摘要:以工业园区污水处理厂的设计为例,在详细调研水量、分析水质特点和工艺存在问题的基础上,提出采用“水解酸化+A2/O工艺”为主要生化处理工艺的设计思路,并进行了工程设计。经预测,本项目的建设可有效改善园区的环境,促进当地的招商引资。对类似工业园区的污水处理厂设计有一定的参考意义。
关键词:化工园区;污水处理厂;水解酸化;A2/O工艺
引言
广西省西部某地区已有一座生活污水处理厂,主要收集处理城市生活污水,投入运行以来,环境效果大为改善,社会反映良好。但随着工业园区的发展,工业废水与生活污水不断增加,原有的污水处理厂已经无法满足需求,工业废水与生活污水合并处理的方式也已不再合适。若工业园区配套基础设施条件未得到充分建设和完善,将严重影响区域地块作用的发挥和该地区的招商引资和企业群体的工作生活。因此考虑在工业园区内建设一座污水处理厂,用以主要处理园区内工业废水及生活污水。
1、项目概况
本污水厂位于广西省西部,以发展绿色锰产品加工、糖业循环产业为主,其工业废水具有水质难生物降解、含有毒有害物质、水质水量波动大等特点。主要的重金属为锰。本期建设规模为5000m3/d,拟采用“水解酸化+A2/O+锰砂过滤+高密度沉淀池+纤维转盘滤布滤池”。
2、工程方案
2.1设计进水水质
根据本项目服务范围内工业企业排放废水的特点,确定本项目设计进水水质如下表所示。
表1设计进水水质
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2.2设计出水水质
根据可研批复,本工程污水处理出水水质执行国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。具体设计出水水质如下表所示。
表2设计出水水质
2.3设计重点及难点分析
本工程要求的出水BOD5指标为10mg/L,COD指标为50mg/L,相应去除率分别为97%和90%。考虑到本项目主要是工业废水,实际的水质可生化性可能会比预测的可生化性差。所以要满足出水水质要求,需考虑提高污水的可生化性,以防止进水可生化性差时出水水质不达标。
设计进水水质中SS浓度较高,而要求出水SS浓度小于10mg/L,因此需要在生物处理前采取措施减少悬浮固体物进入后续构筑物,以达到本指标的去除要求,因此,SS是本工程的重点处理项目。
本工程出水TP浓度要求小于0.5mg/L,去除率为93%。要满足出水磷浓度低于0.5mg/L的要求,采用具有生物除磷功能的污水处理工艺一般较难满足要求,因此TP是本工程中的重点处理项目。
本工程为工业园区污水厂,园区内有大量生产锰的企业,存在进水锰含量超标的风险,同时锰等重金属将对后续生化系统的微生物产生抑制作用,最终导致出水COD、氨氮不达标。因此,确保重金属的去除是本工程的主要重点。
综上所述,污水处理须采用具有强化除磷脱氮功能的生物处理工艺,尽可能利用生物处理降低氮和磷,并且增加预处理工艺去除重金属等有毒有害物质,以及增加深度处理工序,去除SS。
2.4主要处理工艺
本项目污水处理工艺为污水厂进水重力流入粗格栅以去除较大的悬浮物,通过细格栅及沉砂池进一步去除细小悬浮颗粒。沉砂池出水进入混凝池和初沉池,在工业废水水质差时对污染物进行预沉处理和去除锰,出水进入调节池,实现均质均量后进入水解酸化池,酸化水解后进入A2/O生化池进行生物处理。生化池出水进入平流式沉淀池,进行固液分离后出水进入高密度澄清池,深度去除水中残余污染物,出水进入滤布滤池,截留去除SS后进入到消毒接触池,经消毒后排放,当污水厂进水锰含量超标时,滤布滤池出水提升至锰砂过滤器,过滤除锰后再进入消毒池,经消毒后排放。
本项目工艺流程图如图1所示。
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图1本项目工艺流程图
2.5工程设计
2.5.1污水处理主要构筑物设计
(1)细格栅及旋流沉砂池:尺寸为6.1×1.7×1.7m。主要配备循环式齿耙清污机、插板闸门等设备。
(2)混凝池及初沉池:混凝池尺寸为9.9×3.1×4.8m;初沉池尺寸为?12.0m。主要配备桨式搅拌器、框式搅拌器、刮泥机等设备。
(3)水解酸化池:尺寸为16×18×5.5m,水力停留时间6.8h。主要配备潜水搅拌机、潜水排污泵等设备。
(4)生化池:生化池尺寸为55.5×18×5.5m。主要配备微孔曝气管、潜水搅拌机、硝化液回流泵等设备。
(5)二沉池:采用平流式沉淀池形式,尺寸为14.5×18×4.5m。主要配备吸泥机、污泥泵等设备。
2.6.2工程运行成本核算
直接运行成本核算如下:本项目单位用电量为1.4006kW·h/m3废水,电价0.77元/(kW·h),电费=1.08元/m3废水,实际使用药剂主要为PAC、阴离子PAM、阳离子PAM、NaOH、铁盐、活性炭,平均药剂费=0.88元/m3废水;综上,污水处理厂实际直接运行成本约为1.96元/m3废水(不包括折旧、维修等费用)。
3、结论
针对工业园区新建污水处理厂,在详细调研水量、分析水质特点和工艺存在问题的基础上,采用“水解酸化+A2/O+锰砂过滤+高密度沉淀池+纤维转盘滤布滤池”,使出水可稳定达到GB18918-2002一级A标准。对类似工业园区的污水处理厂设计有一定的参考意义。