工業污水處理一級A達標排放的關鍵因素分析與運行控制

陳 強

（達力（銀川）污水處理有限公司，寧夏銀川 750021）

工業污水處理一級A達標排放的關鍵因素分析與運行控制

陳 強

（達力（銀川）污水處理有限公司，寧夏銀川 750021）

針對銀川市第三污水處理廠升級改造后，標準提高到一級A，沒有處理高標準工業污水運行的經驗，展開一系列對比實驗，積累大量運行數據，把控關鍵運行處理工藝段及關鍵參數，使該廠很快投入到正式生產，確保了出水達標排放，為改善環境發揮了最大的效益。

污水處理廠；升級改造；一級A；運行實例

銀川市第三污水處理廠一期工程始建于2003年3月，2004年7月投產，設計日處理污水量50000m3，采用卡魯塞爾2000氧化溝工藝，執行國家二級排放標準（GB18918-2002）。隨著城市不斷發展，污水量急劇增加，原有污水處理設施及排放標準已經無法滿足社會、環境要求，迫切需要擴建及提標改造。升級改造工程2013年10月立項建設，2015年7月30日建成投產運行，日處理污水規模達到100000m3，采用變形式氧化溝+深度處理工藝，由二級排放標準提升到一級A排放標準（GB18918-2002）。但由于第三污水處理廠處理的工業污水占到75%，水質變化大、生化性極差，理論設計與運行存在著較大的差異，給實際的生產運行帶來了極大的困難，經過兩年的運行及大量的實踐，積累了豐富的運行經驗，使該廠運行穩定，持續達標排放，良好的環境、社會效益日益突顯，為以后綜合工業污水處理提供了借鑒與藍本。

1 服務區內污水現狀

1.1 服務區內污水組成

工業污水占比總處理量的75%左右，主要有西夏工業園區、金鳳工業園區的污水；有印染廠、化肥廠、煉油廠、水泥廠、熱電廠、硫酸廠、羊絨加工廠、機械加工廠等40余家企業排放的污水。城市居民生活污水占比總處理量的25%左右。

1.2 工業污水特性

色澤各異；氨氮、COD 高、BOD 低；TN、TP 高；C：N比低、生化性差。生化處理難度大，給城市污水處理廠設計、運行造成極大的困難，需要把控關鍵處理段與關鍵參數。

圖1 進水CODcr頻率統計圖

圖2 進水CODcr月平均值統計圖

圖3 進水BOD5頻率統計圖

圖4 進水BOD5月平均值統計圖

圖5 進水TP頻率統計圖

1.3 進水水質

（1）進水 COD（見圖 1、圖 2）。

（2）進水 BOD（見圖 3、圖 4）。

（3）進水 TP（見圖 5、圖 6）。

（4）進水 TN（見圖 7、圖 8）。

2 升級改造工藝流程

從工藝設計（見圖9）給予TP、SS、TN專門的構筑物、專門的加藥設施、足夠的水力停留時間來降解、去除。

圖6 進水TP月平均值統計圖

圖7 進水TN頻率統計圖

圖8 進水TN月平均值統計圖

圖9

3 運行過程中關鍵參數及工藝段的控制

3.1 關鍵參數控制

3.1.1 TP控制 較高的BOD負荷，可以取得較好的除磷效果，進行生化除磷的低限是BOD/TP=17，根據實際進水復核BOD/TP＜17，生物除磷效果一般需要補充碳源及化學藥劑除磷。

污水處理廠二級生化處理TP一般達到60%～75%的去除率，基本屬于極限，若要達到更低0.5mg/L一級A指標，需要加化學藥劑PAC（聚合氯化鋁或者鋁鐵鹽復合劑）處理，同時嚴格控制厭氧區的氧氣量不大于0.3mg/L。

設計理論 PAC 藥劑加藥量（Al2O3＞10%）Fz=（4.5～5.5）×1.5×16.45=111.0mg/L～135.7mg/L，除磷加藥量為120mg/L。實際生產中因水流速度及沉降性的變化，出現較大的偏差，加藥量及水量變化（見表1）。

從實際加藥化驗指標對比：（1）實際加藥除磷大于理論計算；（2）持續加藥可提高去除率；（3）加藥量達不到要求出現數據超標情況，去除率低，達不到設計要求。同時要嚴格控制二級生化除磷降低到2mg/L以內，對于深度處理化學除磷才能達到要求。

