童君

（安徽东华环境市政工程有限责任公司，合肥 230088）

开发区工业废水处理厂提标改造工程实例

童君

（安徽东华环境市政工程有限责任公司，合肥 230088）

针对开发区工业废水水质复杂，可生化性较差的特点，通过采取增加水解酸化段，将传统AO工艺改造为MBBR工艺，增建臭氧氧化－BAF深度处理工艺等措施对园区污水厂进行提标改造。改造后运行结果显示，出水CODCr、NH3－N、TN质量浓度分别为38～45、0.5～7.5、10～14mg／L，稳定达到GB18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准的要求。主要介绍了改造后的工艺流程，给出了主要构筑物的设计参数及设备配置。

工业废水；水解酸化；MBBR工艺；臭氧氧化；曝气生物滤池

各类经济技术开发区目前已成为我国各地政府的发展重点，是各工业企业的主要聚集地。开发区工业废水成分复杂，对环境危害性较大。因此处理好该部分废水，对保护环境、实现地区经济可持续发展有重要意义。

1 工程概况

某市经济开发区以石化产业为主，同时包括精细化工、盐化工业等。开发区排放废水以石化企业含油废水为主，主要污染物为COD、油类。废水处理工程设计规模为5万m3／d，采用AO工艺处理，设计出水水质达到GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准的要求。当地政府已于2013年将排放标准提高为一级A标准，并且随着入驻企业的增加，水质更趋复杂，废水可生化性较差，对原污水厂进行提标改造势在必行。

2 提标改造方案

2.1 改造前工艺存在的问题

改造前工艺流程为：粗格栅及提升泵站→细格栅及沉砂池→AO生物池→二沉池→消毒接触池→排放泵房。与最初设计时相比，污水厂进水中增加了合成橡胶废水、丙烯腈废水，新增废水中存在一些难生物降解并对生化产生抑制作用的含氰化合物、聚合物等［1］，水质、水量波动大，这导致污水厂出水水质无法稳定达到GB 18918—2002一级B标准；同时考虑到污水厂并未满负荷运行，处理水量仅为设计值的50%，当水量达到设计值时生化池停留时间将大幅缩短，其出水必定长期无法达标。

2.2 改造工程设计进、出水水质

改造工程设计进、出水水质如表1所示。

2.3 改造方案

改造后工艺流程如图1所示，其中实线框内为新建构筑物，虚线框内为利旧或改造构筑物。

表1 设计进、出水水质Tab.1 Design influent and effluent water quality

图1 提标改造后污水处理工艺流程Fig.1 Flow of upgraded wastewater treatment process

在预处理段增加事故池、均质池，贮存水质、水量超过设计要求的事故水，减小水质波动幅度，避免对生化系统等后续构筑物产生冲击；增加混凝气浮池去除油类，确保生化系统污泥活性不受影响［2］。

在生化处理段增加水解酸化池（与均质池合建），使大分子有机物或聚合物降解成小分子有机物，提高废水的可生化性。在O池使用悬浮填料，将传统AO工艺改造为移动床生物流化床（MBBR）工艺，增加了微生物量，提高生化系统的容积负荷［3］。由于填料上生物膜自外向内形成“好氧－缺氧－厌氧”微环境，适宜进行短程硝化反硝化生物脱氮［4］，在较低的m（BOD5）／m（TN）值情况下可得到较好的脱氮效果。

增加深度处理工段，采用臭氧氧化-曝气生物滤池（BAF）工艺，利用臭氧的氧化作用使废水中的难降解大分子开环断链成易降解小分子［5］，进而被BAF中的生物膜降解。为避免具有COD特征的生物絮体消耗臭氧，增大运营成本，在臭氧氧化池前增加高密度澄清池，以去除二沉池出水中的SS。BAF出水投加絮凝剂后进入V型滤池，进一步去除CODCr、BOD5、SS、TP，确保出水水质稳定达到排放标准。

3 主要构筑物及设计参数

3.1 利旧构筑物

（1）粗格栅及提升泵站。粗格栅渠平面尺寸为10.00 m×1.60 m，渠深7.45 m，栅前最大水深1.0 m，最大过栅流速为1 m／s。回转式粗格栅除污机2套，栅宽1 500 mm，栅间距15 mm。潜水离心泵5台，4用1备，其中1台变频，功率为45 kW。

