SND-IFAS工藝在印制板污水廠提標(biāo)改造中應(yīng)用

范遠紅 江 棟

（廣東新大禹環(huán)境科技股份有限公司，廣東 廣州 510663）

劉超軍

（廣東清晏環(huán)境投資有限公司，廣東 廣州 510663）

隨著我國印制電路板（PCB）產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，PCB企業(yè)的技術(shù)能力、管理水平大幅提升，2019年中國大陸的PCB產(chǎn)值約有6.9%的增長，估算2023年，中國大陸PCB產(chǎn)值的全球占比將從2019年的57.7%提升到65%左右[1]。然而PCB生產(chǎn)工藝復(fù)雜、流程長，用水量大，使用的化工原料種類多，產(chǎn)污環(huán)節(jié)多，導(dǎo)致產(chǎn)生的廢水成分復(fù)雜，處理難度大[2]。隨著總量減排工作的持續(xù)推進，化學(xué)需氧量（COD）和氨氮的排放總量基本得到有效控制，相應(yīng)的環(huán)境污染問題也得到明顯緩解，但氮、總磷等新的環(huán)境污染問題開始凸顯[3]。采用現(xiàn)有工藝的廢水處理站出水中的氮無法穩(wěn)定達標(biāo)或處理費用較高。

因此，為了PCB行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，保證生產(chǎn)過程中廢水處理的全面達標(biāo)，急需對現(xiàn)有污水處理廠進行提標(biāo)改造。

1 污水廠概況

廣東省某PCB 園區(qū)污水處理廠處理規(guī)模1.2×103m3/d，該廠主要集中收集、處理園區(qū)內(nèi)企業(yè)的生產(chǎn)廢水和生活污水，分A、B、C三條生產(chǎn)線運行，出水水質(zhì)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準》（GB18918-2002）一級標(biāo)準B標(biāo)準和《廣東省地方水污染物排放限值》（DB44/26-2001）第二時段一級標(biāo)準中的嚴的指標(biāo)。

隨著入園企業(yè)的增加，廢水排水量逐漸增加，總氮處理達標(biāo)難度越來越大。

為了響應(yīng)國家減排政策，確保企業(yè)廢水排放指標(biāo)能夠達到國家更嚴格的標(biāo)準，保證企業(yè)長期穩(wěn)定發(fā)展，因此需要在原有處理工藝基礎(chǔ)上進行提標(biāo)改造。

2 改造難點

該園區(qū)污水廠混合污水在提標(biāo)改造前生化系統(tǒng)使用A20+MBR（膜生物反應(yīng)器），該污水廠提標(biāo)改造前后進出水水質(zhì)見表1所示。

由表1分析可知：現(xiàn)有工藝COD、氨氮和總磷（TP）出水指標(biāo)能滿足排放標(biāo)準，但總氮（TN）不能達標(biāo)。同時，該水廠進水碳氮比（C/N）低（C/N=3.3），進水COD中優(yōu)質(zhì)碳源遠遠不能滿足高效生物脫氮需要，使得生化系統(tǒng)進行反硝化時，碳源不足導(dǎo)致電子受體較少，無法正常完成硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮氣這一過程，造成硝酸鹽積累，進而使得出水TN濃度提升[4]。

表1 提標(biāo)改造前后進出水水質(zhì)表

現(xiàn)有工藝流程如圖1所示，綜合廢水經(jīng)過前端物化處理后進去生化系統(tǒng)，污泥回流比為150%，一組生產(chǎn)線含厭氧池1個，缺氧池2個，好氧池2個，MBR池1個，厭氧池和缺氧池總停留時間為17 h，足夠?qū)嵤┓聪趸磻?yīng)，但前置缺氧反硝化反應(yīng)中硝態(tài)氮源于好氧池后端回流的硝化液，回流硝化液硝態(tài)氮含量基本等于出水硝態(tài)氮含量，前置反硝化池只能除去回流的硝酸鹽，因此其脫氮效率與硝化液回流比關(guān)系密切。

