化工園區(qū)污水廠強(qiáng)化除污染效能分析

劉希磊

化工園區(qū)污水廠強(qiáng)化除污染效能分析

劉希磊

（葫蘆島市連山區(qū)環(huán)境保護(hù)局，遼寧 葫蘆島 125001）

我國經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展要求各行各業(yè)逐步實現(xiàn)綠色、可持續(xù)生產(chǎn)，其中，化工行業(yè)的工業(yè)污水處理一直是一個難題。為了推動產(chǎn)業(yè)升級和生態(tài)文明建設(shè)，對國內(nèi)化工園區(qū)污水處理廠進(jìn)行深入的了解和研究十分關(guān)鍵，有利于實現(xiàn)污水處理廠的長期穩(wěn)定運行達(dá)標(biāo)排放。該文提出了化工園區(qū)污水廠強(qiáng)化除污染方案，以期為提高我國化工園區(qū)污水廠強(qiáng)化除污染效能提供新思路。

化工園區(qū)； 污水處理； 水解酸化技術(shù)； 催化臭氧化

我國化工行業(yè)的發(fā)展一直受到社會各界的重視，一方面，一系列化工產(chǎn)品的出現(xiàn)給人們的生產(chǎn)生活帶來了便利，給國民經(jīng)濟(jì)創(chuàng)造了巨大的收益；另一方面，化工行業(yè)的發(fā)展免不了要以環(huán)境污染為代價[1]。其中，在化工生產(chǎn)的過程中產(chǎn)生的各種對環(huán)境有害的物質(zhì)具有生物毒性高和降解能力差的特點，給環(huán)境的綜合治理帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。因此，對國內(nèi)化工園區(qū)污水處理廠進(jìn)行深入的了解和研究對化工園區(qū)實現(xiàn)長期穩(wěn)定運行達(dá)標(biāo)排放具有重要意義[2]。

任洪強(qiáng)（2006）等針對影響化工園區(qū)廢水處理穩(wěn)定運營的關(guān)鍵非工藝參數(shù)建立了一個評估項目，通過對化工園區(qū)相關(guān)項目的有效規(guī)劃與應(yīng)用最終實現(xiàn)了系統(tǒng)出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放的目標(biāo)，該項目為我國化工園區(qū)的污水處理提供了新思路，實際應(yīng)用效能較高。

王艷（2018）等則針對某煤化工園區(qū)工業(yè)廢水水質(zhì)成分復(fù)雜、生物降解難等特點提出了水解酸化+A/O+臭氧氧化+淹沒式生物濾池+濾布濾池處理工藝以最終實現(xiàn)化工園區(qū)污水排放達(dá)標(biāo)、廢水資源循環(huán)利用的目的，具有經(jīng)濟(jì)性高、應(yīng)用效能高等優(yōu)點。

黃華（2020）以江蘇某化工園區(qū)為例，研究了園區(qū)的廢水深度處理體系，對臭氧、芬頓、臭氧雙氧水、臭氧催化分別進(jìn)行了試驗，從實驗結(jié)果來看可知臭氧催化氧化藥劑消耗量較少，運行成本也相對較低，更為適合當(dāng)前園區(qū)污水的深度處理。

本文在分析了國內(nèi)外化工院污水處理體系的基礎(chǔ)之上，針對我國化工園區(qū)污水處理廠的實際情況提出了化工園區(qū)污水廠強(qiáng)化除污染方案，同時重點介紹了水解酸化-CASS-混凝沉淀組合技術(shù)和非均相催化臭氧化深度處理技術(shù)，根據(jù)實際應(yīng)用效能提出了相應(yīng)的改善措施建議，以期為提高我國化工園區(qū)污水廠強(qiáng)化除污染效能提供新思路[3-5]。

1 國內(nèi)外化工園區(qū)污水處理研究現(xiàn)狀

1.1 國內(nèi)外化工園區(qū)污水處理現(xiàn)狀及發(fā)展方向

一直以來，化工企業(yè)都朝著經(jīng)濟(jì)化的水平發(fā)展，但隨著人們環(huán)保意識的提高，社會各界越來越重視化工園區(qū)的環(huán)境問題。在眾多的環(huán)境污染問題中，化工行業(yè)的工業(yè)廢水污染是主要的污染來源之一，嚴(yán)重制約了化工園區(qū)的可持續(xù)發(fā)展[6]。國外由于化工行業(yè)發(fā)展起步較早，對于污水處理廠的建設(shè)也更加完善，投入了大量的基建資金，然后后續(xù)的維護(hù)成本也較高，許多化工企業(yè)正在尋求更加經(jīng)濟(jì)化的處理方式[7]。

