《A工业园区污水处理情况的调研报告》

61前言近年来，我国国民经济持续快速发展，城市生态建设战略需求不断提高。城市污水综合处理厂的技术水平也必须与时俱进，满足经济与生态协调发展的时代要求[1]。随着国内工业污水处理标准的不断提高，以及污水处理对中水回用的要求增加，通过一系列工艺处理，将污水转换为第二类水资源已成必然趋势。如果我们不能合理利用处理后的污水，污水处理的本来意义就会淡化。从全球角度来看，淡水资源已成为限制世界上大多数国家经济发展的瓶颈之一。淡水资源的严重短缺将对全球经济，社会和生态发展产生重大影响，而中国的人均淡水资源也十分匮乏。因此，我国污水处理过程中如果全面有效地实现了污水资源的二次利用，使污水可以再次为工业生产和居民的生活做出贡献，减轻我国淡水资源紧缺的压力。2南宁市上林县A工业园区污水处理规模的确定污水处理厂规模的确定应结合近期和长期城市规划和给排水相关规划规范预测污水排放量，近期设计的污水厂处理规模速度相匹配，与城市发展规模相匹配。在经济条件许可和经济发展条件需要的同时，要结要实际接近，并略微大于现有污水处理规模，要结合中期规划和应急处理的可能，要做到与发展合城市发展预期，规划好长期处理规模，分期建设。基于以上测算可知，南宁市上林县A工业园区远期污水总量为24687m3/d，约为25000m3/d，因此将污水处理厂的规模定为25000m3/d。园区的污水量受投资和企业入驻进度的影响，现阶段污水厂服务区内污水量仅为6237m3/d，但随着上林县A工业园区的建设，污水量将在一定程度上增加，因此决定污水处理厂分两期建设，首期和二期污水处理规模均为12500m3/d。2.1再生水回用规模的确定根据经济开发区的长远规划，上林县A工业园区的景观环境用水、城市杂用水和部分工业用水需求量如表2-5所示。根据计算，上林县A工业园区的需水量为11140m3/d。上林县污水处理厂建成后，再生水主要用于经济开发区的景观环境用水、城市杂用水和部分工业用水，水量共计5000m3/d。此外，根据《广东省环保厅关于印发广东上林县A工业园区规划环境影响报告书审查意见的函》的相关要求，上林县A工业园区的再生水回用率2017年需达到30%，2020年需达到40%，即10000m3/d。综合考虑污水处理厂分期建设的实际情况和再生水需水量两方面因素，再生水厂也分两期建设，首期处理规模为5000m3/d，用于满足开发区现阶段的用水需求；远期再生水的处理规模将增至10000m3/d，届时该再生水厂水量可基本满足远期11140m3/d的循环水回用要求。表2-1回用水用水量预测表序号项目用地面积（ha）用水指标[m³/（ha•d）最高日用水量(m³)1城市杂用水22204402302046002工业用水50010006003景观环境用水30001000合计：111402.2进水水质的确定经济开发区排水水质监测结果如表2-6所示。从表中可以看出，污水COD、BOD、SS、NH3-N、TN、TP、pH分别为412.7±13.4mg/L、146.1±10.8mg/L、196.8±32.8mg/L、30.3±3.5mg/L、39.7±5.6mg/L、4.0±0.5mg/L、7.1±0.3，均达到了《污水排入城镇下水道水质标准》（GB/T31962-2015）A等级标准。综合考虑后得出，上林县A工业园区污水处理厂的设计进水水质为：污水进水水质COD、BOD、SS、NH3-N、TN、TP、pH分别为450mg/L、160mg/L、200mg/L、30mg/L、40mg/L、4mg/L、6-9。上林县县工业区内入驻企业，要求企业排放污水水质执行《污水排入城市下水道水质标准》（CJ343-2010）中的A等级标准、《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的一级B标准。