（2）细格栅及沉砂池。阶梯式细格栅机3台，2用1备，栅宽655 mm，栅隙3 mm，渠深1.55 m，双槽桥式吸砂机1套，跨度6 600 mm。

（3）二沉池。共2座，辐流式，中心进水周边出水。直径为36 m，池边深度为4.5 m，表面负荷为0.56 m3／（m2·h）。

（4）污泥泵房。回流污泥泵6台，单台泵流量为780 m3／h，扬程为0.10 MPa，剩余污泥泵6台，单台泵流量为38 m3／h，扬程为0.10 MPa。

3.2 改造构筑物

（1）鼓风机房。利用原构筑物，新增2台风机，参数分别为：风量164 m3／min，风压70.56 kPa；风量82 m3／min，风压70.56 kPa。

（2）加氯加药间。利用原构筑物，增加PAC、PAM加药泵各3台。

（3）AO生物池。2座，每座分为2个处理系列，共4个处理系列，每个系列可独立运行。污泥质量浓度为3 g［MLSS］／L，污泥负荷为0.095 kg ［BOD5］／（kg［MLSS］·d）。单系列中A池分5段，其中含过渡段；单系列中O池分为3格，单格平面尺寸为40.00 m×6.00 m。好氧段投加悬浮填料、设置拦截格网。悬浮填料6 900 m3，Φ 25 mm×10 mm，比表面积大于500 m2／m3，密度大于0.96 t／m3。好氧段曝气量为450 m3／min，原有盘式曝气器11 520套，充氧量不小于2 m3／（h·个）。现增设穿孔曝气管，曝气管主管管径为DN 200 mm，支管管径为DN 70 mm，孔径为5 mm，以确保供氧充足、并使悬浮填料处于流化状态。在好氧段的前2格增加导流墙，将前2格改造为循环推流式，每格设置1台推进器，桨叶直径为1800mm，功率为4.5 kW。

（4）中间提升泵站。将原厂二期接触池及排放泵房改造为中间提升泵站，拆除现有二期排放泵房的外排泵，重新配置安装5台中间提升泵，4用1备，单台泵流量为620 m3／h，扬程为0.12 MPa，保留现有泵的出水管路系统。

3.3 新建构筑物

（1）混凝气浮池。混合池尺寸为6.00 m×2.60 m×3.10 m，混合时间为80 s，设1台立式桨叶式搅拌机，搅拌功率为18.5 kW。反应池分2个处理系列，单系列分3格，分别为一、二、三级反应池，单格尺寸为6.00 m×3.15 m×3.10 m，反应池总停留时间为9 min，共设6台立式框架式搅拌器，一、二、三级搅拌反应功率分别为0.75、0.55、0.37 kW。气浮分离区分2个系列，单系列尺寸为23.00 m×11.00 m×3.10 m（包括溶气释放区及出水槽），停留时间为20 min，表面负荷为6 m3／（m2· h）。设行车式刮渣机2台，跨度为11.4 m。

（2）事故池。总停留时间为8 h，分2格，单格尺寸为58.00 m×24.00 m×6.00 m（有效水深），设立式桨叶式搅拌机4台，单台功率为18.5 kW。

（3）均质水解酸化池。总停留时间为14 h，分2系列，单系列尺寸为102.00 m×24.00 m×6.00 m（有效水深），单系列分3格，第1格为均质段，后2格为水解酸化段，内部安装弹性填料5 600 m3，设立式桨叶式搅拌机6台，单台功率为18.5 kW。

（4）中沉池。2座，池内径为24.00 m，表面负荷为2.5 m3／（m2·h），池边深度为3.5 m，停留时间为1.2 h，采用周边传动全桥式刮泥机。

（5）高密度澄清池。总尺寸为31.50 m×24.00 m×7.00 m。包括反应池2座，单座尺寸为6.50 m× 6.50 m×7.00 m。澄清池2座，单座尺寸为15.50 m× 15.50m×7.00m。澄清池刮泥机2台，直径为12000 mm，斜管156 m3，斜长1.0 m，斜管直径为30～40 mm，倾角为60°。

