江城(東華工程科技股份有限公司,安徽 合肥 230000)
工業園區污水處理廠工藝優選研究
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工業園區污水對當地造成污染問題日益嚴重,同時,工業園區污水面臨處理難度大、效果不穩定等問題,如何根據園區現狀選擇合適的處理工藝顯得尤為重要。通過比較A2O工藝、好氧MBR和兼氧FMBR三種工藝的效果、投資、成本、運行管理等,以期為類似的園區工業水處理工藝選擇提供參考。
污水處理;工藝比較;工藝效果;A2O工藝
以某座新建的工業園2000噸/日規模的污水處理廠為例,園區企業排放污水經該污水處理廠處理后,出水水質滿足《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級A標準。為此,通過對園區污水廠的進水水質分析以及工藝優選,以期為該工業園區污水廠建設提供參考。
污水生物處理是以污水中所含污染物作為營養源,利用微生物的代謝作用使污染物被降解,污水得以凈化。所以,設計污水生物處理工程的前提是對污水成分的分析以及判斷污水能否采用生物處理。污水可生物處理的衡量指標:
①BOD5/CODcr是污水生物處理工程中常用的兩個水質指標,用BOD5/CODcr值評價污水的可生化性是廣泛采用的一種最為簡易的方法,一般情況下,BOD5/CODcr值越大,說明污水可生物處理性越好。根據業主提供的進水BOD、COD濃度和一般生活污水特征,BOD5/CODcr≥150/400=0.38,可生化性較好。
②BOD5/TN是鑒別能否采用生物脫氮的主要指標,由于反硝化細菌是在分解有機物的過程中進行反硝化脫氮的,在不投加外來碳源條件下,污水中必須有足夠的有機物(碳源),才能保證反硝化的順利進行,一般認為,BOD5/TN≥4,即可認為污水碳源可供反硝化菌利用,若碳源不足時考慮添加適當碳源。本項目BOD5/TN≥150/35=4.3,滿足上述條件。
③BOD5/TP是鑒別能否采用生物除磷的主要指標,一般認為,當BOD5負荷處于高值時,其除磷效果就較好,一般BOD5/ TP≥40時可以做到生物除磷,若碳源不足時考慮添加適當藥劑。本項目BOD5/TP≥150/4=37.5,基本可以做到生物除磷。
通過監測該工業園區排放的污廢水水質指標和并參考同類工業園區污水處理廠進水水質情況,確定該工業園區進水水質情況如下表:
該工業園污水處理廠設計進水水質單位:mg/L

水質指標TN TP PH進水水質6~9 COD 300~400 BOD5150~200 SS 150~250 NH3-N 25~30 30~35 2~4
該工業園區污水處理廠出水水質指標要求如下:
該工業園污水處理廠設計出水水質單位:mg/L

水質指標進水水質COD≤50 BOD5≤10 SS≤10 NH3-N≤15 TN≤5(8)TP≤0.5 PH 6~9
2.1 A2O工藝
A2O工藝也被稱為AOO工藝,即厭氧/缺氧/好氧活性污泥法,這是一種常見的二級污水處理工藝,同時具有脫氮除磷的作用,其主要流程體現在這樣幾個方面:污水和回流污泥進入厭氧池后充分混合,在經過一段時間的厭氧分解之后,通過反硝化作用,將其中的氮化合物轉化為N2,回流污泥中的聚磷菌釋放出磷;經過厭氧處理之后的污水流入缺氧池,污水中含有含碳有機物和反硝化細菌,兩者的相互作用,能夠對好氧池中所流進來硝酸根進行還原;最后一部分是污水在好氧池中的反應,污水中的氮氧化合物在進行硝化反應之后形成硝酸根,磷微生物能夠對污水中的磷進行處理,并形成富磷污泥,在經過沉淀分離之后,就能夠完成整個AOO污水處理過程。采用這種方法的優勢為具有良好的脫氮除磷效果效果,且運行操作靈活,根據水質水量變化可優化運行模式,其中的厭氧、缺氧、好氧過程能夠在不同的設備中運行,根據水質的實際情況,對其中的供氧量進行調整,實現對污水狀態的良好控制。
2.2 好氧MBR工藝
膜-生物反應器(Membrane Bio-Reactor,MBR)是一種新型態廢水處理系統,主要是通過膜分離技術與生物處理技術有機結合來完成。在傳統工藝端的基礎上,采用膜組件代替傳統生物處理技術末端二沉池,在生物反應器中保持高活性污泥濃度,使生物處理有機負荷得到有效提高,從而減少污水處理設施占地面積,并通過保持低污泥負荷減少剩余污泥量。這種工藝的核心部分為膜分離組件和生物反應器,目前常見的膜包括曝氣膜、萃取膜和固液分離膜等,根據膜分離組件和生物反應器組成方式的不同,可以將其分為分置式、一體式及復合式等三種基本形式,每種方式都具有不同的應用優勢,適用在不同類型的污水處理中。
2.3 FMBR工藝
FMBR工藝兼氧FMBR處理工藝是一種將膜分離技術與生物處理單元相結合的污水處理工藝,近年來倍受關注。兼氧FMBR工藝對工業廢水、生活污水、高濃度有機污水、難降解有機污水具有非常高的處理效率。兼氧FMBR污泥以兼性厭氧菌為主,有機物的降解主要是通過形成較高濃度的污泥在兼性厭氧性菌作用下完成的。小分子有機物是由大分子有機污染物逐步降解成的,最終氧化分解為二氧化碳和水等穩定的無機物質。
結合進水水質特點,通過工藝的優選比較,發現兼氧FMBR工藝突破了傳統污水治理工藝和模式,形成了治理生態化、運營低碳化、污水資源化、用地節約化的環保創新理念,具有有機剩余污泥近“零”排放、占地小、運行費用低、施工周期短、設備集成化且可分組式等明顯優勢特點,該兼氧FMBR污水處理工藝同時適用于生活污水和工業園區污廢水處理,處理效果理想,具有良好經濟效益和社會效應,具備極大的推廣應用價值。