专版Ｉ案 錾 技术专版 综合性工业园区污水处理组合工艺 苏 锦 摘要：随着社会经济的快速发展，近年来大型综合性工业园的建设也日益增多，配套建设的园区污水处理厂也成为园区环境治理的 重要措施。同时由于工业园内各企业的性质不同，决定了各企业排放的污水中污染物质千差万别，如盐类、强酸、强碱、重金属等生物毒 性物质，这些物质如果不经过强化有效的物化处理而进入生化处理系统，将抑制微生物的生理活动、影响微生物的生理功能，严重时微 生物将大量死亡，造成整个生化处理系统的瘫痪。本文通过从化市某工业园西区污水处理厂实例，探讨物化旋流反应池＋改良型氧化沟 工艺在综合性工业园区污水处理的应用情况。 关键词：工业园：污水：工艺：物化旋流反应池；改良型氧化沟：微旋涡无级变速反应沉淀器 当进水水质恶劣时，本工程设有紧急处理装置，若是酸碱 １引言 广州从化市某工业园位于广东省从化市，主要为一类和＝＝＿ 超标，通过粗、精两级调节的方式来控制。若是其它污染物严重 超标，通过投加硫酸铝及ＰＡＭ经混合后，污水在旋流物化处理 装置Ｌ｝】进行化学沉淀反应，将污水中超标的污染物质降低到符 合设计牛化处理的水平，再送到生化处理系统。 类工业，包括汽车及汽车零部件制造、电子信息、机电制造、精 细化工、食品饮料、化纤纺织六大类产业。 该工业园西区污水处理厂首期工程接纳的污水以工业废 ３关键构筑物设计参数 ３．１设计参数 主要构筑物设计参数见表２。 表２主要构筑物设计参数表 编号 名称 粗格栅及提升泵站 水为主，并含有一定比例的生活污水。污水处理厂总规模６．０万 ｍ３／ｄ，首期工程２．０万ｍ３／ｄ，其中工业废水量约ｌ万ｍ３／ｄ。 该工业区主要都是一类、二类工业，水污染比较少。污水厂 进出水水质指标如下表： 表１设计进出水水质指标表 尺寸或容积 ２１．０ｘｌ １．２ｘｌ６．０ｍ 层数 ２ 数量 １座 备注 污染物名称 Ｂ０Ｄ ＣＯＤ ＳＳ ＴＮ ＮＨ 一Ｎ ＿ｒＰ （ａｒｇ／Ｌ） （ａｒｇ／Ｌ） ｒｍｇ／Ｌ） （ｍｓ／Ｌ） （ｍｓ／Ｌ） （ｍｇ／Ｌ） 进水水质 ｌ８０ ２８０ １８Ｏ ３５ ２５ ４ ＰＨ １ ６～８ ２ 出水水质 ２０ ４０ ２０ ２０ ８ １．０ ６～９ ３ 细格栅 旋流沉砂池 ｌ９ Ｏｘ２．６ｘ１．５ｍ ０２．４３ｘ３．５５ ｌ １ １座 ２座 ２工艺流程 由表１可知，进水ＢＯＤ５／ＣＯＤｃｒ＝０．６４，可生化性较好，但由 于工业园区内的产业类型多，工业废水的水质波动大，并可能 含有生物毒性物质，若污水处理厂仅采用生化处理工艺，势必 不能抵抗进水水质的大负荷冲击，故在生化系统前，需增加强 化预处理单元。本工程采用物化旋流反应池作为预处理单元， 由在线监测仪表反馈进水水质自动启动加药系统投加针对性 药剂，并混凝沉淀后，进入生化系统改良型氧化沟，后经沉淀、 ３ 物化旋流反应池 Ｏｌ５．０ｘ６．６０ｍ １ １座 ４ 改良型氧化沟 『 Ｖ＝３２６０ｍ １ ２座 ５ 二沉池 ０２７ｘ４．５ｍ ｌ ｌ座 ６ 接触消毒池 ｌ８．Ｏｘ８．Ｏｘ４．８ｍ １ １座 ７ 剩余污泥泵站 ６．９ｘ１ １．５ｘ５．