1、項目背景

　　湖南某化工農藥產(chǎn)業(yè)基地包括農藥和制藥工業(yè)、精細化工、冶金工業(yè)、石油化工為主的產(chǎn)業(yè)集聚區，主要引進(jìn)發(fā)展農藥、制藥類(lèi)、精細化工、石油化工、精細化工、冶金行業(yè)類(lèi)等企業(yè)。園區污水處理廠(chǎng)設計總規模為4.0x10⁴m3/d，目前一期工程(2.0x10⁴m3/d)已于2016年建成投產(chǎn)。原水經(jīng)各生產(chǎn)企業(yè)自行處理到《污水綜合排放標準》(GB89%—1996)三級標準后進(jìn)人該廠(chǎng)，采用預處理(粗格柵+細格柵)+A2/O氧化溝+混凝沉淀工藝組合，設計出水水質(zhì)為《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)一級標準和《城鎮污水處理廠(chǎng)污染物排放標準》(GB18918—2002)的一級B標準的加權平均值(各占50%權重)。監測數據表明，污水處理廠(chǎng)進(jìn)水水質(zhì)波動(dòng)較大，進(jìn)水C0D、氨氮、總氮濃度超標嚴重，由此導致污水處理系統運行不穩定，出水水質(zhì)波動(dòng)較大，超標情況時(shí)有發(fā)生。根據最新的環(huán)保要求，園區污水廠(chǎng)出水水質(zhì)需提升至《城鎮污水處理廠(chǎng)污染物排放標準》(GB18918—2002)的一級A標準，故需對原有污水處理工藝進(jìn)行提標改造。

　　2、原有工藝問(wèn)題分析

　　原廢水處理工藝流程如圖1所示。由于化工農藥廢水中多為具有苯環(huán)類(lèi)、雜環(huán)類(lèi)等復雜結構的難降解有機污染物，COD濃度高、鹽分高，還具有一定的毒性?；まr藥廢水經(jīng)過(guò)園區企業(yè)預處理后，易生物降解有機物優(yōu)先被去除，剩下難降解有機物處理難度較大。原有處理工藝對廢水水質(zhì)的復雜性、進(jìn)水水質(zhì)超標處理難度認識不足，缺乏針對性的工藝設計，如調節池停留時(shí)間(5.8h)過(guò)短、水解酸化池水力停留時(shí)間(6h)過(guò)短、缺少強氧化預處理、廢水可生化性差、系統處理效率低、設計進(jìn)水水質(zhì)(如鹽分)與實(shí)際存在較大差異等，導致實(shí)際運行效果較差，出水不能穩定達標排放。

　　3、改造工程設計

　　3.1 設計規模及進(jìn)、出水水質(zhì)

　　根據園區企業(yè)的廢水排放現狀，結合污水處理廠(chǎng)進(jìn)水水質(zhì)要求，確定設計進(jìn)、出水水質(zhì)見(jiàn)表1。出水水質(zhì)需達到《城鎮污水處理廠(chǎng)污染物排放標準》(GB18918—2002)的一級A標準。

　　根據建設單位要求及對園區污水處理廠(chǎng)進(jìn)水類(lèi)別及水質(zhì)的摸查，改造工程設計規模為2.0x10⁴m3/d，其中低濃度廢水為0.6x10⁴m3/d，高濃度廢水為1.4x10⁴m3/d，低濃度廢水包括：園區生活污水、鍋爐廢水、地面沖洗水、企業(yè)收集的初期雨水、預處理后生化性較好(B/C>0.3)的排水以及低COD(<100mg/L)的廢水。高濃度廢水包括：除低濃度廢水之外經(jīng)預處理后的企業(yè)生產(chǎn)廢水。

　　3.2 改造工藝

　　由于化工農藥廢水中含有多環(huán)芳香烴和雜環(huán)化合物等復雜有機物，屬于難降解廢水，單純的生化工藝無(wú)法對其開(kāi)環(huán)開(kāi)鏈，所以生化處理之前需要進(jìn)行高級氧化預處理。采用高級氧化前置預處理+強化生化+后置高級氧化+深度處理的工藝改造路線(xiàn)，工藝流程如圖2所示。企業(yè)高濃度廢水經(jīng)過(guò)預處理進(jìn)入粗格柵池、調節池、細格柵池、沉砂池，隨后進(jìn)入Fenton池，通過(guò)強氧化作用進(jìn)行開(kāi)環(huán)、斷鏈，提高廢水的可生化性。然后與經(jīng)粗格柵池預處理的低濃度廢水一同進(jìn)人復合水解酸化池進(jìn)行厭氧生物反應，使大分子有機物分解轉化為小分子有機物，可生化性大大提高，隨后進(jìn)入氧化溝，在氧化溝好氧段設有曝氣系統。好氧微生物在氧氣充足的條件下，利用微生物新陳代謝的作用將廢水中的有機物分解成二氧化碳和水，硝化細菌則將氨氮轉化為硝酸鹽，混合液通過(guò)回流至缺氧段，在缺氧段內進(jìn)行反硝化脫氮。隨后廢水經(jīng)過(guò)沉淀池，活性污泥在此單元沉淀后回流，上清液再次絮凝沉淀，絮凝沉淀后出水進(jìn)人臭氧催化反應池充分反應，再次提高可生化性后進(jìn)人曝氣生物濾池(BAF)，廢水中的有機物在BAF池內進(jìn)一步降解，然后經(jīng)消毒后達標排放。