排入GB 3838Ⅲ类水域（划定的保护区和游泳区除外）和排入GB 3097中二类海域的污水，执行一级标准。表2-2工业园区废水实测值项目CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)TN(mg/L)TP(mg/L)pH实测值412.7±13.4146.1±10.8196.8±32.830.3±3.539.7±5.64.0±0.57.1±0.3GB/T31962-2015一级A标准500350400457086.4～9.5\o"污水综合排放标准GB8978-1996"GB8978-1996一级标准150～30030～15030～50025～50//6～9设计进水水质450160200304046～92.3重点处理目标判定基于污水生化性的判定及进出水水质的处理程度，进一步确定了本污水处理厂重点处理指标和重点关注指标，具体如表2-3所示。表2-3污水厂重点处理指标和重点关注指标序号类别项目分析与理由1重点处理项目生化需要量BOD5一般生化BOD5浓度基本在10mg/L以下；本项目要求BOD5小于4mg/L。2化学需氧量CODc常规生化去除至50mg/L以下，本项目要求CODcr小于20mg/L。3氨氮NH3-N环保质量监测的重要考核指标4重点关注项目悬浮物SS该项目的去除率要求SS沉积物浓度的去除小于10mg/L，且去除率≥96.5%。5总氮TN出水指标要求TN小于15mg/L,去除率比进水要求TN大于62.5%。6总磷TP总磷的脱磷浓度要求小于0.5mg/L,去除率必须≥87.5%。2.3.1五日生化需氧量（BOD5)根据设计要求，进水水质和出水BOD5去除率基本为97.5%。从深度硝化废水处理常用工艺指标的角度看，该技术指标基本可以完全实现。自养微生物反硝化和脱磷反硝化过程中碳源中的氮含量可能不足。这是因为自养微生物亚硝酸盐细菌在水中的氮含量很少，且生长繁殖较少。在这种条件下，BOD5脱氮的去除率将有显著提高。根据本项目要求对废水中氨氮和BOD5的处理要求，本项目污水处理厂必须对废水中的氨氮进行硝化和反硝化处理，BOD5废水的去除率不超过6mg/L，仍不能完全满足本项目的要求，在本项目的深度处理中进一步去除，因此BOD5是该项目的主要处理目标。2.3.2化学需氧量（CODcr）对一般大型城镇的污水，硝化处理影响过长，对CODcr去除会不断增加，但是在去除方面不存在问题。按照BOD5与污水厂CODcr的比值，本城镇污水厂污水可生化性良好。根据目前的实验，应该可以将污水厂的CODcr 去除至50mg/L以下。但本污水厂在后续深度处理中须进一步加强对CODcr的处理和去除，同时CODcr的去除率是目前国家实施节能减排的重要考核衡量指标之一。因此CODcr的去除率是本污水厂工程的研究重点和关注项目。2.3.3氨氮（NH3-N）氨氮的废水要求含量不超过1.0mg/L，去除率通常要求≥96.7%。污水单元要想很好满足1.0mg/L的出水去除率要求，必须按完全硝化过程进行考虑，本工程项目的污水单元可生化性较好，在能够保证污水单元曝气供氧的条件下，氨氮（NH3-N）的污水单元去除过程就可以很好的满足要求，因此不是处理难点，但氨氮（NH3-N）的去除目前是国家水污染硝化处理总量指标控制因子之一，是环保质量监测的重要考核指标。2.3.4悬浮物（SS）对于传统的城市污水综合处理厂（平均SS浓度约200mg/L）的废水，由于活性污泥絮状物是构成沉淀水悬浮液的主要有机化学成分，因此有机化学成分本身非常高且含有大量的磷。在这种情况下，出水含较高悬浮液，出水中的OD、COD、TN和TP中含量也会增加。B，通常1mg/L污水SS沉淀物包含BOD0.3～0.75mg/L，TN0.08～0.1mg/L，TP0.03～0.06mg/L。