長江下游某工業(yè)園區(qū)含低濃度有機氮綜合工業(yè)廢水處理實踐

陳秋萍,張萬里,程明濤

(華昕設(shè)計集團有限公司,江蘇無錫 214072)

有機氮廢水主要來源于農(nóng)藥、染料、醫(yī)藥、橡膠及石油化工等工業(yè)的生產(chǎn)過程,且大多具有可生化性差、有毒、高氮低碳、成分復(fù)雜等特點,其主要處理方法有物理法、化學(xué)法、生物法。物理法是基于吹脫、萃取、吸附等物理原理將有機氮從水中分離的過程,主要用于高濃度有機氮的回收或末端深度處理[1-2];生化法主要原理是采用好氧、厭氧微生物,對其進行生物降解[3-7];化學(xué)法主要是通過改變分子結(jié)構(gòu)使其碎片化,進而分解成無害物質(zhì),主要方法有光催化氧化法、水解法及氧化法[8]。

羅昱東等[9]發(fā)現(xiàn)與常規(guī)有機氮氨化預(yù)處理技術(shù)相比,強化生物技術(shù)具有抗沖擊負荷能力強、處理效果穩(wěn)定等優(yōu)點,有望成為難降解有機氮氨化預(yù)處理的主流工藝。馬睿莉等[10]從優(yōu)化原水碳源、合理分配碳源以及強化反硝化脫氮3方面綜述了高有機氮廢水改良AO工藝脫氮的研究進展,主要方式如下:①厭氧階段可通過調(diào)控水力停留時間(HRT)等運行參數(shù)來控制水解酸化、厭氧氨化過程,以優(yōu)化原水碳源;②運行方式上,通過調(diào)控多段進水點位置、進水比例等合理分配原水碳源,通過調(diào)控硝化液回流方式、回流比等運行參數(shù)來提高碳源利用率;③好氧階段可通過調(diào)控DO濃度、投加填料等實現(xiàn)同步硝化反硝化反應(yīng),以強化反硝化脫氮。目前,主要研究均集中在高濃度有機氮的去除上。針對低濃度有機氮,其處理方法主要以化學(xué)法為主。本文污水處理設(shè)施承接高濃度有機氮廢水經(jīng)處理后的排水,在大水量低濃度有機氮的去除上提出了新的思路,為后續(xù)相關(guān)研究及工程實踐提供了一定的啟示和借鑒。

1 工程背景

工業(yè)園區(qū)作為國民經(jīng)濟發(fā)展的重要載體,為經(jīng)濟的發(fā)展提供了強大的助力。作為我國的黃金水道,長江中下游分布著眾多工業(yè)園區(qū),助力經(jīng)濟發(fā)展的同時,環(huán)境保護問題也隨之產(chǎn)生。隨著長江大保護戰(zhàn)略的提出和《深入打好長江保護修復(fù)攻堅戰(zhàn)行動方案》的頒布實施,沿江工業(yè)園區(qū)的污染問題越來越受到重視。

長江下游某工業(yè)園區(qū)濱江而建,規(guī)劃主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)為高端裝備制造、節(jié)能環(huán)保、新能源新材料、信息技術(shù)、現(xiàn)代物流等新興產(chǎn)業(yè)。工業(yè)園區(qū)配套集中污水處理廠,主要接納工業(yè)園區(qū)工業(yè)污水和生活污水。設(shè)計總規(guī)模為3萬m3/d,一期工程處理規(guī)模為1萬m3/d,于2012年9月建成投產(chǎn)。主體工藝為水解酸化+AAO+絮凝沉淀,出水執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918—2002)一級A標準?，F(xiàn)狀設(shè)計進出水水質(zhì)如表1所示,現(xiàn)狀工藝流程如圖1所示。

圖1 現(xiàn)狀污水處理工藝流程

表1 原設(shè)計進出水質(zhì)

隨著入駐企業(yè)的增多,實際進水水質(zhì)較原設(shè)計進水有一定差異,進水水質(zhì)波動較大,且早期建設(shè)標準較低,設(shè)備老化、陳舊,實際出水難以穩(wěn)定達標?，F(xiàn)狀處理規(guī)模和處理工藝已不能滿足園區(qū)發(fā)展的需要。

