工程概況

  廣州某公司是一家大型化工企業(yè)。該公司主要是生產(chǎn)一種重要的基本有機(jī)化工原料順酐產(chǎn)品。生產(chǎn)過程中會(huì)使用到鄰苯二甲酸二丁脂（DBP），會(huì)產(chǎn)生一定量的廢水，主要來自順酐生產(chǎn)線水洗廢水，包括溶劑再生工段水洗廢水和結(jié)片包裝車間的水洗水；除此之外，還有精制焦油產(chǎn)生的廢液、員工生活污水、初期雨水以及檢修污水。廢水中含有大量的有機(jī)物，其廢水的主要特點(diǎn)是：有機(jī)物濃度高、水量水質(zhì)變化大、缺乏營養(yǎng)物質(zhì)等特點(diǎn)。該廢水若不經(jīng)處理直接外排，將會(huì)帶來嚴(yán)重的污染。

根據(jù)該公司規(guī)劃，預(yù)計(jì)項(xiàng)目主要廢水排放量及成分如下：

  此外還有生活污水0.5m³/h，初期雨水0.3m³/h，檢修污水0.2m³/h，合計(jì)13.09m³/h。

  該公司在生產(chǎn)經(jīng)營的同時(shí)，對(duì)環(huán)境保護(hù)十分重視，計(jì)劃投資建設(shè)一座污水處理系統(tǒng)，經(jīng)處理后廢水COD達(dá)到700ppm以下，電導(dǎo)率降1500μS/cm。項(xiàng)目擬設(shè)計(jì)處理規(guī)模為13.017m³/h。本工程主要采用“預(yù)處理+復(fù)合UASB+接觸氧化”處理工藝，該工藝具有處理效率高、投資低、運(yùn)行費(fèi)用低、運(yùn)行穩(wěn)定、有沼氣產(chǎn)生等優(yōu)點(diǎn)，可確保出水穩(wěn)定，長期達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

  根據(jù)上述情況，我司對(duì)該項(xiàng)目提供工程治理設(shè)計(jì)方案。本污水治理工程包括設(shè)計(jì)、土建施工、設(shè)備安裝以及工程調(diào)試等全部?jī)?nèi)容。

設(shè)計(jì)進(jìn)水水量水質(zhì)

  1．設(shè)計(jì)廢水水量

  根據(jù)建設(shè)單位的要求，結(jié)合貴司生產(chǎn)工藝連續(xù)的特點(diǎn)，污水處理站綜合處理能力為320T/D，運(yùn)行時(shí)間按24h/d設(shè)計(jì)。

  2．廢水進(jìn)水水質(zhì)

  根據(jù)該單位提供的生產(chǎn)工藝分析，廢水主要來自于順酐生產(chǎn)線的水洗廢水，分為順桿生產(chǎn)廢水和水洗廢水，主要包括溶劑再生工段水洗廢水和結(jié)片包裝車間的水洗水等，廢水中含有大量有機(jī)物、色度、油類等。除此之外，還有精制焦油產(chǎn)生的廢液、員工生活污水、初期雨水以及檢修污水。

  由上表可知，廢水的COD平均濃度為：27550mg/L，考慮到生產(chǎn)波動(dòng)和事故水排放時(shí)預(yù)留處理空間，按COD為28000mg/L設(shè)計(jì)。

  根據(jù)甲方提供的數(shù)據(jù)、以及漓源環(huán)保的化工廢水處理工程經(jīng)驗(yàn)，考慮工程投產(chǎn)后生產(chǎn)量的波動(dòng)及運(yùn)行需要，本工程設(shè)計(jì)原水水質(zhì)指標(biāo)如下表1：

表3：進(jìn)水水量水質(zhì)指標(biāo)

  注：精制焦油廢液委外處理。

  根據(jù)以上資料計(jì)算，每天需處理的COD總量實(shí)際為：8195kg。

污水處理排放標(biāo)準(zhǔn)

  根據(jù)業(yè)主要求規(guī)劃，廢水經(jīng)處理后出水的排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行以下標(biāo)準(zhǔn)：

  具體設(shè)計(jì)出水水質(zhì)如下：

  CODcr：700mg/L

  pH： 6～9

  電導(dǎo)率：1500μS/cm

  （注：其余指標(biāo)在貴單位給我方的資料上未標(biāo)明，但根據(jù)貴單位的廢水特性，若COD合格，其余指標(biāo)均應(yīng)達(dá)標(biāo)）

工藝設(shè)計(jì)分析

  根據(jù)該項(xiàng)目的現(xiàn)狀和我司大量實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，我司提出如下建議和設(shè)計(jì)思路。

 （1）本項(xiàng)目處理的難點(diǎn)就在于廢水高濃度的有機(jī)含量，相對(duì)分子量大，成分相對(duì)較穩(wěn)定，且含有毒害物質(zhì)，難以生化降解，需要經(jīng)過預(yù)處理才可以進(jìn)入生化系統(tǒng)。

 （2）采用“隔油+生化”工藝，通過隔油，廢水中含有大量的油類物質(zhì)可以得到有效去除，剩下的再通過生化去除，經(jīng)過隔油后也可以降低原水COD含量，保證出水可以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

