赵询霞 林达 张超
湖南博世科环保科技有限公司（湖南长沙410000）
摘要：以广西某沿海城市工业园区污水处理厂为例，通过水质调查和分析，合理确定工业园污水处理厂进出水水质，选择采用“格栅及曝气沉砂池+事故/调节池+水解酸化池+改良Bardenpho生化池+二沉池+高效沉淀池+臭氧曝气生物滤池+反硝化深床滤池+次氯酸钠消毒”的组合污水处理工艺，具有一定的社会和环境效益，对类似工业园区污水处理厂的设计具有一定的参考意义。
关键词：污水处理；工业污水；改良Bardenpho；准Ⅳ类水；工艺选择
Abstract: Taking the wastewater treatment plant of an industrial park in a coastal city of Guangxi as an example, through the investigation and analysis of water quality, the inlet and outlet water quality of the Industrial Park wastewater treatment plant is reasonably determined. The combined wastewater treatment process is screen and aerated grit chamber + accident ®ulating tank+ hydrolysis acidification tank + modified Bardenpho biochemical tank + secondary sedimentation tank+ high efficiency sedimentation tank + ozone contact oxidation aerated biological filter + denitrification deep bed filter+ NaClO disinfection .This project brings about social and environmental benefits, and provides reference for the design of similar industrial park wastewater treatment plant.
Key words: wastewater treatment；Industrial wastewater；modified Bardenpho process；quasi class Ⅳ standard of surface water；process selection
海洋资源是沿海城市旅游业和养殖业的依托，沿海城市污水排放直排入海，给城市带来经济发展加速与环境容量不足的矛盾。本文以广西某沿海城市工业园区污水处理厂为例，通过水质调查和分析，探索沿海工业园污水处理厂工艺选择，对类似工业园区污水处理厂的设计具有一定的参考意义。
一、园区污水现状调查分析
该工业园现状企业中涵盖电子信息产业、生物制药、生物质能源、机械制造、新能源新材料、海产品加工等，所有企业污水经处理后，重力流排出，经下水道混合后由园区泵站输送至现状城市生活污水处理厂，导致生活污水处理厂长期超负荷运行，处理效果较差。为解决该问题，工业园启动园区污水处理厂项目，园区污水处理厂设计规模4.5万m3/d。
园区水质调查采取企业调研和取样检测两个途径，取样检测分为排污企业分类取样检测和泵站混合水样检测，重点关注指标为COD、BOD5、TN、TP、TDS、重金属及排水量。调查结果显示：（1）水产品加工企业排水量占比约25%，电子信息产业排水量占比约25%，其他食品加工企业排水量占比约10%，生化污水占比约20%，生物质能源企业排水占比约10%，其他产业排水占比约10%。（2）泵站全年提升水量随季节波动较大，雨季水量增加明显，同时和水产加工企业的生产周期有一定关联。（3）泵站混合污水水质检测显示，碳氮比0.3左右，可生化性一般；TP指标偏高，在4-11mg/L之间；TDS和主要重金属指标符合城市杂用水以及景观补水要求。（4）排污企业分类取样检测显示，水产加工和食品企业排水TN、TP浓度较高，部分企业TDS高于1000mg/L。
综合上述情况，该工业园污水排放面临的主要问题有：（1）企业类型多，水质复杂，波动性大。（2）污水经企业处理后，排至污水厂的污水生化性较差。（3）收季节性影响，水量波动较大。（4）氮磷指标偏高，需强化脱氮除磷。
二、污水厂设计进出水水质
1.设计进水水质确定
进水水质采用工业污水水质与生活污水水质的加权平均值进行预测。工业污水水质参照《污水排入城镇下水道水质标准》（GB/T31962-2015）中的A级标准预测。生活污水水质参照当地生活污水处理厂的进水水质预测。工业污水量与生活污水量的比例为4:1，加权平均后的水质如表1。