針對上述狀況和長江大保護戰(zhàn)略的要求,結(jié)合城鎮(zhèn)污水專項規(guī)劃,擬在現(xiàn)狀污水處理廠毗鄰建設(shè)2萬m3/d工業(yè)污水處理廠,專門收集處理園區(qū)內(nèi)工業(yè)廢水?，F(xiàn)狀污水處理廠只接收園區(qū)生活污水,以保證現(xiàn)狀污水處理廠的正常運行。

2 新建工程工藝的分析與確定

2.1 現(xiàn)狀進出水水質(zhì)及存在問題分析

分析了2019年—2020年兩年實際進出水水質(zhì)(表2),并將現(xiàn)狀運營狀況及存在問題總結(jié)如下。

表2 2019年—2020年污水處理廠實際進出水水質(zhì)

(1)作為工業(yè)園區(qū)綜合污水處理廠,缺少必要的水量、水質(zhì)調(diào)節(jié)工段,實際來水水質(zhì)水量波動大,生化段沖擊負荷較大,影響生化處理效果。上游企業(yè)排水通過市政管網(wǎng)接入廠內(nèi),缺乏必要的監(jiān)管手段,無法準確掌握進水水量與水質(zhì)情況。

(2)水解酸化池HRT偏短(僅有5 h),難以達到水解的效果。進水中的大分子難降解有機物得不到開環(huán)斷鏈,進入AAO池后生物降解難度大,直接導(dǎo)致出水CODCr難以穩(wěn)定達標。

(3)深度處理僅有絮凝沉淀,無法對難降解有機物和TN進一步處理,出水達標壓力大。

2.2 園區(qū)企業(yè)生產(chǎn)廢水水質(zhì)特性分析

經(jīng)過20多年的發(fā)展,園區(qū)內(nèi)現(xiàn)已聚集了70多家企業(yè),主要涉及機械加工制造、新材料生產(chǎn)、合成革、印染、化工等行業(yè)。對園區(qū)企業(yè)進一步統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),其中8家企業(yè)排水量為9 154 m3/d,約占本次設(shè)計規(guī)模的46%。各企業(yè)的主要產(chǎn)品、主要原輔料、環(huán)評水量、處理工藝、實際排水水質(zhì)經(jīng)調(diào)查統(tǒng)計如表3所示。8家企業(yè)排水經(jīng)廠內(nèi)預(yù)處理后,出水CODCr、TN濃度已較低,CODCr、氨氮、TN、TP加權(quán)平均質(zhì)量濃度為259.09、10.07、16.71、0.83 mg/L,但由于部分企業(yè)原料中使用了二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)等有機氮污染物,進一步處理難度大。本項目廢水中有機氮(MDI、DMF)主要來自合成樹脂、聚氨酯(PU)合成革及織物涂層的生產(chǎn)過程,經(jīng)企業(yè)內(nèi)部預(yù)處理后,尾水中的有機氮濃度較低,可生化性差。根據(jù)DMF分子式(CH3)2NHCHO及MDI分子式C15H10N2O2可知,其既是有機物的來源也是有機氮的來源。因此,工藝須有針對性,保證出水CODCr和TN的達標。

表3 園區(qū)企業(yè)情況調(diào)查結(jié)果

2.3 新建工程重難點分析

根據(jù)上述分析,本工程需重點考慮有機物和有機氮的去除,同時需保證污水處理廠的穩(wěn)定運行。新建工程工藝應(yīng)達到以下要求:

1)工程上應(yīng)有均化水質(zhì)水量的措施,以應(yīng)對進水水質(zhì)水量的波動,并能對來水進行定時監(jiān)測,以及時掌握水質(zhì)水量的變化情況;

2)預(yù)處理和生化段應(yīng)具有針對性,并能協(xié)同進行難降解有機物和有機氮的去除,以改善主體生化單元處理效果;

3)設(shè)置深度處理單元,增強整體工藝流程處理效果的穩(wěn)定性,此外,在當(dāng)下排放標準不斷嚴格的背景下,工藝的選擇應(yīng)具有一定的前瞻性。

