污水處理站的設計與試運行

張泉

（青島科技大學，山東青島266061）

污水處理站的設計與試運行

張泉

（青島科技大學，山東青島266061）

介紹了青島海晶化工公司污水處理站的設計，并就開車后系統的試運行情況進行了評價和總結。裝置運行的經濟性和社會效益表明，該污水處理站的運行已達到設計要求。

氯堿廢水；氯化聚乙烯酸水；處理

青島海晶化工集團有限公司的氯化聚乙烯（CPE）生產裝置日產含酸廢水達1 000 t以上，原來是送到電石泥裝置進行中和，系統的水量不好平衡。新建1座污水處理站，對CPE含酸廢水進行了治理，使污水處理站出水符合《山東省半島流域水污染物綜合排放標準》（DB37/676—2007）二類污染物一級標準。

由于現場資料有限，該設計方案按照新建考慮，原有污水處理設施在提供詳細資料后，再根據實際情況充分合理利用，在保證處理水質穩定達標的前提下盡量減少投資。

1 污水處理站的基本設計方案

1.1 工程規模

根據青島海晶化工集團有限公司提供的數據，確定污水處理系統的設計規模為：電石泥壓濾水800 m3/d，CPE廢水1 200 m3/d，合計廢水2 000 m3/d，約85 m3/h。

1.2 污水進水水質及外排水水質標準

根據該公司提供的數據及相關工程經驗，確定新建污水站進水水質見表1和表2。

表1 電石泥壓濾水進水水質表mg/L

表2 CPE廢水進水水質表mg/L

根據青島市環境保護局的要求，污水處理站的水質應達到《山東省半島流域水污染物綜合排放標準》（DB37/676－2007）二類污染物一級標準，具體指標如表3。

1.3 工藝流程及說明

工藝流程方框圖見圖1。

污水處理站處理的污水屬于氯堿廢水，該站主要處理CPE含酸廢水和電石泥壓濾水。電石泥壓濾水中含有Ca（OH）2、Ca2S、NH3、COD、懸浮物以及少量溶解的乙炔，pH值為11.7，壓濾水中往往是以壓濾泥漿的形式存在。CPE廢水氯離子含量高，pH值較低（＜1）。污染物主要是在生產過程中使用氯氣，在水中形成HCl所致，同時夾帶一些滑石粉和PE等固體雜質。2種廢水中無機污染物多，生化性差，屬難生化工業廢水。

表3 處理后外排水水質標準mg/L

根據以上水質特點，采用了以物化處理及化學處理為主的處理工藝。

過量的電石泥廢水首先進入初沉池進行沉淀，上清液自流進入堿性水曝氣調節池；初沉池底部泥渣通過泥渣泵進入反應池，通過鼓風攪拌，內循環等方式，使泥漿與部分的酸性水充分接觸混合，進行酸堿中和反應，在其中保持堿過量，混合液自流進入初沉池。初沉池沉淀的未反應的堿渣經泥渣泵打回至反應池，繼續與酸性水進行中和反應，盡量減少廢渣的排放，可沉淀去除大量的懸浮物和部分的有機物、磷化物及硫化物。

經初沉池沉淀的電石泥飽和上清液進入曝氣調節池，進行水量調節和水質均化。通過鼓入空氣，即可充分進行水質均化，又可對廢水進行預氧化，氧化吹脫部分COD、氨氮、磷化物及硫化物。

生產廢水中的CPE酸性水直接進入酸性水曝氣調節池，進行水量調節和水質均化。然后，酸性廢水和堿性廢水上清液進入中和池進行中和反應，多余的酸性水進入反應池與電石泥漿進行反應。由于酸性水的pH值不太穩定，故中和池采用間歇進水方式進行酸堿中和，酸水和堿水分別進入中和池，進行調節中和，滿足要求后排放，2個中和池輪流操作，保證廢水pH值達到工藝要求。同時，在中和池中進行曝氣攪拌，既有利于中和反應的進行又可以對廢水進行氧化，脫除部分污染物，同時可以保證固體物不沉淀。隨后，廢水進入混凝沉淀池。

