含磷廢水提標(biāo)改造及零排放工程實(shí)例

翟新橋

摘要：通過(guò)升級(jí)改造，江蘇昆山某企業(yè)廢水站的含磷廢水實(shí)現(xiàn)了零排放，其中水系統(tǒng)產(chǎn)水回用至純水系統(tǒng)原水箱，減少了自來(lái)水的用量。本文詳細(xì)列舉了升級(jí)改造的具體內(nèi)容、設(shè)備及構(gòu)筑物設(shè)計(jì)參數(shù)以及所采用的工藝，對(duì)類(lèi)似工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)具有一定的參考意義。

關(guān)鍵詞：升級(jí)改造;含磷廢水;零排放;MBR;MVR

1、工程概況

江蘇昆山某企業(yè)廢水站原有一套含磷廢水處理系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)規(guī)模為18m3/h，設(shè)計(jì)出水達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。但由于該企業(yè)地處環(huán)太湖流域，近年來(lái)隨著環(huán)保要求的不斷提高，當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門(mén)已多次要求該企業(yè)執(zhí)行含磷廢水零排放的要求。但其原有的含磷廢水處理設(shè)施已年久失修，明顯不能滿(mǎn)足要求，為實(shí)現(xiàn)含磷廢水的零排放，該企業(yè)對(duì)原有的含磷廢水處理設(shè)施進(jìn)行了升級(jí)改造，并增設(shè)了一套中水處理系統(tǒng)和MVR系統(tǒng)。

1.1、設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)

該企業(yè)的主要產(chǎn)品是手機(jī)觸摸屏，其產(chǎn)生的含磷廢水主要來(lái)自于機(jī)臺(tái)使用的蝕刻液清洗水，其進(jìn)、出水水質(zhì)如下表所示：

1.2、含磷廢水原工藝流程

2、升級(jí)改造

2.1、升級(jí)改造后工藝流程

為減少末端MVR系統(tǒng)的負(fù)荷，降低能耗，并考慮到純水系統(tǒng)對(duì)回用水水質(zhì)的要求，本次升級(jí)改造采用了MBR來(lái)替代二沉池，采用“一級(jí)RO+濃水RO”來(lái)對(duì)生化系統(tǒng)出水進(jìn)行濃縮，并采用“二級(jí)RO+除磷樹(shù)脂塔”進(jìn)一步去除一級(jí)RO產(chǎn)水中殘留的各種溶解性固體和含磷溶解物。

3、主要構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)參數(shù)

3.1、含磷廢水調(diào)節(jié)池（原有）

地上式鋼砼結(jié)構(gòu)，密閉池體，外形尺寸L×B×H=17.7×3.4×5.0m，有效水深4.5m，設(shè)計(jì)停留時(shí)間15h，其主要功能是調(diào)節(jié)含磷廢水的水質(zhì)和水量。調(diào)節(jié)池的池底設(shè)有曝氣攪拌裝置，池頂設(shè)有超聲波液位計(jì)。

3.2、PH調(diào)節(jié)池（原有）

地上式鋼砼結(jié)構(gòu)，密閉池體，外形尺寸L×B×H=3.55×1.1×4.4m，有效水深4.0m，設(shè)計(jì)停留時(shí)間52min。其池內(nèi)設(shè)有PH在線監(jiān)測(cè)儀，可自動(dòng)控制投加液堿以調(diào)節(jié)生化系統(tǒng)進(jìn)水PH至中性.

3.3、A/O生化系統(tǒng)（原有）

地上式鋼砼結(jié)構(gòu)，密閉池體，其中缺氧池外形尺寸L×B×H=3.55×7.25×5.0m，有效水深4.0m，設(shè)計(jì)停留時(shí)間5.7h;好氧池外形尺寸L×B×H=5.55×8.65×5.0m，有效水深4.0m，設(shè)計(jì)停留時(shí)間10.7h。其主要功能是去除水中的各種有機(jī)污染物。

3.4、MBR池

鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)襯FRP，外形尺寸L×B×H=5.7×3.05×4.0m（共分兩格），有效水深3.0m。其中，MBR膜采用了GE小型膜組件Zee Blok 500S，共計(jì)48組，膜通量13.44L/m2.h，它的主要功能是取代二沉池，截留活性污泥。MBR池設(shè)有污泥回流泵，設(shè)計(jì)回流量300%，通過(guò)大流量的回流不但可以提高前端A/O系統(tǒng)的污泥濃度，從而提高A/O系統(tǒng)的處理能力，還可以提高對(duì)總氮的去除效率;同時(shí)MBR產(chǎn)水的懸浮物濃度接近于零，也大大減輕了后續(xù)中水系統(tǒng)的處理負(fù)荷。