2.4 新建工程重點污染物去除工藝的選擇

由上述分析可知,本工程最大的達標壓力來自CODCr和TN,以脫氮和降解有機物為主的AO工藝對此契合度較高。根據(jù)微生物的特性,單一菌種的純種微生物對污染物的去除率相對較高[11]。常規(guī)AO工藝的好氧缺氧由于回流的存在無法完全分開,不利于不同微生物菌群的繁殖生長。因此,本工程設(shè)置2座生化池,將好氧段、缺氧段分別設(shè)置,并分別投加專性菌種,以增加微生物對有機氮毒性的耐受性。同時各自獨立回流,盡可能保證菌種的單一性,提高其對CODCr、TN的去除能力,并將缺氧段后置,充分利用好氧段經(jīng)曝氣硝化后的硝酸鹽進行反硝化。根據(jù)前期接管企業(yè)的調(diào)查,各企業(yè)污水在企業(yè)內(nèi)部大部分采用了延時生化處理工藝或高級氧化工藝,以針對性地去除有機物和有機氮,導(dǎo)致接入末端污水處理廠的廢水可生化性極差,BOD5/CODCr基本在0.2以下。因此,擬在生化池前段設(shè)置水解池,利用缺氧環(huán)境對有機氮進行氨化,將部分難降解的污染物水解,為后續(xù)主體生化工藝創(chuàng)造良好的進水條件。

經(jīng)生化處理后污水中殘留有機物的去除方法主要有高級氧化和活性炭吸附等方法。高級氧化是利用具有強氧化能力的·OH將大分子難降解有機物氧化成小分子物質(zhì)。根據(jù)·OH的產(chǎn)生方式,主要分為臭氧催化高級氧化和Fenton高級氧化。Fenton試劑氧化能力強且對有機物是無差別氧化,而臭氧催化氧化的出水效果主要受限制于催化劑種類和臭氧投加量,故高級氧化方案采用Fenton氧化[12-13]。在高級氧化之后,為保障出水CODCr的穩(wěn)定達標,設(shè)置活性炭吸附裝置。通過物理吸附進一步去除殘留的CODCr。作為出水保障工藝,必要時可超越,以降低成本。

3 工程設(shè)計

3.1 設(shè)計規(guī)模及進出水水質(zhì)

新建工業(yè)污水處理廠設(shè)計規(guī)模為2.0萬m3/d。出水執(zhí)行《地表水環(huán)境質(zhì)量》(GB 3838—2002)“準Ⅳ類”標準(TN≤12 mg/L)。設(shè)計進出水水質(zhì)如表4所示。

表4 設(shè)計進出水水質(zhì)

3.2 工藝流程

根據(jù)前述分析,形成工藝流程如下:調(diào)節(jié)池/事故池+水解池/好氧池及好氧沉淀池+缺氧池及沉淀池+Fenton氧化池+加載澄清系統(tǒng)+濾布濾池+活性炭吸附+紫外消毒工藝,污泥處理采用超聲波破壁+生物調(diào)質(zhì)+壓濾脫水工藝。工藝流程如圖2所示。

注:PAC為聚合氯化鋁;PAM為聚丙烯酰胺。

3.3 總平面布置

根據(jù)上述工藝流程,結(jié)合工程實際用地條件,總平面布置如圖3所示。

圖3 污水處理廠總平面布置

1)調(diào)節(jié)池及事故池、固廢倉庫、脫水機房、壓濾液提升池、除臭系統(tǒng)分布于廠區(qū)北側(cè),遠離現(xiàn)狀廠區(qū)辦公區(qū),且布置集中,有利于進行除臭。

2)Fenton氧化池、加載澄清系統(tǒng)、濾布濾池、活性炭提升池、活性炭吸附脫附系統(tǒng)、反沖洗水池、加藥間布置于廠區(qū)西側(cè)、現(xiàn)狀廠區(qū)南側(cè),有利于與現(xiàn)狀廠區(qū)銜接溝通,形成一個整體。

3)水解池/好氧池及好氧沉淀池、缺氧池及沉淀池位于廠區(qū)東部,藥劑儲罐區(qū)、鼓風(fēng)機房位于廠區(qū)中部,靠近生化處理區(qū),可有效減少全廠藥劑管線與風(fēng)管及電纜的長度,降低運行成本。

