化工园区污水处理厂提标改造方案研究

化工园区污水处理厂提标改造方案研究

0工业废水污染物特点湖南省洪江区工业总产值是一家以化工为基础的循环经济市级技术工业园区，具有以基本化工和化工新材料为支柱的特点。由于园区公司规模大、废水产生量小，公司自身处理能力和积极性不足，导致废水污染复杂、浓度高、波动大。多数企业未能有效预处理废水，排水经常出现达不到污水处理厂纳管标准的现象，对水环境产生极大的威胁1原设计运行存在的问题和分析1.1污水厂污水处理原有废水处理厂主要工艺流程图如图1所示。预处理系统：来自园区各个企业的生产、生活废水经管网进入粗格栅提升泵池，截留较大的悬浮或飘浮状态的杂物，再进入细格栅井截留细小的悬浮物或杂物后进入调节池。由于工业园内各企业在生产工序中废水的产生水量、水质、排放时间不统一，造成污水厂进水量和浓度差异很大，大部分显酸性，为应对工业企业的事故排放，设置有NaOH投加装置。物化处理系统：污水经调节池均质后提升至混凝沉淀池，通过加药混凝去除部分SS、P、重金属离子。生化处理系统：混凝沉淀池的上清液流入装填有填料的水解酸化池，经厌氧菌作用下，将大分子的有机物降解为小分子有机物，提高废水的可生化性。水解酸化池的出水进入CASS池内，在CASS池进水端与回流污泥在较小的空间内水力混合，然后经过水孔进入CASS池的预反应区，在缺氧条件下去除一定的COD原污水处理厂排放执行如表1所示。1.2污染物表面成分该工业园企业污水混合进入污水处理厂的COD值均在500～1200mg/L，主要污染物为有机污染物，并且主要是芳香基团作为母体且带有显色基团的复杂污染物，以及部分含有毒性较大的硝基、氨基化合物和镍、汞、砷等重金属污染物1.2.1有机处理能力收集原有系统改造前两年来（2018—2019年）有效数据，废水日进水量范围为4896.4～7209.6m1.2.2氨氮处理系统原有系统改造前两年来（2018—2019年），进水氨氮浓度实际为45.1～127.8mg/L，均值为78.6mg/L。原污水处理系统氨氮浓度可去除至6.27～12.93mg/L。出水氨氮大部分时段能满足小于15mg/L限值要求，表明通过原有工艺能获得良好的氨氮去除性能。1.2.3原系统的平均去除率及出水浓度原污水厂改造前两年除磷性能缺乏，进水总磷浓度平均浓度为（19.2±1.5)mg/L，原系统平均去除率为（75.2±1.5）%，出水浓度为（4.5±1.5)mg/L。表明原有系统总磷未能达到1.5mg/L限值要求。1.2.4企业不合理，对除磷工艺缺少针对性原污水处理厂设计为园区集中处理设施，按相关法律法规要求一般重金属离子在企业排口或生产车间必须达标，对除磷工艺缺少针对性，未考虑重金属离子专用去除单元，但园区存有无机化工原料生产企业，易出现污水中重金属离子含量偏高，对污水处理工艺形成极大的冲击。该污水处理厂原有的工程处理能力为1万m2污水厂回用改造a和c本次提质新建芬顿系统和超滤—反渗透系统，以保障污水厂出水水质到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准排放限值，同时为园区中水回用改造做准备。2.1预处理段工艺流程提质后的污水处理厂工艺流程如图2所示。新建芬顿系统：格栅池内在线监测数据显示园区来水不能达到纳管标准，此时废水经提升至芬顿反应系统内，经硫酸调节pH至3～4，反应50min。调质后流入芬顿反应池内，与硫酸亚铁、双氧水反应，以此将大分子转为小分子，并去除一部分有机物，反应1h后废水流至调节池后进入下一步工艺处理。新建超滤—反渗透系统：经CASS生化处理后的废水进入多介质过滤器，利用过滤器的填料石英砂和无烟煤达到去除原水中的悬浮物、胶体、色度、浊度、有机物等杂质，经处理后的水进入水箱，再加压进入超滤系统处理。污水经超滤装置后在中间水箱缓冲，再经保安过滤器后进入反渗透系统（RO系统）处理，RO系统处理工艺流程为：预处理产水→保安滤器→高压泵→反渗透装置→中间水池，处理后的水进入消毒工序。2.2超滤-反渗透的工作原理根据污水处理厂资料可知，进水难以满足《污水综合排放标准（GB8978—1996）》中三级标准，主要表现为进水中COD、BOD本改造项目中深度净化处理系统的为超滤—反渗透系统，生化处理后未能达标排放的污水进入多介质过滤预处理系统，进一步去除水中的悬浮物、胶体、色度、浊度、有机物等污染物。再进入超滤装置，该超滤系统采用已经过特殊的亲水化处理PVDF的中空纤维膜，增加表面亲水性，膜丝具有更好的通量和抗污染性能，能长期保证产水水质，对胶体、悬浮颗粒、色度、浊度、细菌、大分子有机物具有良好的分离能力。超滤后的污水送入反渗透（RO）系统，借助透过（半透过）性膜的功能，深度去除其中的杂质，如：离子、有机物、细菌、病毒等被去除，从而达到深度分离净化目的。根据运行资料可知，超滤-反渗透系统对COD、BOD经过提质后，污水处理系统具备三级环境风险管控能力。(1)通过调节CASS系统运行周期来适应进水量和水质的变化。当进水浓度发生变化，也可通过延长或缩短曝气时间，达到抗冲击负荷的目的，可以实现一般工业废水处理达标排放；(2)遇到一些可生化性差的废水，在使用CASS工艺处理后，经检测未达一级标准时，从CASS池送至芬顿处理系统，再经强化学氧化分解水中的有机物，实现达标排放；(3)遇到一些高氨氮、高总磷废水，或者是金属化工的含金属离子废水，通过生化和芬顿无法达标排放时，则利用RO膜的物理过滤特性，完全过滤掉水中的有机物和金属离子，完全确保水质达标排放。3废水预处理质改造本文基于污水处理实际运行工程进行研究，对现有洪江区化工工业废水集中处理厂运行状况与存在问题的调查分析，针对原有工业废水集中处理厂主要问题包括出水COD、氨氮、总磷超标、重金属离子去除能力不足等问题，以总磷和COD超标最为凸显。重点从废水核心工艺优化角度展开升级改造，提出提质改造方案，增设前置预处