1、項目背景

　　湖南某化工農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)基地包括農(nóng)藥和制藥工業(yè)、精密化工、冶金工業(yè)、石油化工為主的產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，主要引進開展農(nóng)藥、制藥類、精密化工、石油化工、精密化工、冶金行業(yè)類等企業(yè)。園區(qū)工業(yè)污水處理廠設(shè)計總范圍為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)自行處置到《污水綜合排放規(guī)范》(GB89%—1996)三級規(guī)范后進人該廠，采用預(yù)處置(粗格柵+細格柵)+A2/O氧化溝+混凝沉淀工藝組合，設(shè)計出水水質(zhì)為《污水綜合排放規(guī)范》(GB8978—1996)一級規(guī)范和《城鎮(zhèn)污水處置廠污染物排放規(guī)范》(GB18918—2002)的一級B規(guī)范的加權(quán)均勻值(各占50%權(quán)重)。監(jiān)測數(shù)據(jù)標明，污水處置廠進水水質(zhì)動搖較大，進水C0D、氨氮、總氮濃度超標嚴重，由此造成污水處置系統(tǒng)運轉(zhuǎn)不穩(wěn)定，出水水質(zhì)動搖較大，超標狀況時有發(fā)作。依據(jù)最新的環(huán)保請求，園區(qū)污水廠出水水質(zhì)需提升至《城鎮(zhèn)污水處置廠污染物排放規(guī)范》(GB18918—2002)的一級A規(guī)范，故需對原有污水處置工藝實施提標改造。

　　2、原有工藝問題剖析

　　原廢水處置工藝流程如圖1所示。由于化工農(nóng)藥廢水中多為具有苯環(huán)類、雜環(huán)類等復(fù)雜構(gòu)造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(nóng)藥廢水經(jīng)過園區(qū)企業(yè)預(yù)處置后，易生物降解有機物優(yōu)先被去除，剩下難降解有機物處置難度較大。原有處置工藝對廢水水質(zhì)的復(fù)雜性、進水水質(zhì)超標處置難度認識缺乏，缺乏針對性的工藝設(shè)計，如調(diào)理池停留時間(5.8h)過短、水解酸化池水力停留時間(6h)過短、短少強氧化預(yù)處置、廢水可生化性差、系統(tǒng)處置效率低、設(shè)計進水水質(zhì)(如鹽分)與實踐存在較大差別等，造成實踐運轉(zhuǎn)效果較差，出水不能穩(wěn)定達標排放。

　　3、改造工程設(shè)計

　　3.1 設(shè)計范圍及進、出水水質(zhì)

　　依據(jù)園區(qū)企業(yè)的廢水排放現(xiàn)狀，分離污水處置廠進水水質(zhì)請求，肯定設(shè)計進、出水水質(zhì)見表1。出水水質(zhì)需到達《城鎮(zhèn)污水處置廠污染物排放規(guī)范》(GB18918—2002)的一級A規(guī)范。

　　依據(jù)建立單位請求及對園區(qū)污水處置廠進水類別及水質(zhì)的摸查，改造工程設(shè)計范圍為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(qū)生活污水、鍋爐廢水、空中沖洗水、企業(yè)搜集的初期雨水、預(yù)處置后生化性較好(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(yù)處置后的企業(yè)生產(chǎn)廢水。

　　3.2 改造工藝

　　由于化工農(nóng)藥廢水中含有多環(huán)芳香烴和雜環(huán)化合物等復(fù)雜有機物，屬于難降解廢水，單純的生化工藝無法對其開環(huán)開鏈，所以生化處置之前需求實施高級氧化預(yù)處置。采用高級氧化前置預(yù)處置+強化生化+后置高級氧化+深度處置的工藝改造道路，工藝流程如圖2所示。企業(yè)高濃度廢水經(jīng)過預(yù)處置進入粗格柵池、調(diào)理池、細格柵池、沉砂池，隨后進入Fenton池，經(jīng)過強氧化作用實施開環(huán)、斷鏈，提升廢水的可生化性。然后與經(jīng)粗格柵池預(yù)處置的低濃度廢水一同進人復(fù)合水解酸化池實施厭氧生物反響，使大分子有機物合成轉(zhuǎn)化為小分子有機物，可生化性大大提升，隨后進入氧化溝，在氧化溝好氧段設(shè)有曝氣系統(tǒng)。好氧微生物在氧氣充足的條件下，應(yīng)用微生物新陳代謝的作用將廢水中的有機物合成成二氧化碳和水，硝化細菌則將氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，混合液經(jīng)過回流至缺氧段，在缺氧段內(nèi)實施反硝化脫氮。隨后廢水經(jīng)過沉淀池，活性污泥在此單元沉淀后回流，上清液再次絮凝沉淀，絮凝沉淀后出水進人臭氧催化反響池充沛反響，再次提升可生化性后進人曝氣生物濾池(BAF)，廢水中的有機物在BAF池內(nèi)進一步降解，然后經(jīng)消毒后達標排放。