4)管理用房位于廠區(qū)南側(cè)。各區(qū)域四周均設(shè)置環(huán)形道路溝通,交通便利,且滿足消防要求。

3.4 單體工藝設(shè)計

3.4.1 調(diào)節(jié)池及事故池

新建調(diào)節(jié)池及事故池1座(分2格),分別作為調(diào)節(jié)池及事故池使用,必要時可全部作為事故池使用。污水在調(diào)節(jié)池內(nèi)均化水質(zhì)水量,保證后續(xù)處理筑物的穩(wěn)定運行。企業(yè)進水采用一企一管方式,每根管道上均安裝水質(zhì)監(jiān)測儀表。來水異常情況下,進入事故池暫存處理,保證污水處理廠的運行安全。總體尺寸為68.8 m×29.2 m,有效水深為3.8 m。調(diào)節(jié)池有效容積為4 349.6 m3,事故池有效容積為3 420 m3。調(diào)節(jié)池及事故池均采用空氣攪拌系統(tǒng),攪拌強度為2.2 m3/(m2·h)。調(diào)節(jié)池提升泵共5臺(4用1備,變頻),單臺流量Q=200 m3/h,揚程H=20 m,功率N=18.5 kW。事故池提升泵共3臺(2用1備,變頻),單臺Q=100 m3/h,H=20 m,N=11 kW。

3.4.2 水解池/好氧池及好氧沉淀池

水解池利用缺氧微生物對廢水中的難降解污染物進行一定程度的水解,適當(dāng)提高廢水的可生化性。同時利用進水中剩余的有機物進行反硝化,實現(xiàn)TN的去除。好氧池采用活性污泥工藝,并投加專性菌種以加強對廢水中難降解有機物的去除。生物處理后的混合液在沉淀池中進行固液分離,降低出水SS。為節(jié)約占地,將水解池/好氧池及好氧沉淀池合建。水解池共分8格,采用點對點配水方式,進水流量通過流量計及變頻泵控制,保證每格均勻配水及污泥層的穩(wěn)定。水解池出水自流進入好氧池,在好氧池內(nèi)部前端設(shè)置緩沖區(qū),根據(jù)進水情況調(diào)整該區(qū)域為缺氧區(qū)或者好氧區(qū)。污泥回流比為60%～100%?？傮w尺寸為73.9 m×62.7 m,水解池HRT為7.08 h,好氧池HRT為12.56 h,其中選擇區(qū)HRT為2.51 h。沉淀池采用周進周出輻流式二沉池,直徑為24 m[平均時表面負荷為0.92 m3/(m2·h)]。主要設(shè)備配置如下:潛水?dāng)嚢杵?臺(N=2.2 kW);污泥回流泵4臺(2用2備),單臺Q=270 m3/h,H=20 m,N=11 kW;旋流布水器8套。

3.4.3 缺氧池及沉淀池

為進一步降低好氧池出水TN,設(shè)置后置缺氧池及沉淀池1座,利用化能異養(yǎng)微生物在外加碳源條件下進行反硝化。污泥回流比為60%～100%?？傮w尺寸為62.5 m×48.6 m,缺氧池HRT為7.2 h。沉淀池采用周進周出輻流式二沉池,直徑為24 m,平均時表面負荷0.92 m3/(m2·h)。主要設(shè)備配置如下:潛水?dāng)嚢杵?4臺,N=2.2 kW;污泥回流泵4臺,2用2備,單臺Q=270 m3/h,H=20 m,N=11 kW;中間提升泵共5臺,4用1備,變頻控制,單臺Q=200 m3/h,H=20 m,N=18.5 kW。