 （3）生產(chǎn)廢水呈酸性，pH值約為2，可采用前置預(yù)處理方法將其反應(yīng)至中性并去除廢水中部分有機(jī)物。降低中和反應(yīng)需要添加酸堿藥劑的成本。微電解還可降低進(jìn)入反應(yīng)器的有毒物質(zhì)，改善污水可生化性，并緩解水質(zhì)波動(dòng)大的問題，保證UASB反應(yīng)器能長期穩(wěn)定運(yùn)行。

 （4）采用混凝沉淀的方法對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)處理，可有效去除膠體有機(jī)物，對(duì)廢水中97%的濁度物質(zhì)可以去除。

 （5）生化厭氧段主要采用復(fù)合型UASB厭氧工藝，較傳統(tǒng)UASB厭氧有更好的污泥截留作用，提高污泥濃度，增加生物處理效率。厭氧結(jié)合接觸氧化的生化處理工藝，使得工程投資和運(yùn)行成本比純物化工藝低，安全性和穩(wěn)定性更高。

污水處理工藝流程圖

工藝說明

  初期雨水收集到集水池1，在集水池1中均衡水質(zhì)水量后油提升泵泵入混凝反應(yīng)池；生活污水收集到集水池2，在集水池2中均衡水質(zhì)水量后油提升泵泵入?yún)捬跽{(diào)節(jié)池。

  生產(chǎn)廢水首先由廠方收集經(jīng)廠方安裝水泵提升到隔油調(diào)節(jié)池，經(jīng)過隔油后，去除廢水中大量焦油，部分懸浮物通過粘附在油脂上一并去除，同時(shí)進(jìn)行均衡水質(zhì)水量。

  廢水經(jīng)隔油調(diào)節(jié)池處理后由提升泵泵入pH調(diào)整池，調(diào)節(jié)pH至適宜進(jìn)入微電解反應(yīng)池后自流進(jìn)入反應(yīng)池。在微電解反應(yīng)池，去除廢水中部分有機(jī)物，改善廢水的生化性能，同時(shí)中和廢水中酸性物質(zhì)；廢水經(jīng)催化氧化反應(yīng)后自流入混凝反應(yīng)池，對(duì)廢水進(jìn)行中和后加入絮凝劑絮凝反應(yīng)后流至初沉池沉淀分離，進(jìn)一步去除廢水中脂類、油類，廢水經(jīng)初沉池處理后自流入?yún)捬跽{(diào)節(jié)池。

  在厭氧調(diào)節(jié)池中對(duì)廢水進(jìn)行溫度、pH等進(jìn)行調(diào)節(jié)，并投加營養(yǎng)鹽，使廢水水質(zhì)達(dá)到厭氧污泥反應(yīng)床要求的各個(gè)條件，通過提升泵提升至厭氧反應(yīng)器，廢水在厭氧反應(yīng)器中與厭氧顆粒污泥得以充分接觸，經(jīng)三相分離器分離后的厭氧消化液排入流量精密分配器。

  在分配器中，對(duì)廢水進(jìn)行分流，含有厭氧系統(tǒng)污泥的廢水分流至厭氧調(diào)節(jié)池，并回流至UASB內(nèi)部系統(tǒng)，另一部分廢水精密計(jì)量并排至多級(jí)接觸氧化池進(jìn)行好氧生化處理。

  生物接觸氧化工藝是目前污水處理中應(yīng)用的處理方法，生物接觸氧化法在運(yùn)行初期，少量的細(xì)菌附著于填料表面，由于細(xì)菌的繁殖逐漸形成很薄生物膜。在溶解氧和食物都充足的條件下，微生物的繁殖十分迅速，生物膜逐漸增厚。溶解氧和污水中的有機(jī)物憑借擴(kuò)散作用，為微生物所利用。但當(dāng)生物膜達(dá)到一定厚度時(shí)，氧已經(jīng)無法向生物膜內(nèi)層擴(kuò)散，好氧菌死亡，而兼性細(xì)菌、厭氧菌在內(nèi)層繁殖，形成厭氧層，利用死亡的好氧菌為基質(zhì)，并在此基礎(chǔ)上不斷發(fā)展厭氧菌。經(jīng)過一段時(shí)間后在數(shù)量上開始下降，加上代謝氣體產(chǎn)物的逸出，使內(nèi)層生物膜大塊脫落。在生物膜已脫落的填料表面上，新的生物膜又重新發(fā)展起來。在接觸氧化池內(nèi)，由于填料表面積較大，所以生物膜發(fā)展的每一個(gè)階段都是同時(shí)存在的，使去除有機(jī)物的能力穩(wěn)定在一定的水平上。生物膜在池內(nèi)呈立體結(jié)構(gòu)，對(duì)保持穩(wěn)定的處理能力有利。由于微生物的作用污水中的污染物得以去除。

  接觸氧化池出水自流進(jìn)入終沉池，進(jìn)行泥水分離，確保廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后排放。

  初沉池、終沉池污泥排放到污泥池，由氣動(dòng)隔膜泵輸送到壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾脫水。污泥壓濾脫水后外運(yùn)委托有資質(zhì)的單位進(jìn)行回收，濾液返回調(diào)節(jié)池進(jìn)行處理。

預(yù)計(jì)處理效率
率

  采用以上工藝以及設(shè)計(jì)參數(shù)，預(yù)計(jì)出水水質(zhì)如下：

表4 廢水處理預(yù)計(jì)出水水質(zhì)