（6）臭氧氧化池。尺寸为30.00 m×28.00 m× 7.00 m，接触池停留时间为47 min，缓冲池停留时间为98 min。

（7）曝气生物滤池。1座，分12格，单格尺寸为13.00 m×6.50 m×7.70 m，BOD5负荷为0.3 kg／（m3·d），空床停留时间为2 h。

（8）混合反应滤池。1座，分6格，混合池停留时间为79 s；尺寸为3.50 m×1.80 m×4.00 m（有效水深），反应池停留时间为7.5 min；滤速为7.5 m／h。V型滤池成套设备6套，包括滤板、滤料、长柄滤头、承托层等。

（9）消毒池及外排泵站。消毒接触时间为36 min，提升泵4台（3用1备），单台泵流量为800 m3／h，扬程为0.13 MPa。

（10）臭氧制备间。平面尺寸为18.00 m×12.00 m，臭氧发生器3台（2用1备），臭氧产量为20kg／h。

4 工程设计特点

（1）改造方案充分利用了原有构筑物，最大限度地节省了投资，同时缩短了建设周期，使污水厂能够迅速投入运营。

（2）同时采用增加导流墙改善传质混合效果，增加悬浮填料提高容积负荷，增大曝气量等多种手段，提高了CODCr及NH3-N去除率；利用生物膜的短程硝化反硝化，在不外加碳源的情况下实现TN的稳定达标。

5 工程运行效果

系统出水CODCr、NH3-N质量浓度在调试初期最高分别达到65和16 mg／L，去除效果不理想。稳定运行后出水CODCr、NH3-N质量浓度分别为38～45、0.5～7.5 mg／L。除个别情况下由于进水CODCr浓度较低、碳氮比不足，导致出现TN浓度超标的情况外，出水TN质量浓度一般为10～14 mg／L，能够达标。

6 投资及运行成本

本工程建设投资约1.6亿元，总处理成本为2.910元／m3，运行成本为1.889元／m3。

7 结论

（1）采用投加悬浮填料的方法可有效提高活性污泥系统的处理能力，增强生化系统抗冲击负荷的能力。该方法充分利用原有构筑物，投资省，安装方便，适宜用于旧厂改造项目。

（2）经生化处理后的废水中可生物降解有机物含量较少，臭氧-BAF工艺可提高此类废水的可生化性，进一步去除其中污染物以满足日益严格的排放要求。同时该工艺还具备占地小、运行费用低的优点。

［1］麻思明，顾平.丙烯腈生产废水处理研究进展［J］.工业水处理，2013，33（5）：13－17.

［2］杜华，冯志刚，蒋林时，等.油冲击对炼油废水生物活性污泥性能的影响［J］.辽宁石油化工大学学报，2006，26（2）：23－26.

［3］范懋功.MBBR法在工业废水处理中的应用［J］.工业用水与废水，2003，34（3）：9－11.

［4］陈旭.生物膜法短程硝化反硝化脱氮的研究［D］.南京：南京理工大学，2008.

［5］董俊明.臭氧催化氧化处理活性蓝染料废水及催化剂的研究［J］.环境工程学报，2008，2（11）：1524－1528.

An example of upgrading and reconstruction project of industrial wastewater treatment plant in development area

TONG Jun
（Anhui Donghua Environment and Municipal Engineering Co.,Ltd.,Hefei 230088,China）

As industrial wastewater from development area has complicated component and is hard -biodegradable,an upgrading and reconstruction project of industrial wastewater plant in the said area was carried out through adding hydrolytic acidification unit,replacing traditional AO process with MBBR process,building out ozone oxidation-BAF advanced treatment process and some other countermeasures.The running effect of the plant after the reconstruction showed that,the mass concentrations of CODCr,NH3-N and TN in the effluent water were 38-45,0.5-7.5 and 10-14 mg/L respectively,which met the specification for level A grade 1 in GB 18918—2002 Discharge Standard of Pollutants for Municipal Wastewater Treatment Plant.The process flow of the reconstructed project was introduced with the design parameters and devices layout of the main structures provided also.

industrial wastewater; hydrolytic acidification; MBBR process; ozone oxidation; BAF

X703.1

B

1009－2455（2016）01－0063－03

童君（1988－），男，安徽无为人，助理工程师，硕士研究生，主要从事水污染处理方面的工作，（电子信箱）tongjun＠chinaecec.com。

2015-08-24（修回稿）