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（2）设计出水水质确定
根据当地环境功能区划分方案，城市水体纳污能力整体不足， 附近水体几乎找不到排污口，污水厂出水无处排放，长期成为制约工业园污水厂项目推进的主要因素。经多次论证，最终确定工业园污水厂出水达到类地表Ⅳ类水后，一部分作为中水回用于市政绿化和道路冲洗，其余部分先排入人工湿地，利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用进一步提升水质。人工湿地的出水再排入附近河道作为生态补水。出水水质标准详见表3。
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三、污水处理工艺方案选择
本工程污水以工业园区污水为主，生活污水占比约20%，园区企业种类较多，以电子信息、水产品加工、食品加工企业。可见，本项目进水水质复杂，水质均化后，总磷、氨氮含量较高，是整个项目治理的重点和难点，也是其治理工艺区别于一般市政污水的关键所在。为强化脱氮除磷效果，整体工艺在传统三级处理工艺基础，对每一级处理进行强化，采用“强化预处理+生化处理+强化深度处理+消毒”的模式。
1.强化预处理
常用的一级处理设施一般包括格栅、沉砂池，本项目进水来自园区提升泵站，故预处理采用“细格栅+曝气沉砂池”，本项目污水厂服务于工业园区，水质水量波动性大，采用调节池和事故池进行水质和水量的调节。同时工业废水中难生物降解的有机物较高，为提高废水的可生化性，以利于后续的好氧处理，推荐采用水解酸化池，将难生化降解的大分子有机物转变为易生物降解的小分子有机物。水解酸化池采用上流式脉冲布水水解酸化池型，该池型操作简便，占地相对较小，投资成本偏低，后期运行费用也较低，去除率也较高。
2.生化处理
在生物脱氮除磷的众多工艺中，改良型Bardenpho工艺因具有较高的脱氮除磷效率及碳源利用率而受到越来越多的关注。目前，改良型Bardenpho工艺在城市污水处理厂的提标改造和准Ⅳ类污水厂中得到越来越多的应用[1-2]，出水水质能稳定达到设计标准。改良Bardenpho工艺是在两级A/O工艺的初级缺氧反应器前加一厌氧反应器，在两极A/O优良脱氮性能的基础上，又能有效除磷，该工艺具有工艺简单、处理效率高、能耗低等优点，故二级生化处理工艺采用改良型Bardenpho工艺。
3.强化深度处理
本项目对COD、SS、氮、磷等的最终去除率要求较一般污水处理厂高，而难降解COD、TN、TP的进一步去除主要通过深度处理完成。本项目辅助化学除磷工艺采用高效沉淀池，同时也能去除一部分的重金属离子。
针对难降解COD，推荐采用臭氧氧化+曝气生物滤池处理工艺，由于制备臭氧的系统能耗很高，所以本工程选择投加小剂量的臭氧，利用臭氧的初级氧化能力，将废水中难生化降解有机物分解为小分子的有机物，而后加上曝气生物滤池的生物氧化能力，可以较好的解决低浓度难降解的有机废水的处理问题，且节约运行成本。高效沉淀池设置在臭氧之前，保证臭氧接触池进水SS浓度较低，减少悬浮物对臭氧效果的影响。
最后的把关采用反硝化深床滤池，反硝化滤池将生物反硝化与深床过滤功能有机结合在一起，同步去除亚硝酸盐氮和硝酸盐氮（NOx-N）、总磷（TP）和悬浮固体颗粒（SS）,起到水质把关作用。由于出水以中水回用为主，消毒采用次氯酸钠消毒，保证管网余氯。
综上所述，本工程采用“格栅及曝气沉砂池+事故/调节池+水解酸化池+改良Bardenpho生化池+二沉池+高效沉淀池+臭氧曝气生物滤池+反硝化深床滤池+次氯酸钠消毒”的组合工艺，详见图1.
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图1 工艺流程图
四、结论
综合以上分析，结合工程实际，通过对园区水质调查和分析，合理确定污水处理厂进出水水质，有针对性的提出在传统三级处理工艺基础上的强化处理工艺。加强预处理采用上流式脉冲水解酸化池，生化处理采用改良型Bardenpho工艺，强化深度处理采用高效沉淀池+臭氧曝气生物滤池+反硝化深床滤池工艺，通过对预处理、生化处理和深度处理的进一步强化，实现有机物、TP、TN的有效去除。
参考文献：
[1]姚伟涛,肖社明,张永祥.改良Bardenpho工艺处理低BOD5 /TN 混合污水工程设计[J].中国给水排水,2018,34(14):67-70.
[2]滕良方,吴迪,郑志佳等.某污水厂Bardenpho －MBBR准Ⅳ类水提标改造分析[J].中国给水排水,2019,35(11):33-39.
[3]张月,王阳,张宏伟等.阳泉市污水处理二期工程BARDENPHO 工艺设计和运行[J].中国给水排水,2020,36(16):64-68.
【作者简介】赵询霞（1984.04-），女，汉族，湖南长沙市人，硕士研究生学历，湖南博世科环保科技有限公司高级工程师、注册给排水工程师，主要研究方向：污水处理。