3.4.4 Fenton反應(yīng)池

現(xiàn)如今大片區(qū)域的火災(zāi)監(jiān)控技術(shù)，依舊是世界各國火災(zāi)科學(xué)家的研發(fā)的課題之一。尤其是在一片很寬闊的地方上出現(xiàn)許多障礙物的時候，火災(zāi)在發(fā)生的時候產(chǎn)生的產(chǎn)物會因為空間的高度或者濕度而發(fā)生改變，而傳統(tǒng)的火災(zāi)檢測器如感溫檢測器、感煙檢測器、感光火災(zāi)探測器，它們只有當(dāng)火災(zāi)的險情達到某種界限時，才會對森林出現(xiàn)的火災(zāi)災(zāi)情做出及時有效的預(yù)警。在大片區(qū)域等復(fù)雜的環(huán)境情況下，傳統(tǒng)的火災(zāi)檢測器很難在這種環(huán)境下做出及時有效的響應(yīng)，所以現(xiàn)有的火災(zāi)檢測系統(tǒng)存在著許多的不足與缺陷。而圖像監(jiān)控技術(shù)能夠在人們疲勞的時候進行全天候的監(jiān)控某一區(qū)域，通過視頻圖像可以及時并精確地向人們發(fā)出火災(zāi)預(yù)警[1]。

對生化出水中殘留的難降解有機物,采用Fenton高級氧化工藝繼續(xù)進行處理。通過投加Fenton藥劑,經(jīng)過調(diào)酸、投加催化劑及氧化劑后,在池內(nèi)完成氧化反應(yīng),降低出水CODCr含量。氧化池末端進行pH回調(diào)至中性后出水,氧化池內(nèi)輔以空氣攪拌。Fenton反應(yīng)池總體尺寸為28.1 m×19.4 m,有效水深為5.5 m,HRT為3.6 h。主要設(shè)備配置如下:混合攪拌器4臺,N=5.5 kW;空氣攪拌系統(tǒng)1套,攪拌強度為2.2 m3/(m2·h)。

3.4.5 加載澄清系統(tǒng)

Fenton反應(yīng)池出水進入加載澄清系統(tǒng)進行固液分離,為提高分離效率,節(jié)約用地,縮短工期,加載澄清系統(tǒng)采用成套設(shè)備,將化學(xué)混凝、機械攪拌、加載沉淀、斜管分離等有利于固液分離的技術(shù)進行高度集成。加載澄清系統(tǒng)共設(shè)置2套,單套處理能力為1.0萬m3/d。混合區(qū)、絮凝區(qū)HRT分別為1.6、3.1 min,沉淀區(qū)表面負荷為28 m3/(m2·h)。主要設(shè)備配置如下:單套設(shè)備中混凝反應(yīng)攪拌器2臺,N=1.1 kW;絮凝反應(yīng)攪拌器2臺,單臺N=2.2 kW;刮泥機2臺,單臺直徑為3.2 m,N=0.22 kW;污泥回流泵(轉(zhuǎn)子泵)4臺,2用2備,單臺Q=25 m3/h,H=15 m,N=5.5 kW。

3.4.6 濾布濾池

為保證出水SS及后續(xù)活性炭吸附進水條件,設(shè)置濾布濾池1座。采用定向有序排列的過濾纖維材料,實現(xiàn)反粒度過濾,保證出水水質(zhì);清洗過程采用移動現(xiàn)狀掃描式反沖洗,清洗過程和過濾過程同時進行,實現(xiàn)連續(xù)過濾?？傮w尺寸為12.3 m×5.7 m,過濾面積為100 m2,總裝機功率為22 kW。主要組成部分包括纖維濾片、集水干管、移動吸泥系統(tǒng)、排泥槽等。

3.4.7 活性炭吸附及再生系統(tǒng)