６ｍ １ １座 消毒后，达标排放。处理工艺如图１所示。 ８ 贮泥池 ６．Ｏｘ８．Ｏｘ４．６ｍ １ １座 图１工艺流程示意图 １０２ 广东科技２０１０．６总第２３９期 建设行业蒹 耋 Ｉ专版 水利建设－暑删‘ ３．２物化旋流反应池 （１）主要功能 经前端加药快速混合后的所产生的微絮体在反应区内的 搅拌机的作用下产生微旋流进一步碰撞吸附，形成较大的絮 粒，反应区出水经反射板进入澄清区内进行泥水分离，从而达 到去除污染物的目的。 （２）设计原理 废水由进水管从反应筒内壁沿切线引入，反应简上部为混 合区，下部为絮凝区，在混合区投加药剂与废水混合。而整个混 合区和絮凝区仅由一台搅拌机提供搅拌能量，由于搅拌浆叶的 直径采用由上到下逐渐缩小的方式，因此搅拌速度由上往下逐 渐减小，搅拌设备的这种独特的设计，实现了速度梯度的无级 变换，满足了混合及絮凝不同阶段对搅拌速度的不同要求。同 时，搅拌浆叶的形状在同一平面内也进行优化，使搅拌速度在 径向和竖向上都存在梯度，创造微涡流与切向流相结合的优良 水力条件，以实现高效的混凝反应。在反应筒的下部，设置喇叭 口和反射板，以利于形成的絮体均匀缓慢的进入整个沉淀区断 面，创造安静的沉淀环境，沉淀区还设置有斜管填料，实现泥水 的良好分离。沉淀下来污泥通过污泥导流板导流至污泥斗，由 排泥管定期排出，上清液则通过挡渣板除渣后由三角堰溢流至 集水槽，由集水斗处设置的排水管排出。 （３）操作方式 当进水满足生化系统设计水质时，污水可经物化旋流反应 池沉淀后或超越物化旋流反应池直接进入生化处理系统。当进 水酸碱超标时，通过粗、精两级调节的方式来控制生化系统进 水ＤＨ；盐类、重金属等其它污染物严重超标时，通过投加重金 属捕捉剂、ＰＡＣ及ＰＡＭ经混合后，污水在旋流物化反应池中进 行化学反应沉淀，将污水中超标的污染物质降低到符合设计生 化处理的水平，再送到生化处理系统。 （４）设计参数 最大设计流量：０：１４９００ｍ３／ｄ 平均设计流量：０＝ｌＯ０００ｍ￣ｄ 水力停留时间：１．５ｈ 水力表面负荷３．０～５．０ｍ３／ｍ２・ｈ有效水深：５．６ｍ 单池尺寸： １５ｘ６．６ｍ。 图２物化旋流反应池示意图 ３－３改良型氧化沟 （１）主要功能 完成生物脱氮、除磷和基质降解作用。在生化反应池的末 端中投加除磷剂，来满足出水对水质指标磷的要求。 （２）设计原理 每组氧化沟工艺尺寸：ＬｘＢｘＨ＝５０ｍｘ１３．６ｍｘ４．５ｍ，有效水深 ３．５ｍ，有效容积８２２５ｍ３。反应池分三个区，第一段生物选择器， 第二段厌氧区，第三段好氧区。生化反应池污泥负荷 ０．０７３ｇＢＯＤｓ／ｋｇＭＬＳＳ．ｄ，池内最低混合液悬浮物浓度（ＭＬＳＳ）浓 度为４０００ｍｇ／Ｌ。 采用改良型氧化沟，共两个独立系统。每组处理能力０．５万 ｍ３／ｄ。污水及回流污泥先进入位于氧化沟一端的厌氧池。厌氧池 分两段，前段水力停留时间约３０ｍｉｎ，为生物选择段；后段水力 停留时间约６０ｍｉｎ，为厌氧段。１０—３０％污水及回流污泥分别由 压力管道输送到生物选择池前端各自进水井中；另外７０—９０％ 的污水进入厌氧池。