圖1 國內(nèi)某化工園區(qū)污水處理廠

目前，我國針對化工廢水的處理沒有普遍適用的技術(shù)，但是隨著研究的不斷深入，有望建立運行效果更加穩(wěn)定、運行方式更加科學(xué)的處理方案。

1.2 水解酸化-好氧生物組合技術(shù)應(yīng)用

復(fù)合水解酸化-好氧生物組合技術(shù)方案的啟動和運行需要一個循環(huán)式復(fù)合水解酸化反應(yīng)器、CASS反應(yīng)器以及混凝沉淀反應(yīng)器。其中，循環(huán)式復(fù)合水解酸化反應(yīng)器啟動成功的標(biāo)志式運行兩到三周之后判斷對COD的去除率，如果穩(wěn)定在35%~45%左右則說明啟動成功。CASS反應(yīng)器啟動時則可以直接采用曝氣階段混合液作為種泥?；炷恋矸磻?yīng)器所用藥劑可以是除磷劑聚合鋁鐵。

1.3 催化臭氧技術(shù)應(yīng)用

催化臭氧技術(shù)作為一種高級的氧化技術(shù)能夠最大限度地發(fā)揮臭氧的強(qiáng)氧化性和催化劑的吸附、催化特性，能夠高效的完全降解有機(jī)物。一方面簡化了處理流程；另一方面減少了二次污染，是較為優(yōu)化和高效的處理技術(shù)。

2 化工園區(qū)污水廠強(qiáng)化除污染方案

2.1 化工園區(qū)污水處理情況介紹與分析

2.1.1 化工園區(qū)污水廠處理情況

目前來說我國大部分化工園區(qū)污水處理廠主體工藝為CASS工藝，污水實際處理量波動較大。由于設(shè)施不夠完備，一些雨污沒能得到很好地處理。另外，從監(jiān)測數(shù)據(jù)來看，進(jìn)水COD和TN的超標(biāo)率都比較高，說明化工園區(qū)的污水處理廠無法實現(xiàn)污水長期穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放[8]。通過整理監(jiān)測數(shù)據(jù)可知污水廠進(jìn)水的有機(jī)物主要是苯酸酯類、酰胺以及芳香衍生物等，其中，鄰苯二甲酸二異丁酯是典型的有機(jī)難降解污染物質(zhì)。

表1 水質(zhì)指標(biāo)常規(guī)分析測試方法

2.1.2 化工園區(qū)強(qiáng)化除具體方案

通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，化工園區(qū)的出水處理廠運行不夠穩(wěn)定，有機(jī)污染物處理難，且難以實現(xiàn)長期穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的排放。因此在原先的處理基礎(chǔ)上提出了心得強(qiáng)化除污染方案。首先是需要對園區(qū)的污水預(yù)處理站提高標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行改造，出水應(yīng)當(dāng)滿足相關(guān)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。其次，在原先的處理機(jī)制中，缺少了水解酸化流程，因此為了提高綜合污水的生化性應(yīng)當(dāng)增加生化池水解酸化單元。此外，CASS池的改造也相當(dāng)重要，對于提高強(qiáng)化除污染的能力具有重要作用。最后是催化臭氧深度處理工藝的全面應(yīng)用[9]。

2.1.3 化工園區(qū)污水廠強(qiáng)化除方案總體效能分析

化工園區(qū)污水廠強(qiáng)化除方案總體應(yīng)用效能較好，尤其是對出水TP等污染物的處理實現(xiàn)了真正的高效經(jīng)濟(jì)。新方案不僅能夠科學(xué)地確定相關(guān)工藝的運行參數(shù)，同時保證了后續(xù)出水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

2.2 水解酸化-CASS-混凝沉淀組合技術(shù)

常規(guī)進(jìn)水條件下，循環(huán)式復(fù)合水解酸化-CASS-混凝沉淀組合工藝擬通過小試裝置試驗優(yōu)化各項運行參數(shù)以此進(jìn)一步確定最佳的運行方案。為了提高污水可生化性，不少化工企業(yè)采取了吸附、化學(xué)絮凝以及高級氧化等手段。而水解酸化技術(shù)作為其中較為優(yōu)化的手段，具有成本較低、二次污染少等優(yōu)點，被多數(shù)化工企業(yè)所青睞。加上CASS工藝和混凝沉淀技術(shù)，能夠很好解決出水懸浮顆粒流經(jīng)水解酸化反應(yīng)器被截留的情況，生物除磷效果也大大優(yōu)化。

