木材加工類工業(yè)污水處理廠設(shè)計(jì)運(yùn)行

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[摘要]以某木材加工類為主的開發(fā)區(qū)新建污水處理廠為例，介紹了該工程的工藝流程和設(shè)計(jì)參數(shù)，探討分析了工程運(yùn)行過程中實(shí)際進(jìn)出水水質(zhì)情況。其污水處理工藝為“預(yù)處理—水解酸化—AAO生化池—二沉池—芬頓氧化及絮凝沉淀—接觸氧化—連續(xù)流砂濾—消毒”，污水經(jīng)處理后主要指標(biāo)COD、BOD5、SS、NH3-N、TN、TP等可穩(wěn)定達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18918-2002一級A標(biāo)準(zhǔn)。污水廠投資約為6200萬元，單位總成本1.32元/噸。

[關(guān)鍵詞]污水處理廠水解酸化AAO；芬頓氧化

1引言

某經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)服務(wù)范圍內(nèi)的污水以木材加工類工業(yè)廢水為主，并含有少量的生活污水。木材加工類工業(yè)廢水含有纖維素、半纖維素、糖類、樹脂類、單寧、果膠質(zhì)等多種難降解物質(zhì)，不僅具有較高的CODcr，BOD5以及SS，還具有很高的色度和濁度，可生化性差，處理難度大，采用普通污水處理廠的設(shè)備處理很難將其凈化[1]。目前，木材加工類工業(yè)廢水處理辦法有芬頓氧化+曝氣生物濾池法水解酸化+接觸氧化法。近年來，隨著該經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)內(nèi)入園企業(yè)數(shù)量日益增多，開發(fā)區(qū)的用水量和排水量大幅度增加。由于該經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)沒有污水處理廠，大量污水均就近排入水體，令水環(huán)境受到威脅。為此新建一座污水處理廠，建設(shè)規(guī)模為2萬m3/d(分兩期進(jìn)行，近期規(guī)模為1萬m3/d、遠(yuǎn)期規(guī)模為2萬m3/d)；總投資約6200萬元；污水處理采用“粗格柵提升泵站—細(xì)格柵及沉砂池—均質(zhì)池—混凝氣浮—水解酸化—AAO生化池—二沉池—芬頓氧化及絮凝沉淀—接觸氧化—連續(xù)流砂濾—消毒”工藝，出水執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18918-2002一級A標(biāo)準(zhǔn)。

2進(jìn)水水質(zhì)分析

根據(jù)該經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)化工集中區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，該開發(fā)區(qū)的建設(shè)領(lǐng)域相關(guān)企業(yè)主要涉及到木材加工、人造板、家具、生產(chǎn)羽絨、冶金、甲醛及下游產(chǎn)品、食用油、玻璃廠、生物質(zhì)油、活性炭、油漆、膠粘劑等行業(yè)。由此可推測，廢水中難降解的物質(zhì)主要為木質(zhì)素、丹寧酸、酚類、醇類、樹脂等，不易生化。為保證該經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)污水處理廠的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，根據(jù)環(huán)評要求，經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)各企業(yè)污水須進(jìn)行預(yù)處理，令水質(zhì)達(dá)到《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ343-2010)。本工程設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)如表1所示。污水經(jīng)過企業(yè)預(yù)處理后的特點(diǎn)為：污水中CODcr并不高(≤500mg/L)，但不易生化，雖然接管要求B/C≮0.3，但實(shí)際過程中難以做到；污水中CODcr中難降解的物質(zhì)主要為木質(zhì)素、丹寧酸、酚類、醇類、樹脂等；污水中總氮含量較高，主要為NO3-、NH3-N；磷含量高，達(dá)5mg/L；污水中含有一定濃度的油類物質(zhì)；污水水質(zhì)水量波動(dòng)較大。根據(jù)以上水質(zhì)特點(diǎn)，本工程采用生物法去除污水中的有機(jī)物，脫氮除磷；并通過深度處理去除常規(guī)或強(qiáng)化的生化處理工藝不能完全去除的污染物，以滿足最終出水水質(zhì)要求。

3工程設(shè)計(jì)

3.1處理工藝流程

3.1.1預(yù)處理工藝工業(yè)污水水質(zhì)水量波動(dòng)大，容易對處理構(gòu)筑物造成沖擊，使處理措施達(dá)不到應(yīng)有的效果。根據(jù)工業(yè)污水的特點(diǎn)以及國內(nèi)大量工業(yè)污水處理經(jīng)驗(yàn)，本工程污水處理廠預(yù)處理工藝中設(shè)置均質(zhì)池調(diào)節(jié)水質(zhì)水量，并設(shè)置混凝氣浮池去除油類、懸浮物和部分磷。預(yù)處理工藝：粗格柵→提升→細(xì)格柵及沉砂池→勻質(zhì)池→混凝氣浮。