生物选择池及厌氧池内装有潜水搅拌器以 防止污泥沉淀并使泥水充分混合接触。生物选择池和厌氧池溶 解氧几乎为０。回流污泥先在生物选择池中脱氮，聚磷菌在厌氧 池绝氧条件下吸收７０—９０％进水中充足的炭源后可完成磷的释 放。 氧化沟为两条沟并排，沟宽６．８ｍ，水深３．５ｍ，前端设置缺 氧段。２个弯道安装２台４，２．８５ｍ倒伞型表面曝气机，功率 ４５ｋｗ，其中一台配有变频调速器。厌氧池的混合液由连通孔到 氧化沟的缺氧区进入氧化沟。进水处溶解氧一般为０．３ｍ ，再 向下游溶解氧将更低。已经硝化的混合液在缺氧条件下吸收刚 进入的污水中的充足炭源，可实现脱氮。此后混合液随着氧化 沟中混合液的流动经多次曝气充氧和缺氧。曝气机下游为好氧 区，上游为缺氧区，形成几个ＭＯ的串联，不仅可有效的去除炭 源污染物，还可实现硝化和反硝化。在曝气机处，溶解氧一般在 ２．０～３．０ｍ ，聚磷菌在富氧条件下可过量吸收水中的磷，从而 实现除磷。出水堰门设在富氧区下游，将除磷后高溶氧混合液 送至二沉池。氧化沟内还安装有在线溶氧仪，污泥浓度计等在 线仪表，曝气机可根据溶解氧的高低自动调速，达到节能及处 理效果好的目的。 （３）设计参数： 日处理量：Ｏ：２ｘＯ．５万ｍ３／ｄ 厌氧池： 容积：Ｖ１＝３６０ｍ３ ＨＲＴ。＝１．５ｆ－／＂。 氧化沟： 容积：Ｖ，＝２３４０ｘ２＝４６８０ｍ３ ＨＲＴ２＝１ １．２３ｈ ＭＬＳＳ：３５００￣５０００ｍｇ／１ ＭＬＶＳＳ／ＭＬＳＳ＝０．７ 污泥负荷：ＦＮ＝Ｏ．０７３ｋｇ・ＢＯＤ５／ｋｇＭＬＳＳ・ｄ。 泥龄：ＳＲｒｒ＿２４ｄ 需氧量：１０８．５ｘ２ｋｇＯ ４工艺优点 （１）流程控制：根据工业园污水特点，从流程上对污水ｐＨ １０３ 广东科技２０１０ ６总第２３９期 专版ｌ 錾 技术专版 表３运行水质指标表 ＢＯＤ Ｃ０Ｄ ＳＳ ＮＨ 一Ｎ Ｉ 时间 进水 第１天 ｌ６５ （ｍｓｍ） 出水 ｌ８ （ｍｅ，ｍ） 去除率 ８９．Ｏ９％ （ｍｅ，／Ｌ】 去除率 ８６．０７％ ｆｍｇ／Ｌ） 去除率 ９０．４３％ （ｍｇ 去除率 ６８．４０％ 进水 ２８０ 出水 ３９ 进水 １８８ 出水 １８ 进水 ２５ 出水 ７．９ 进水 ３．６ 出水 ０．９ 去除率 ７５．ｏｏ％ 第２天 ２２０ ｌ９ ９１＿３６％ ３１３ ３７ ８８．１８％ ２１４ １８ ９１．５９％ ２４ ７ ６．５ ７３．６８％ ３．２ Ｏ．８ ７５．Ｏ０％ 第３天 １９２ １８ ９０ ６３％ ３０７ ３６ ８８．２７％ １７５ １６ ９０．８６％ ２２．４ ６．３ ７１．８８％ ４．１ ｎ８ ８０．４９％ 第４天 第５天 １８７ １９４ １９ ２０ ８９．８４％ ８９．６９％ ２８４ ３１ｌ ３６ ３９ ８７．３２％ ８７．４６％ ２２１ １９９ ｌ７ １７ ９２－３ｌ％ ９１．４６％ ｌ６ １２ ６．６ ５＿３ ５８．７５％ ５５．８３％ ４Ｉ４ ２．８ ０．８ ０．８ ８１．８２％ ７１．４３％ 第６天 ２ｌ１ ２０ ９０．５２％ ２５９ ３７ ８５．７ｌ％ ２５０ １９ ９２．４０％ ２６ ７．８ ７０．０ｏ％ ４．２ Ｏ．９ ７８．