　　3.3 提標改造構筑物及主要技術(shù)參數

　　提標改造工程主要新建、改造建(構)筑物及主要技術(shù)參數見(jiàn)表2。

　　主要設備及參數見(jiàn)表3。

　　3.4 運行效果

　　該項目自2017年11月開(kāi)工，2018年6月完工投入試運行，2019年4月環(huán)保監測驗收合格。表4為2019年4月1日-3日的驗收監測數據。

　　3.5 提標改造特色及經(jīng)驗

　?、俪浞挚紤]進(jìn)水水質(zhì)的復雜性和波動(dòng)性，加強廢水水質(zhì)監控和事故調節。由于園區廢水種類(lèi)的多樣性，不同企業(yè)的廢水特征污染物的差異很大，混合處理難度大，且投資和運行成本過(guò)高。通過(guò)“一企多管(或一企一管)”，園區污水處理廠(chǎng)單獨對每根管道廢水進(jìn)行監測，如發(fā)現污染物超標，即通過(guò)閥門(mén)阻斷排污管或將超標廢水排人污水處理廠(chǎng)增設的事故池另行處理，以確保系統穩定運行。

　?、谠黾忧岸烁呒壯趸退馑峄?，徹底解決原生化處理效率低的問(wèn)題，保證生化處理效果。由于難降解廢水中大多為難生物降解的復雜有機物，實(shí)際可利用作為脫氮除磷的易降解碳源有限，原水解酸化池水力停留時(shí)間也較短。在改造工藝采用化學(xué)預處理和強化水解酸化相結合的預處理工藝，可以提高廢水的可生化性。

　　化學(xué)預處理采用芬頓氧化，將難降解的高分子有機物轉化為易降解的有機物，新建水解酸化池，大幅提高水解酸化池水力停留時(shí)間，強化水解酸化效果，利用水解酸化菌對復雜有機物進(jìn)行開(kāi)環(huán)、斷鏈，提高廢水的可生化性，為后續氧化溝脫氮除磷提供充足的可利用碳源，提高處理系統的效能。

　?、鄢浞掷矛F有處理設施，挖掘池體潛力，強化好氧生物處理?，F狀氧化溝水力停留時(shí)間相對較長(cháng)，采用簡(jiǎn)單易行的改造方式，在氧化溝內加設填料，充分挖掘其潛力，提高其脫除COD、脫氮除磷效率，對毒性、沖擊負荷和高含鹽量有較強的適應能力。

　?、茉黾由疃忍幚砉に?，有效保證出水水質(zhì)。因廢水成分復雜，處理難度很大，故在氧化溝后再設置臭氧催化氧化和BAF結合的深度處理工藝，進(jìn)一步去除廢水中的難降解有機物(包括微生物代謝產(chǎn)物等)和SS，提高水質(zhì)穩定達標率。

　　4、主要技術(shù)經(jīng)濟指標

　　本次提標改造工程直接投資(建筑安裝費)約為6141萬(wàn)元，其中土建為2662萬(wàn)元，設備及安裝工程為3479萬(wàn)元。

　　直接運行費用為8.004元/m3，包括電費、藥劑費、人工費、污泥處置費。其中：工業(yè)用電價(jià)格為0.62元/(kW•h)，用電量為850xl04kW.h/a，折合用電成本為0.722元/m3，藥劑包括硫酸、H2O2、七水合硫酸亞鐵、NaOH、PAM、粉末活性炭、純氧、PAC、二氧化氯等，費用為55144元/d，折合藥劑成本為2.755元/m3，污水廠(chǎng)定員16人，費用為90萬(wàn)元/a，折合人工費為0.12元/m3，污泥運輸處置費用為5000元/t，污泥產(chǎn)量為17.5t/d，折合污泥運輸處置費為4.407元/m3。

　　廢水處理量為2x10⁴m3/d，COD去除率為93.4%，TN去除率為90.4%。按年運行360d計，則可減少向環(huán)境排放的COD約為30%t/a，TN約為505t/a。

　　5、結語(yǔ)

　?、偬針烁脑觳捎肍enton+混凝沉淀+水解酸化+氧化溝+臭氧氧化+BAF的工藝組合處理化工農藥廢水，于2019年4月通過(guò)環(huán)保監測驗收，處理能力達到設計要求，出水水質(zhì)穩定達到《城鎮污水處理廠(chǎng)污染物排放標準》(GB18918—2002)—級A標準。

　?、谠摴に囘\行效果良好，運行直接費用為8.004元/m3，每年可減少向環(huán)境排放COD約為3096t/a，TN約為505t/a。

　?、鄢浞掷迷性O施，做到新舊設施銜接順暢，減少了工程投資。（ >

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