3.1.2生化處理工藝本工程中排入污水處理廠的工業(yè)污水含有難降解的有機(jī)污染物，B/C低，不易生化。因此在生化處理前設(shè)置水解酸化池，使難降解大分子有機(jī)污染物水解為易生化的小分子有機(jī)污染物，提高B/C比，增強(qiáng)可生化性，以在后續(xù)的生化中有效去除CODcr。上述污水中主要污染物還包括NH3-N、TN和P，因此所選污水生化處理工藝除了能去除有機(jī)污染物外，還需有較好的除磷脫氮功能。故本工程第一級生化處理選擇技術(shù)更為成熟、運(yùn)行更為穩(wěn)定的A2/O法。經(jīng)過一級生化處理后的工業(yè)污水，含有的污染物難以生物降解，需要采用芬頓高級氧化技術(shù)對污水進(jìn)行改性，打斷污水中長鏈、雜環(huán)鏈，使剩余難降解大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)橐捉到庑》肿佑袡C(jī)物，提高可生化性。芬頓氧化池出水進(jìn)入絮凝沉淀池，通過向絮凝沉淀池中投加PAM、PAC等藥劑，絮凝沉降污水中的懸浮物質(zhì)。二級生化處理采用接觸氧化法工藝。流動(dòng)床填料是一種介于活性污泥法與生物濾池兩者之間的生物處理技術(shù)，是具有活性污泥法特點(diǎn)的生物膜法，兼具有兩者的優(yōu)點(diǎn)。在生物池中填充了流動(dòng)床填料，填料為塑料體，密度與水相近，在污水中懸浮著，向污水中鼓風(fēng)曝氣時(shí)，填料在污水中翻滾流動(dòng)。填料上布滿了生物膜，污水與生物膜廣泛接觸，在生物膜上微生物的新陳代謝功能下，污水中有機(jī)污染物得到去除。采用與曝氣池相同的曝氣方法，向微生物提供其所需要的氧，并起到攪拌與混合作用。對沖擊負(fù)荷有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，污泥生成量少，不產(chǎn)生污泥膨脹，易于操作管理，處理效果穩(wěn)定。

3.1.3深度處理工藝本工程深度處理采用“混凝沉淀+活性砂濾池”工藝?；炷恋磉^濾[2]工藝中由于沉淀池減輕了濾池的負(fù)擔(dān)，即使在冬季水質(zhì)較差時(shí)，濾池也能正常運(yùn)行，處理后的水質(zhì)也能達(dá)到規(guī)定的出水水質(zhì)要求?；钚陨斑^濾器則是一種集混凝、澄清、過濾為一體的高效過濾器，具有效率高，水頭損失小，運(yùn)行管理簡單，進(jìn)水水質(zhì)要求寬松，易于改擴(kuò)建等優(yōu)點(diǎn)。

3.1.4除臭及消毒工藝污水處理廠在粗格柵、均質(zhì)事故池、水解酸化池、厭氧池、缺氧池、污泥脫水間等工藝處理單元會(huì)產(chǎn)生各種氣味。導(dǎo)致惡臭氣味的主要成份是H2S、NH3、三甲胺、甲硫醇等，其中H2S氣味尤為敏感。生物除臭法已廣泛應(yīng)用于污水處理設(shè)施中，其運(yùn)營成本較低，除臭效果良好。根據(jù)本工程實(shí)際情況，除臭工藝采用生物降解法。臭氣通過設(shè)在池頂?shù)念A(yù)留孔接至生物除臭器?；旌蠚怏w通過除臭器時(shí)，與附著在填料上的生物進(jìn)行接觸。生物體通過自身的生化反應(yīng)，完成對混合氣體中惡臭組份的吸收，轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水和維持生物體新陳代謝綜合考慮污水消毒工藝的適用性、成熟性、安全性、可靠性、二次污染問題、消毒副產(chǎn)物、操作運(yùn)行的簡單易行和運(yùn)行費(fèi)用等因素，本期工程尾水采用二氧化氯消毒工藝。綜上所述，污水處理廠工藝技術(shù)方案的流程簡圖如示：

3.2主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)規(guī)模為近期工程1萬m3/d、遠(yuǎn)期工程2萬m3/d，主要處理建構(gòu)筑物設(shè)計(jì)參數(shù)如表2所示：污水廠各單元的處理預(yù)期效果見下表：

4處理效果

穩(wěn)定運(yùn)行期間，委托第三方檢測機(jī)構(gòu)定期對進(jìn)出水水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測結(jié)果如表4所示。由表4可知，工業(yè)污水經(jīng)過處理后，SS去除率為98%，BOD5的去除率為96%，CODcr的去除率為91%，NH3-N的去除率為85%，TP的去除率為90%，TN的去除率為70%，出水水質(zhì)滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18918-2002一級A標(biāo)準(zhǔn)。

5結(jié)論

通過此工程實(shí)例穩(wěn)定運(yùn)行的狀況可知，該工程設(shè)計(jì)在實(shí)際應(yīng)用中有較好的實(shí)用性，為該經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)取得了較高的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益，同時(shí)也為今后同類型經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)污水處理廠的設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)營提供了良好的范例。

參考文獻(xiàn)

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作者：陳宏發(fā) 單位：蚌埠市固鎮(zhèn)縣水利局