2.3 非均相催化臭氧化深度處理技術(shù)

在運用非均相催化臭氧化深度處理技術(shù)的時候，要重點考察污水pH值、反應(yīng)溫度以及臭氧投加量的影響。一般來說，臭氧化進(jìn)水反應(yīng)pH值不做過多調(diào)整；反應(yīng)溫度也盡量以實際出水溫度為準(zhǔn)；臭氧化氣體的投加量則根據(jù)不同化工企業(yè)的運行實際進(jìn)行調(diào)整。此外，還要借助GC-MC手段對催化臭氧化進(jìn)出水做一個定性分析，主要是進(jìn)一步得出污水反應(yīng)處理過程中有機(jī)物種類、結(jié)構(gòu)等的變化規(guī)律。

2.4 實際應(yīng)用情況

經(jīng)過現(xiàn)場的應(yīng)用可以發(fā)現(xiàn)本文提出的化工園區(qū)污水廠強(qiáng)化除污染方案效能較高，所提出的新方案以及兩種全面的優(yōu)化技術(shù)能夠有效解決化工園區(qū)污水處理排放不達(dá)標(biāo)不穩(wěn)定的情況。新方案具有較強(qiáng)的強(qiáng)化去污能力，穩(wěn)定性高，經(jīng)濟(jì)性高。其中非均相催化臭氧化深度處理技術(shù)更加適宜工業(yè)的廣泛應(yīng)用。

3 優(yōu)化強(qiáng)化除污染效能措施建議

3.1 完善現(xiàn)場實驗設(shè)備

本次研究的不足之處在于受限于現(xiàn)場實驗設(shè)備等條件，沒能完整進(jìn)行催化臭氧化后續(xù)的生物處理流程。因此，在實際的應(yīng)用過程中，化工園區(qū)應(yīng)該不斷完善現(xiàn)場的實驗設(shè)備等條件，為處理工藝的優(yōu)化提供有力的環(huán)境。

圖2 某化工園區(qū)污水處理廠水解酸化現(xiàn)場

3.2 擴(kuò)大實驗的規(guī)模

為了形成普遍適用的污水處理體系，將實驗室的科研成果更好地轉(zhuǎn)化為實踐的處理體系，化工園區(qū)應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)刂С謱嶒炓?guī)模的擴(kuò)大，通過大型的實驗進(jìn)一步驗證現(xiàn)場小試裝置得出的結(jié)論，排除大風(fēng)險。

3.3 不斷提擴(kuò)大科研人員的隊伍

化工園區(qū)污水處理一直都是園區(qū)可持續(xù)發(fā)展的制約因素，因此，化工園區(qū)應(yīng)當(dāng)高度重視，不僅要加大科研投入，同時要廣招科研人才，促進(jìn)科研成果的轉(zhuǎn)化。

4 結(jié) 論

本文提出的新的化工園區(qū)污水廠強(qiáng)化除污染方案，尤其是水解酸化-CASS-混凝沉淀組合技術(shù)和非均相催化臭氧化深度處理技術(shù)實際效能高，有助于化工園區(qū)構(gòu)建更加完善的污水處理體系，實現(xiàn)園區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。

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Analysis on the Effectiveness of Wastewater Treatment Plant in Chemical Industry Parks

（ Huludao City Lianshan District Environmental Protection Bureau, Huludao Liaoning 125001, China）

China's economic and social development requires all walks of life to gradually realize green and sustainable production, among which, the industrial sewage treatment of chemical industry has been a difficult problem. In order to promote industrial upgrading and ecological civilization construction, in-depth understanding and research on domestic chemical industry park sewage treatment plant are very important, which is conducive to the realization of long-term stable operation of sewage treatment plant and standard discharge. In this paper, the scheme of strengthening the removal of pollutants in the wastewater treatment plant of chemical industry parks was put forward, in order to provide a new idea for improving the efficiency of sewage treatment plant in chemical industry parks in China

Chemical industry park; Sewage treatment; Hydrolytic acidizing technology; Catalytic ozonation

2020-10-09

劉希磊（1984-），男，遼寧省葫蘆島市人，工程師，碩士，畢業(yè)于沈陽化工大學(xué)，研究方向：環(huán)境科學(xué)。

TQ085

A

1004-0935（2021）03-0403-03