濾布濾池出水進入活性炭吸附進水池,通過提升泵進入活性炭吸附塔,利用顆?；钚蕴康奈阶饔眠M一步去除污水中的有機物,保證出水穩(wěn)定達標。當(dāng)Fenton系統(tǒng)出水水質(zhì)較好時,可超越活性炭吸附系統(tǒng)。活性炭吸附塔空塔接觸時間為60 min,采用12個吸附塔并聯(lián)使用,吸附容量為0.2 kg CODCr/(kg活性炭),設(shè)計吸附周期為30 d。活性炭再生系統(tǒng)采用高溫蒸汽熱再生,再生能力為20 t/d(含水率為50%),再生段設(shè)計溫度為1 000 ℃,采用天然氣為能源。主要設(shè)備包括活性炭吸附塔12臺,單塔規(guī)格為φ3.5 m×12 m,有效容積為100 m3,活性炭裝填量為50 t;廢炭儲槽2臺,單臺尺寸為φ2.8 m×12.9 m;新炭儲槽2臺,單臺尺寸為φ2.8 m×12.9 m;廢炭吹送槽2臺,單臺尺寸為φ2.0 m×3.5 m;新炭吹送槽2臺,單臺尺寸為φ2.0 m×3.5 m?；钚蕴吭偕商籽b置1套(含再生尾氣凈化裝置、余熱利用系統(tǒng)),再生能力為20 t/d?；钚蕴窟M水池平面尺寸為19 m×9.4 m,有效水深為4.5 m,進水提升泵5臺,4用1備,變頻,單臺Q=200 m3/h,H=50 m,N=55 kW。

3.4.8 紫外消毒系統(tǒng)

為保證出水衛(wèi)生學(xué)指標,設(shè)置紫外消毒渠1座,平面尺寸為10.5 m×1.7 m,渠內(nèi)安裝紫外線消毒模塊,共6組,單組功率為320 W。

3.4.9 加藥系統(tǒng)

為滿足Fenton系統(tǒng)藥劑及后置缺氧池碳源需求,設(shè)置藥劑罐區(qū),布置4臺藥劑儲罐,分別儲存98% H2SO4、27.5% H2O2、30% NaOH、20%醋酸鈉。每臺儲罐分別設(shè)置圍堰,圍堰內(nèi)容積滿足藥劑泄漏時臨時儲存的需要,保證廠區(qū)安全生產(chǎn)。FeSO4及PAM藥劑投加裝置另設(shè)加藥間1座。主要設(shè)備包括:4套藥劑儲罐,單罐容積為100 m3;藥劑卸藥泵4臺(每種藥劑1臺),單臺Q=40 m3/h,H=10 m,N=5.5 kW;藥劑加藥泵8臺,每種藥劑1用1備,單臺Q=6.3 m3/h,H=20 m,N=2.2 kW;FeSO4儲罐1臺,容積為4 m3,FeSO4投加泵3臺,2用1備,單臺Q=100 L/h,H=30 m,N=0.37 kW;PAM自動加藥裝置1套。

3.4.10 污泥處理系統(tǒng)

生化污泥采用超聲氧化破壁處理,利用28 kHz以上的超聲波在污泥中振蕩分散,將污泥菌膠團解體和菌體細胞破壁,使得菌體中的氨基酸、蛋白質(zhì)等有機物溶出。破壁后的混合液進入調(diào)質(zhì)池,以提高污泥的脫水性能。污泥調(diào)質(zhì)池平面尺寸為29.4 m×14.4 m,有效水深為4 m。脫水機房平面尺寸為35.5 m×14.4 m,單層框架結(jié)構(gòu)。主要設(shè)備包括:2臺板框壓濾機,過濾面積為200 m2,N=15 kW;超聲波破壁系統(tǒng)2套,N=15 kW;污泥進料泵3臺(2用1備),單臺Q=40 m3/h,H=120 m,N=37 kW;隔膜壓榨泵2臺(1用1備),單臺Q=15 m3/h,H=150 m,N=11 kW;清洗水泵2臺(1用1備),單臺Q=250 L/min,H=60 m,N=30 kW。

3.4.11 鼓風(fēng)機房及變配電間

設(shè)置鼓風(fēng)機房及變配電間1座,平面尺寸為46.4 m×9 m,共安裝3臺空氣懸浮鼓風(fēng)機(2用1備),提供好氧池曝氣用及空氣攪拌用空氣,單臺風(fēng)機Q=201 m3/min,P=58.8 kPa,N=225 kW。

3.4.12 除臭系統(tǒng)