　　3.3 提標改造構(gòu)筑物及主要技術(shù)參數(shù)

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

　　主要設(shè)備及參數(shù)見表3。

　　3.4 運轉(zhuǎn)效果

　　該項目自2017年11月開工，2018年6月竣工投入試運轉(zhuǎn)，2019年4月環(huán)保監(jiān)檢驗收合格。表4為2019年4月1日-3日的驗收監(jiān)測數(shù)據(jù)。

　　3.5 提標改造特征及經(jīng)歷

　　①充沛思索進水水質(zhì)的復(fù)雜性和動搖性，增強廢水水質(zhì)監(jiān)控和事故調(diào)理。由于園區(qū)廢水品種的多樣性，不同企業(yè)的廢水特征污染物的差別很大，混合處置難度大，且投資和運轉(zhuǎn)本錢過高。經(jīng)過“一企多管(或一企一管)”，園區(qū)污水處置廠單獨對每根管道廢水實施監(jiān)測，如發(fā)現(xiàn)污染物超標，即經(jīng)過閥門阻斷排污管或?qū)⒊瑯藦U水排人污水處置廠增設(shè)的事故池另行處置，以確保系統(tǒng)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。

　　②增加前端高級氧化和水解酸化，徹底處理原生化處置效率低的問題，保證生化處置效果。由于難降解廢水中大多尷尬生物降解的復(fù)雜有機物，實踐可應(yīng)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間也較短。在改造工藝采用化學(xué)預(yù)處置和強化水解酸化相分離的預(yù)處置工藝，能夠提升廢水的可生化性。

　　化學(xué)預(yù)處置采用芬頓氧化，將難降解的高分子有機物轉(zhuǎn)化為易降解的有機物，新建水解酸化池，大幅提升水解酸化池水力停留時間，強化水解酸化效果，應(yīng)用水解酸化菌對復(fù)雜有機物實施開環(huán)、斷鏈，提升廢水的可生化性，為后續(xù)氧化溝脫氮除磷提供充足的可應(yīng)用碳源，提升處置系統(tǒng)的效能。

　　③充沛應(yīng)用現(xiàn)有處置設(shè)備，發(fā)掘池體潛力，強化好氧生物處置?，F(xiàn)狀氧化溝水力停留時間相對較長，采用簡單易行的改造方式，在氧化溝內(nèi)加設(shè)填料，充沛發(fā)掘其潛力，提升其脫除COD、脫氮除磷效率，對毒性、沖擊負荷和高含鹽量有較強的順應(yīng)才能。

　　④增加深度處置工藝，有效保證出水水質(zhì)。因廢水成分復(fù)雜，處置難度很大，故在氧化溝后再設(shè)置臭氧催化氧化和BAF分離的深度處置工藝，進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，提升水質(zhì)穩(wěn)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(建筑裝置費)約為6141萬元，其中土建為2662萬元，設(shè)備及裝置工程為3479萬元。

　　直接運轉(zhuǎn)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)用電價錢為0.62元/(kW?h)，用電量為850xl04kW.h/a，折合用電本錢為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，折合藥劑本錢為2.755元/m3，污水廠定員16人，費用為90萬元/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。

　　廢水處置量為2x104m3/d，COD去除率為93.4%，TN去除率為90.4%。按年運轉(zhuǎn)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(jié)語

　　①提標改造采用Fenton+混凝沉淀+水解酸化+氧化溝+臭氧氧化+BAF的工藝組合處置化工農(nóng)藥廢水，于2019年4月經(jīng)過環(huán)保監(jiān)檢驗收，處置才能到達設(shè)計請求，出水水質(zhì)穩(wěn)定到達《城鎮(zhèn)污水處置廠污染物排放規(guī)范》(GB18918—2002)—級A規(guī)范。

　　②該工藝運轉(zhuǎn)效果良好，運轉(zhuǎn)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。

　　③充沛應(yīng)用原有設(shè)備，做到新舊設(shè)備銜接順暢，減少了工程投資。