５７％ 第７天 １８５ ｌ８ ９０．２７％ ２６６ ３７ ８６．Ｏ９％ １９６ １６ ９１．８４％ ２５ ６－８ ７２．８０％ ４．４ ０．９ ７９．５５％ 实行多点调节，并做好实时监控，当进厂污水超过设计容量时 启动预处理装置。此流程控制灵活性高，可有效减少水质变化 冲击，减轻生化处理负荷。 工业企业废水必须进行厂内预处理，并做好排放污水的在线监 控。同时对工业区内排放有毒有害废水的企业进行重点监控， 定期抽测，发现偷排或事故时及时关闭该厂排水或启动预处理 措施。 （２）预处理控制：预处理采用物化旋流反应池，该系统来源 于广州华浩能源环保工程有限公司专利技术“微旋涡无级变速 反应沉淀器”，集絮凝、凝聚、沉淀为一体。结构上中部为混合、 （２）对于进水ＣＯＤ较高的工业园区，可适当增加改良型氧 化沟前端厌氧池停留时间，以达到水解酸化效果。 絮凝区，周边为沉淀区，底部为污泥区，空间利用效率高，沉淀 效果优良。 （３）主生化系统控制：污水处理主工艺采用改良型氧化沟 ７结论 （１）通过从化市某工业园西区污水处理厂首期工程工艺及 运行指标的分析，采用“旋流物化反应＋改良型氧化沟”工艺对 综合性工业园区污水处理是可行的。 （２）旋流物化反应器作为预处理单元，具有操作方式多，控 制灵活性高，处理效果好等优点，可有效控制工业废水水质水 量波动对生化系统的冲击，为生化系统的稳定运行提高良好的 保证。 （３）改良型氧化沟流程简单，管理控制方便，基建投资省， 工艺，改良型氧化沟前端设置厌氧池，厌氧池的前部为内部装 有搅拌器的生物选择器，全部回流污泥和１０—３０％的污水进入 生物选择器．可将回流污泥中的残留ＮＯ３－－Ｎ在缺氧和１０—３０％ 碳源条件下完成反硝化，为以后的绝氧池创造绝氧条件。生物 选择器出水进入内部安装有搅拌器的绝氧池，所谓绝氧就是池 内混合液既无分子氧，也无化合物氧（ＮＯ －－Ｎ），在此绝氧环境 下，７０—９０％的污水可提供足够的碳源，使聚磷菌能充分释磷。 这种带生物选择器的厌氧池，较好的解决了ＮＯ 一Ｎ干扰释磷和 除磷脱氮竞争碳的问题。厌氧池后接传统氧化沟系统，混合液 排出氧化沟前有一段富氧区，在富氧环境下聚磷菌可过量吸 磷，将磷从水中转移到污泥中，随剩余污泥排出系统。这一复杂 的生化反应过程，在构造十分简单的氧化沟和厌氧池内便可实 现。 运行费用低，能脱氮除磷，有较高的抗冲击负荷能力，能保证出 水的稳定性，适用于工业废水的处理。 参考文献： ［１］申纪军，杨军，聂原．高效除磷脱氮改良型氧化沟．专利号： ０２２７７８７７，２００４年３月． ５运行效果 污水处理厂自投入运行以来，工艺出水水质稳定，摘取连 【２】戴自觉．一种污水净化沉淀器．专利号：２００８２０２０１９２７．１，２００８年ｌＯ 月． 续一周运行水质情况如表３。 （作者单位：广州华浩能源环保工程有限公司） ６存在问题及解决 （１）由于某些工业污水中含有生物毒性的重金属，且重金 属在线监测准确度较低，在控制上不当容易出现生化系统崩溃 现象，因此对污水厂进水控制要求较为严格。要求工业园内各 １０４ 广东科技２０１０．６总第２３９期