設(shè)置除臭系統(tǒng)1套,平面尺寸為30 m×10 m,主要收集調(diào)節(jié)池及事故池、水解池、反硝化池、污泥調(diào)質(zhì)池、脫水機房、固廢倉庫產(chǎn)生的臭氣。采用化學(xué)洗滌+生物濾池組合式除臭工藝,除臭風(fēng)量為55 000 m3/h。主要設(shè)備包括:化學(xué)洗滌塔2座,分別采用堿洗和水洗,直徑為3 m,高度為8.5 m;洗滌塔循環(huán)泵4臺,2用2備,單臺Q=120 m3/h,H=25 m,N=15 kW;生物濾池1座,采用陶粒濾料,主體尺寸為24.0 m×6.0 m×3.0 m;離心風(fēng)機1臺,Q=55 000 m3/h,P=3 kPa,N=75 kW。

3.4.13 廠區(qū)污水提升系統(tǒng)

為收集廠區(qū)脫水機壓濾液及池體放空廢水,設(shè)置廠區(qū)污水提升井1座。平面尺寸為8.7 m×5.7 m,有效水深為3.3 m。主要設(shè)備包括:機械回轉(zhuǎn)細格柵1臺,柵條間隙e=10 mm,格柵寬度B=1.0 m;潛水排污泵2臺,1用1備,Q=100 m3/h,H=20 m,N=11 kW。

4 運行效果及成本分析

本工程總投資為15 819.18萬元,直接運行成本為3.863元/m3,于2022年9月建成投運。經(jīng)過半年的試運行,2023年1月—6月進出水水質(zhì)如表7所示。

表7 2023年1月—6月實際進出水水質(zhì)

由表7可知,各項出水指標均達到《地表水環(huán)境質(zhì)量》(GB 3838—2002)“準Ⅳ類”標準(TN≤12 mg/L)的要求。同時列出了有機氮的相關(guān)數(shù)據(jù),結(jié)果表明經(jīng)生化工藝后,有機氮得到較大程度的去除,再經(jīng)Fenton氧化后,有機氮基本完全被去除。生化+高級氧化的組合工藝可以有效應(yīng)對進水中的低濃度有機氮。

2022年6月5日,江蘇省政府辦公廳印發(fā)了《省政府辦公廳關(guān)于加快推進城市污水處理能力建設(shè)全面提升污水集中收集處理率的實施意見》,提出了相關(guān)污水收集和處理的工作要求,并提出了強化工業(yè)廢水與生活污水分類收集、分質(zhì)處理的要求。2022年12月28日,江蘇省《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放限值》(DB 32/4440—2022)正式發(fā)布,對污水處理廠排放標準進一步提出了要求。本工程是服務(wù)于工業(yè)園區(qū)的工業(yè)污水廠,現(xiàn)狀污水廠在本工程建成投運后只接納生活污水。同時從運行數(shù)據(jù)可知,出水水質(zhì)亦滿足江蘇新地標表1中A標準的要求,整體工程設(shè)計在政策的符合性和工藝前瞻性方面均較突出,對后續(xù)類似污水處理廠的建設(shè)提供了積極的借鑒作用。

5 結(jié)論及建議

(1)本工程在吸取現(xiàn)狀工程經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,結(jié)合企業(yè)出水水質(zhì)分析,采用改良型AO+Fenton氧化+加載澄清+活性炭吸附主體工藝,出水滿足“準Ⅳ類”水標準要求,亦能滿足江蘇省《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放限值》(DB 32/4440—2022)表1中A標準的要求,表明主體工藝具有較強的適應(yīng)性、穩(wěn)定性及前瞻性。

(2)對進水含有低濃度有機氮的情況下,對AO工藝及前后銜接進行相應(yīng)優(yōu)化,采用水解池對來水進行預(yù)處理,對有機氮進行氨化;將缺氧段后置,增加對TN的去除能力;好氧池和缺氧池分別回流,保證微生物的單一性,同時在好氧池前端增加選擇區(qū),進一步增強污染物的去除能力及生化系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

(3)新建廠區(qū)完全處理工業(yè)廢水,來水波動性大。廠區(qū)雖已建設(shè)調(diào)節(jié)池及事故池,但仍需加強監(jiān)管。建議管理單位會同企業(yè)定期監(jiān)測污水系統(tǒng)水質(zhì)、水量,對排水水質(zhì)、水量做到上下游聯(lián)動,盡量避免沖擊等不利現(xiàn)象的發(fā)生,保證廠區(qū)的正常運行。