因此在城市深层污水处理站，有必要进一步加强对污水SS沉淀物去除。2.3.5总氮（TN）出水指标要求TN小于15mg/L，去除率比进水要求TN大于62.5%，TP的深度去除也是本工程进水处理的一个重点，TN的深度去除主要依赖于本工程进水中总氮有机物的浓度、可生化性和磷含量的C/N比值，同时与总氮中磷含量去除的协调也是本工程设计、运行管理中的一个难点。如果该项目的进水中存在许多非氨可溶性有机氮，则可生化和总氮的去除也可能给该项目带来更大困难，有必要在处理二级生物处理和随后的深度去除处理中考虑碳源协同作用，并将TN去除尽可能多的转移到二级生物处理和深度处理，以便充分利用原水碳源，减少后续处理过程中外加碳源的需求，从而降低运营成本。2.3.6磷酸盐(TP)总磷的脱磷浓度要求小于0.5mg/L，去除率必须≥87.5%。当碳源充足时，在化学脱氮和脱磷条件下磷去除率可以达75%，但可能无法满足去除的要求。在充分考虑该项目的生物除磷的前提下，化学除磷是保障该项目达标的的必要措施。同时，项目要求出水中的TP的脱磷浓度必须小于0.5mg/L，必须严格控制项目废水中SS的浓度。因此，总磷TP是该项目生物脱磷处理的重点。2.4设计出水水质的确定根据《广东省环境保护厅关于印发广东上林县A工业园区规划环境影响报告书生产意见的函》以及转发广东上林县市环境保护局文件的有关要求，上林县的污水处理厂排放标准逐步提高到一级A标准。上林县污水处理厂设计出水水质如表2-4所示。表2-4设计进出水水质对比表水质指标项目CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)TN(mg/L)TP(mg/L)设计进水水质45016020030404要求出水水质≤20≤4≤10≤1.0≤15≤0.5要求处理程度≥95.6%≥97.5%≥95%≥96.7%≥62.5%≥87.5%2.5污水可生化分析通常来说，当BOD5/CODcr>0.45时，污水易于生化；当BOD5/CODcr=0.45～0.3时，污水可生化；当BOD5/CODcr=0.3～0.25时，污水难生化；当BOD5/CODcr﹤0.25时，污水不适合生化处理。本项目设计进水水质的BOD5/CODcr=0.36，表明本项目污水生物降解性良好，可进行生化处理。BOD5/TN比值可用于判定污水是否可进行生物脱氮的重要参考指标，一般来说，BOD5/TN≥4才能进行有效脱氮。规范要求的BOD5/TN≥4是指碳源能达到一种理想完全脱氮的效果，即完全脱氮反硝化。由于碳源与出水有机物需要同时带走部分有机物和总氮的含量，若有机物与总氮含量之比等于4，表明碳源的脱氮也能完全满足要求。本污水处理厂设计进水水质的BOD5/TN=4，可满足生物脱氮要求，但考虑到水质波动，本工程仍需预留外加碳源的可能。BOD5/TP是判定污水是否可采取生物除磷技术的重要指标。进水BOD5的营养物质，可提供除磷细菌的增值和活性。通常，必须将BOD5/TP的比例控制为大于17，比例越大除磷效果越好。本污水处理厂设计进水水质的BOD5/TP=40，可以考虑生物脱磷除氮工艺。但由于实际运行过程中水质波动，仍需要化学辅助除磷的可能。表2-5水质可生化性分析数据生化程度分析序号项目比值易可难不宜1BOD5/CODcr0.36>0.450.45～0.30.3～0.25﹤0.25易生化可生化性较难生化不宜生化2BOD5/TN4≥44～2.862.86～1.71﹤1.71完全脱氮可脱氮较难脱氮不宜脱氮3BOD5/TP40≥17﹤17除磷效果好不宜生物除磷3小结经过统计测算，污水处理厂总规模为25000m3/d。结合现阶段实际排放量，分两期进行建设，每期为12500m3/d；中水回