木材加工類工業(yè)污水處理廠設計運行
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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計參數(shù)，探討分析了工程運行過程中實際進出水水質(zhì)情況。其污水處理工藝為“預處理—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COD、BOD5、SS、NH3-N、TN、TP等可穩(wěn)定達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》GB18918-2002一級A標準。污水廠投資約為6200萬元，單位總成本1.32元/噸。
[關鍵詞]污水處理廠水解酸化AAO；芬頓氧化
1引言
某經(jīng)濟開發(fā)區(qū)服務范圍內(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，建設規(guī)模為2萬m3/d(分兩期進行，近期規(guī)模為1萬m3/d、遠期規(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準》GB18918-2002一級A標準。
2進水水質(zhì)分析
根據(jù)該經(jīng)濟開發(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)的建設領域相關企業(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)濟開發(fā)區(qū)污水處理廠的連續(xù)穩(wěn)定運行，根據(jù)環(huán)評要求，經(jīng)濟開發(fā)區(qū)各企業(yè)污水須進行預處理，令水質(zhì)達到《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標準》(CJ343-2010)。本工程設計進水水質(zhì)如表1所示。污水經(jīng)過企業(yè)預處理后的特點為：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)水量波動較大。根據(jù)以上水質(zhì)特點，本工程采用生物法去除污水中的有機物，脫氮除磷；并通過深度處理去除常規(guī)或強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工程設計
3.1處理工藝流程
3.1.1預處理工藝工業(yè)污水水質(zhì)水量波動大，容易對處理構(gòu)筑物造成沖擊，使處理措施達不到應有的效果。根據(jù)工業(yè)污水的特點以及國內(nèi)大量工業(yè)污水處理經(jīng)驗，本工程污水處理廠預處理工藝中設置均質(zhì)池調(diào)節(jié)水質(zhì)水量，并設置混凝氣浮池去除油類、懸浮物和部分磷。預處理工藝：粗格柵→提升→細格柵及沉砂池→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污染物，B/C低，不易生化。因此在生化處理前設置水解酸化池，使難降解大分子有機污染物水解為易生化的小分子有機污染物，提高B/C比，增強可生化性，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更為成熟、運行更為穩(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對污水進行改性，打斷污水中長鏈、雜環(huán)鏈，使剩余難降解大分子有機物轉(zhuǎn)變?yōu)橐捉到庑》肿佑袡C物，提高可生化性。芬頓氧化池出水進入絮凝沉淀池，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，是具有活性污泥法特點的生物膜法，兼具有兩者的優(yōu)點。在生物池中填充了流動床填料，填料為塑料體，密度與水相近，在污水中懸浮著，向污水中鼓風曝氣時，填料在污水中翻滾流動。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。對沖擊負荷有較強的適應能力，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擔，即使在冬季水質(zhì)較差時，濾池也能正常運行，處理后的水質(zhì)也能達到規(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，運行管理簡單，進水水質(zhì)要求寬松，易于改擴建等優(yōu)點。
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產(chǎn)生各種氣味。導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用于污水處理設施中，其運營成本較低，除臭效果良好。根據(jù)本工程實際情況，除臭工藝采用生物降解法。臭氣通過設在池頂?shù)念A留孔接至生物除臭器。混合氣體通過除臭器時，與附著在填料上的生物進行接觸。生物體通過自身的生化反應，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、操作運行的簡單易行和運行費用等因素，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方案的流程簡圖如示：
3.2主要構(gòu)筑物設計
設計規(guī)模為近期工程1萬m3/d、遠期工程2萬m3/d，主要處理建構(gòu)筑物設計參數(shù)如表2所示：污水廠各單元的處理預期效果見下表：
4處理效果
穩(wěn)定運行期間，委托第三方檢測機構(gòu)定期對進出水水質(zhì)進行監(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準》GB18918-2002一級A標準。
5結(jié)論
通過此工程實例穩(wěn)定運行的狀況可知，該工程設計在實際應用中有較好的實用性，為該經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)取得了較高的經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益，同時也為今后同類型經(jīng)濟開發(fā)區(qū)污水處理廠的設計、建設和運營提供了良好的范例。
參考文獻
[1]武彥巍，買文寧．Fenton氧化-曝氣生物濾池處理纖維板廢水的試驗研究[J]．水處理技術，2011，37(04)：123-126．
[2]于躍，李淵博．A~2O氧化溝-混凝沉淀-反硝化深床濾池工藝在大型經(jīng)開區(qū)污水處理中的應用[J]．工業(yè)用水與廢水，2016，47(03)：62-65+69．
作者：陳宏發(fā) 單位：蚌埠市固鎮(zhèn)縣水利局