在混凝池中，通過投加絮凝劑和脫硫劑等，與廢水中的硫化物等進行充分的反應絮凝后，形成結實的黑色顆粒物FeS等，經后續沉淀池沉淀去除大量的硫化物及部分有機物、氨氮等。此時硫化物的總去除率達到99%以上。

隨后，廢水進入氣浮機，在其中投加絮凝劑，與廢水中微小的有機和無機顆粒進行反應，生成絮狀礬花，在微氣泡的作用下上浮形成浮渣，通過刮渣機刮除。氣浮出水進入曝氣氧化池。

污水在曝氣氧化池中進行反應，通過鼓風機通入氧氣，再次進行曝氣氧化脫硫。可根據情況投加氧化劑，同時去除水中的COD、氨氮和磷化物。排水pH值控制為6.5～8.5。隨后，在二沉池進行泥水分離，上清液進入砂濾池。

濁度較高的水在砂濾池中通過石英砂濾料，可以有效地除去懸浮雜質，使水澄清，并可同時去除部分其他污染物。隨后，污水進入排水檢測池，根據處理情況可適當投加氧化劑，作為最后的把關手段。檢測池出水可直接達標排放。

本方案中初沉池、沉淀池、二沉池均采用輻流式沉淀池，并配備刮泥機，最大限度地滿足排泥的需要。混凝沉淀池泥渣及氣浮機浮渣排入現有儲渣池，經水泵送入現有壓濾機設施進行脫水處理后定期外運處理。

1.4 主要設備

污水處理站主要設備見表4。

表4 污水處理站主要設備表

2 污水處理站運行成本分析

（1）人工費

污水處理站設置固定操作人員9人，其中，站長1人，三班四運轉，每班2人。人工費按照3 000元/（人·月），日處理污水2 000 t。

噸水人工費P1＝3 000×9÷30÷2 000＝0.45（元/t）

（2）電費

總裝機容量約為210 kW，其中運行功率折合約為110 kW，每天能耗折合約2 640 kW·h，電費按0.6元/（kW·h）計，2 640×0.85×0.6＝1 346（元/d）。

噸水電費：P2＝1 346/2 000＝0.67（元/t）

（3）藥劑費

本工程中需投加PAM、PAC、硫酸亞鐵及酸液和堿液。PAM投加量按10×10-6計，價格為12 000元/t，則，P3－1＝0.12（元/t）

PAC投加量按200×10-6計，價格為1 800元/t，則，P3－2＝0.36（元/t）

硫酸亞鐵投加量按30×10-6計，價格為800元/t，則，P3－3＝0.024（元/t）

氧化劑投加量按照300×10-6計，價格為800元/t，則，P3－4＝0.24（元/t）

藥劑總費用P3＝0.120＋0.360＋0.024＋0.240＝0.744（元/t）

（4）運行費用

P＝P1＋P2＋P3＝0.450＋0.670＋0.744＝1.864（元/t）

3 污水處理站的試運行情況和社會效益

2010年8月25日至9月3日，污水處理站進行了為期10天的運行考核，隨機對污水處理站出水水質進行化驗的數據如表5所示。

表5 考核期間污水處理站出水水質情況表

由表5可以看出，考核期間污水處理站出水水質較好，除COD有一次超標外，其余數據均合格。COD超標的原因是Cl－達到較高值15 300 mg/L時，對COD分析數據的影響，按照用氯化鈉擬合的曲線進行校正，則所有化驗數據均合格。綜上所述，污水處理站能夠穩定運行，出水水質較好，滿足設計要求，達到了工藝設計方案所要達到的污水治理效果。

污水處理站運行后，可減少向環境排放大量污染物，其中，COD消減量約為245 t/a，氨氮消減量為21.6 t/a，硫化物消減量為57.6 t/a，可改善環境質量，對于改善企業形象也有重要的作用。

Design and running－in of sewage treatment plant

ZHANG Quan
（Qingdao Science－technology College，Qingdao 266061，China）

The design of hygain chemical works＇s sewage treatment plant was introduced.The circumstance of the sewage treatment system was commented and summarized.The economic reckoning and social benefit of the plant was analyzed，and conclude that the sewage plant have satisfied the demand of the design.

chlor－alkali waste water；CPE acidic water；treatment

TQ085

B

1009－1785(2011)04-0040-03

2011－01－12