圖1 原工藝流程圖

目前150%的硝化液回流比滿足不了脫氮的要求；另外，反硝化碳源源于進水COD，由于回流液對進水碳源稀釋，加上進水COD可生化性不高，有效碳源也滿足不了高效脫氮的要求，故單純依靠一級前置反硝化，很難滿足系統(tǒng)TN出水達標(biāo)的要求。

3 提標(biāo)改造工藝

本項目針對生化系統(tǒng)TN不達標(biāo)問題，選用SND-IFAS（同步硝化反硝化-生物膜/活性污泥混合）工藝，以C生產(chǎn)線為基礎(chǔ)，平均進水量2000 t/d，利用非工程手段對現(xiàn)有生化系統(tǒng)進行改造，工藝流程圖如圖2所示。改造內(nèi)容：

（1）通過向原有厭氧、缺氧池投加15%～20%的CGO懸浮載體，改為SND-IFAS（同步硝化反硝化-生物膜/活性污泥法組合工藝）反應(yīng)池，采用同步硝化反硝化、短程硝化反硝化工藝，充分利用進水碳源，除去大部分氨氮、COD和部分TN；

（2）原有好氧池（MBR池除外）關(guān)掉曝氣系統(tǒng)，增加污泥攪拌系統(tǒng)，改為后置反硝化池；

（3）增加碳源智能投加系統(tǒng)，通過特殊的運算方式，在線計算出后置反硝化池碳源投加數(shù)量，保證出水TN穩(wěn)定達標(biāo)；

（4）原有污泥和硝化液回流系統(tǒng)不變，回流比降低至100%。工藝流程圖如圖2所示；

圖2 改造工藝流程圖

（5）生化系統(tǒng)的總停留時間由21 h調(diào)整為18.5 h。

4 處理效果分析

采用SND-IFAS工藝對C生產(chǎn)線改造完成后開始接種污泥和進水，調(diào)試運營穩(wěn)定后，在2018年11月開始監(jiān)測了該污水處理廠改造后C生產(chǎn)線出水COD、TP、氨氮、TN等參數(shù)的變化。改造后進出水水質(zhì)情況見表2所示。

由表2可見，生化段進水水質(zhì)波動較大，改造后C生產(chǎn)線COD、TP、氨氮、TN出水水質(zhì)均能達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準》（GB18918-2002）一級標(biāo)準B標(biāo)準和《廣東省地方水污染物排放限值》（DB44/26-2001）第二時段一級標(biāo)準中的嚴的指標(biāo)，其中出水 TN＜20 mg/L，實現(xiàn)了TN提標(biāo)的目的。

表2 改造后進水水質(zhì)情況

5 運行成本分析

生化系統(tǒng)運行過程中主要投加白糖作為碳源，單價6800元/噸，改造前后加藥量詳見表表3。由表3可知，改造后減少了碳源的投加，同樣的去除效果，改造后比改造前每噸水碳源減少0.34元的投入。

表3 改造前后加藥量

6 總結(jié)與討論

工程結(jié)果表明，通過SND-IFAS工藝對C線生化系統(tǒng)厭氧、缺氧池進行改造，將原有前置反硝化系統(tǒng)改造為后置反硝化系統(tǒng)，能大大提高系統(tǒng)生物脫氮效率，出水水質(zhì)穩(wěn)定達到國標(biāo)（GB18918-2002）一級標(biāo)準B標(biāo)準和廣東地標(biāo)（DB44/26-2001）第二時段一級標(biāo)準中的嚴的指標(biāo)，出水TN＜20 mg/L，每噸水碳源減少0.34元。由于SND-IFAS系統(tǒng)高效硝化和反硝化作用，節(jié)省了大量反應(yīng)空間，是系統(tǒng)減少COD的生物氧化，節(jié)省部分曝氣，實現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)。