3.5、一級(jí)RO系統(tǒng)（一級(jí)反滲透）

一級(jí)RO系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)水量24.4m3/h，設(shè)計(jì)產(chǎn)水量18.3m3/h，系統(tǒng)回收率75%，采用三段式結(jié)構(gòu)（4：2：1排列），4芯裝，共計(jì)28支RO膜。考慮到進(jìn)水是生化系統(tǒng)產(chǎn)水，含有一定量的有機(jī)物，因此一級(jí)RO膜采用了陶氏富耐CR100抗生物污染膜，平均膜通量為17.59L/m2.h。通過(guò)RO膜的截留，可將水中的絕大部分溶解性物質(zhì)去除，其脫鹽率可達(dá)97%以上。

3.6、二級(jí)RO系統(tǒng)（二級(jí)反滲透）

二級(jí)RO系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)水量18.3m3/h，設(shè)計(jì)產(chǎn)水量16.5m3/h，系統(tǒng)回收率90%，采用三段式結(jié)構(gòu)（2：1：1排列），4芯裝，共計(jì)16支RO膜?？紤]到進(jìn)水是一級(jí)RO產(chǎn)水，進(jìn)水水質(zhì)較好，因此二級(jí)RO膜采用了陶氏低能耗，高通量的BW30HRLE-440，平均膜通量為25.18L/m2.h。通過(guò)二級(jí)RO的截留，進(jìn)一步去除水中殘留的各種溶解性物質(zhì)，其脫鹽率可達(dá)99%以上。

3.7、除磷樹(shù)脂塔

除磷樹(shù)脂塔為碳鋼襯膠罐體，直徑1.0米，總高4.46米（樹(shù)脂高度1.9米），其設(shè)計(jì)進(jìn)水量為16.5m3/h，空床流速21m/h，共兩臺(tái)（一用一備）。除磷樹(shù)脂采用的是陶氏MARATHON? A型陰離子樹(shù)脂，該樹(shù)脂具有均粒性好，阻力小，再生效率高，對(duì)陰離子去除效果好等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于純水及超純水制取系統(tǒng)。

3.8、濃水超濾系統(tǒng)

濃水超濾系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)水量6.1m3/h，設(shè)計(jì)產(chǎn)水量5.5m3/h，系統(tǒng)回收率90%，超濾膜采用陶氏SFP2860，共3支，平均膜通量為35.95L/m2.h。

3.9、濃水RO系統(tǒng)（濃水反滲透）

濃水RO系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)水量5.5m3/h，設(shè)計(jì)產(chǎn)水量4.0m3/h，系統(tǒng)回收率72.72%，采用兩段式結(jié)構(gòu)（1：1排列），4芯裝，共計(jì)8支RO膜。RO膜采用陶氏富耐XC70高度耐用抗污染反滲透膜，平均膜通量為14.54L/m2.h。通過(guò)濃水RO的濃縮，進(jìn)一步減少M(fèi)VR的進(jìn)水量。

3.10、MVR（機(jī)械式蒸汽再壓縮）

MVR設(shè)計(jì)進(jìn)水量1.5m3/h，進(jìn)水TDS濃度4.8%，濃縮倍數(shù)4.4，根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況采用了單級(jí)強(qiáng)制循環(huán)式MVR+結(jié)晶器的工藝，系統(tǒng)配套相應(yīng)在線儀表及自控閥，自動(dòng)化程度高。

4、運(yùn)行效果

該含磷廢水處理系統(tǒng)經(jīng)升級(jí)改造后，系統(tǒng)運(yùn)行效果良好，完全實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)目的，下表為調(diào)試期間的取樣數(shù)據(jù)。

5、建議與結(jié)論

5.1、從上表中可以看出，原水的可生化性較好，A/O+MBR工藝對(duì)COD有很好的去除效果，尤其是MBR，對(duì)COD的去除率比較高（基本都在80～90%），其出水COD基本都在20mg/l以下，完全可以滿(mǎn)足RO系統(tǒng)對(duì)進(jìn)水COD的要求。

5.2、一級(jí)RO對(duì)水中的TOC有良好的去除效果，但二級(jí)RO對(duì)TOC的去除效果則很一般，這主要是因?yàn)橐患?jí)RO產(chǎn)水中的TOC主要是由小分子物質(zhì)組成有關(guān)（分子≤100），而RO對(duì)小分子物質(zhì)的去除效果是極為有限的。

5.3、陶氏MARATHON? A型陰離子樹(shù)脂對(duì)磷酸根等陰離子有非常好好的去除效果，可確保純水系統(tǒng)對(duì)回用水水質(zhì)的要求。

5.4、該含磷廢水處理系統(tǒng)經(jīng)升級(jí)改造后，系統(tǒng)運(yùn)行較為穩(wěn)定，中水系統(tǒng)出水水質(zhì)較好，既實(shí)現(xiàn)了含磷廢水的零排放，也節(jié)約了自來(lái)水的用量。目前，該系統(tǒng)已順利通過(guò)了環(huán)保部門(mén)的驗(yàn)收，對(duì)類(lèi)似廢水項(xiàng)目的改造及回用具有一定的參考意義。

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