指标见表9：

表9 设计出水水质

二、工艺流程设计

（一）各股废水预处理工艺

（1）生活垃圾焚烧项目预处理流程。

（2）餐厨垃圾处理项目预处理流程。

（3）污水集中项目生产废水预处理流程。园区内市政污水集中集中项目的处理工艺为：“调节池+水解酸化+生物接触氧化+MBR+紫外消毒”。

（4）飞灰填埋厂废水预处理流程。园区内飞灰填埋厂渗滤液的处理工艺为：“调节池+两级化混+沉淀池+活性炭过滤”。

（二）静脉产业园污水厂工艺流程

工艺线路1：餐厨垃圾处理后的废液及垃圾焚烧厂产生的废水这两股废水（工业废水）单独收集后，进入工业调节池。调节池出水经粗过滤后进入RO膜系统过滤，根据目前稳定运行的废水运行经验，此出水已可以达到一级A排放标准，产水排入中水池，中水水质已满足工业循环水标准，中水池内设置输送泵，中水输送回用点，用作绿化用水等用途，回用水回用后不会再次回到废水处理厂。

如因生产波动导致中水水质不达标或中水水量过大无法完全使用时，中水池内废水提升至二级反渗透系统，对污染物质进一步脱除，二级反渗透出水水质满足地表四类水水质标准，进入产水池，产水池设置输送泵，可按需求选择回用或者排至生态湖。

二级反渗透浓水水质较好，基本会优于废水或餐厨的纳滤出水，故将二级反渗透的浓水回流至工业调节池内。

超滤产水进入两段反渗透系统（ROR），即第一段RO浓水进入第二段RO，以提高回收率，减少浓水量，进一步脱除废水中污染物质，此股废水经过反渗透系统后，COD等指标均优于地表四类水水质，其中对于原水中极微量的重金属等特征污染物，去除率可以达到99.9%以上，出水进入中水池，与餐厨和垃圾焚烧厂废水经过反渗透系统的中水混合或直接至排放池排放。

富集了有机物、氮磷和盐等污染物的浓水排入浓水池，后续进入低温膜蒸馏系统，蒸发剩余的少量废料，废料经鉴别后合理处置。蒸发器的冷凝液会携带少量有机污染物等，故将冷凝液回流至生化系统，与市政废水合并处理。

三、各工艺段污染物去除率

由于本次污水处理工艺路线分成两路，故分别对这两路进行污染物去除率预测。工艺线路各阶段污染物去除率（表10）。

表10 工艺各单元设计去除效果

四、工艺段设计参数

（一）市政废水生化系统

工程设计生化系统包含水解酸化池、缺氧池、好氧池、沉淀池和内置超滤池，均采用半地上式水池。

（二）市政废水反渗透系统

核心设备为反渗透膜原件，采用海水淡化膜，以应对工业园区内后续可预见的原水高盐分的特点。主要设备：反渗透膜元件：数量，54支；尺寸：8英寸，设计膜通量11.95L/（m2·h）；反渗透膜壳：8芯装，数量为9支，材质为玻璃钢；高压泵：Q=40m3/h，H=155m，N=30KW，变频控制。配套设备：进水泵，Q=40m3/h，H=33m，N=5.5KW；冲洗泵：Q=40m3/h，H=33m；保安过滤器：Q=40m3/h，材质为不锈钢。配套设备：进水电动阀、冲洗电动阀、产水电导率仪、压力传感器和流量计等。

（三）市政废水ROR系统

反渗透膜原件，采用海水淡化膜。主要设备：反渗透膜元件：数量，16支；尺寸：8英寸；反渗透膜壳：4芯装，数量为4支，材质为玻璃钢；高压泵：Q=16m3/h，H=168m，N=11KW，变频控制。配套设备：进水增压泵，Q=16m3/h，H=34m，N=3.0KW；冲洗泵：Q=16m3/h，H=34m；保安过滤器：Q=16m3/h，材质为不锈钢。配套设备：进水电动阀、冲洗电动阀、产水电导率仪、压力传感器和流量计等。

（四）市政废水RORR系统

由于浓水蒸发系统的造价及运行成本较高，故为了进一步降低最终浓水蒸发量，该工艺设计了浓水二次减量的膜浓缩工艺。膜通量较前一级工艺设计的较小，设计膜通量11.95L/（m2·h）。反渗透膜原件，采用海水淡化膜。主要设备：反渗透膜元件：数量，9支；尺寸：8英寸；反渗透膜壳：3芯装，数量为3支，材质为玻璃钢；高压泵：Q=8m3/h，H=170m，N=7.5KW，变频控制。配套设备：进水增压泵，Q=8m3/h，H=38m，N=1.5KW；冲洗泵：Q=8m3/h，H=38m；保安过滤器：Q=8m3/h，材质为不锈钢。配套设备：进水电动阀、冲洗电动阀、产水电导率仪、压力传感器和流量计等。

（五）工业废水一级反渗透系统

该套系统主要针对餐厨废水和垃圾焚烧厂渗滤液尾水处置，此股废水的主要特点为盐分高，生化性差，且该项目对最终产水水质要求较高，所以该设计选择了膜过滤法。核心设备为反渗透膜原件，采用进口海水淡化膜。主要设备：反渗透膜元件：数量，120支；尺寸：8英寸，设计膜通量7.57L/（m2·h）；反渗透膜壳：6芯装，数量为20支，材质为玻璃钢；高压泵：Q=20m3/h，H=210m，N=18.5KW，变频控制；一段循环泵：Q=50m3/h，H=112m，N=30.0KW；二段循环泵：Q=50m3/h，H=130m，N=30.0KW。配套设备：进水泵，Q=40m3/h，H=33m，N=5.5KW；冲洗泵：Q=40m3/h，H=33m；保安过滤器：Q=40m3/h，材质为不锈钢。配套设备：进水电动阀、冲洗电动阀、产水电导率仪、循环流量计、压力传感器和产水流量计等。

（六）工业废水二级反渗透系统

“工业废水一级反渗透系统”产水中总氮和总磷指标无法完全达到水质要求，故增设了该二级反渗透系统工艺段，再次过滤“工业废水一级反渗透系统”产水，以满足最终水质要求。该段工艺主要设备为反渗透膜原件，采用进口海水淡化膜。主要设备：反渗透膜元件：数量，48支；尺寸：8英寸，设计膜通量15.14L/（m2·h）；反渗透膜壳：6芯装，数量为8支，材质为玻璃钢；高压泵：Q=34m3/h，H=155m，N=22.0KW，变频控制。配套设备：进水泵，Q=34m3/h，H=38m，N=5.5KW；冲洗泵：Q=34m3/h，H=38m；保安过滤器：Q=34m3/h，材质为不锈钢。配套设备：进水电动阀、冲洗电动阀、产水电导率仪、压力传感器和产水流量计等。