3.1.2 TN控制 從1.3項中的進水指標可以看出，BOD/TN＞3～6，即可認為污水有足夠的碳源供反硝化菌利用，按現有復核計算BOD/TN=3～2，屬于碳源一般的污水，去除TN從理論上已經比較困難。

TN的去除要滿足三個條件，分別是缺氧環境、優質的碳源以及反硝化時間。實際運行中反硝化區的容積已定，滿負荷時水力停留時間無法調整，只能減少外回流、增大內回流；調整反硝化區的氧氣量，在確保COD、氨氮數據合格的情況下，整體降低曝氣量，使得反硝化區的氧氣量控制在0.5mg/L內；加大碳源的補充。在保持反硝化區缺氧相同的情況下，反硝化區的數據（見表 2）。

從表 2的 NO3/NH4（mg/L）（＞40時反硝化減弱）運行數據分析，反硝化區沒有投加足夠的碳源，即使增大反硝化區及缺氧環境，幾乎不進行反硝化，因此足夠的碳源很重要，三個條件缺一不可，都會影響反硝化、影響TN的去除。

根據實際運行的經驗，可適合補充的碳源乙酸鈉，要求配比濃度大于30%，投加量每10×104m3污水需要至少15 t乙酸鈉，方可運行穩定，去除TN效果良好。3.1.3 生化區運行過程 O2、ORP、NO3/NH4參數的綜合控制 在運行過程中，分區控制O2，除磷區，氧氣控制在0.3mg/L以內；反硝化區控制在0.5mg/L以內；好氧區控制在1.5mg/L～3.5mg/L范圍內。ORP控制在正負50mg/L范圍內最佳，既可以控制反硝化區又可以減少能源消耗。NO3/NH4控制在40mg/L以內反硝化良好,40mg/L以上反硝化逐漸減弱，達到100mg/L時，完全沒有反硝化。

3.2 關鍵工藝段的控制

表1 銀川市第三污水處理廠生產加藥除磷統計表

表2 銀川市第三污水處理廠生產加藥除TN實驗表

3.2.1 生化區工藝控制 生化區運行過程精細控制關系到去除 COD、BOD、TP、TN、NH3-N 等參數關鍵性因素，如同3.1.3的控制。在此過程控制中COD＜60mg/L、BOD＜15mg/L、TP＜2mg/L、TN＜15mg/L、NH3-N＜8mg/L達到該數據以下，才能確保升級段進一步去除達到一級A的要求。

3.2.2 高效沉淀池工藝段的控制 該段工藝即為混凝沉淀，是污水深度處理的關鍵控制點。（1）能夠進一步去除污水中呈膠體和微小懸浮狀態的有機物和無機物質，在化學藥劑的輔助下進一步去除COD、BOD、SS等指標。（2）有效的去除總磷，因污水中的磷酸鹽大部分為可溶性，二級處理達到60%～75%，在深度處理即混凝沉淀中能達到90%～95%，是最有效的除磷方法。

控制的參數：（1）PAM加藥量，PAM是高分子聚合物，具有凝聚污水中的微小顆粒，形成較大的絮團，在重力作用下容易沉淀，屬于絮凝劑，根據進水量6.5×104m3～10×104m3可調控在 0.6 m3/h～0.8 m3/h（配比濃度0.1%），能夠形成較大絮團；（2）PAC 加藥量，PAC（聚合氯化鋁或者鋁鐵鹽復合劑）要求Al2O3＞10%，能夠迅速助凝，將污水中呈膠體和微小懸浮狀態的有機物和無機物質混凝沉淀，根據進水量6.5×104m3～10×104m3可調控在 0.38 m3/h～0.58 m3/h；（3）MLSS 的控制，根據實際運行經驗，要求高效池中的MLSS控制在1.5mg/L～2.5mg/L范圍內，SV30可控制在30%～60%范圍，更有利于沉降，低于該值絮團分散不利于沉降，高于該值設備負荷大、出水帶有部分微小顆粒，加大后續處理的難度；（4）回流量控制，在不斷的投加藥劑的情況下，水中的藥劑需要保持持續的濃度，需要給予合適的回流量，一般控制在4%～6%，既能夠保持水中的藥劑濃度又可以節約藥劑。

4 結語

銀川市第三污水處理廠雖屬城市污水處理廠，但其承擔著處理75%的工業污水，其工業水質的性質決定了處理的難度。升級改造完成后成為寧夏最大的一級A標準的污水處理廠，又是寧夏最大的、執行標準最高的工業污水處理廠，經過一年多時間的運行，從各個方面積累了豐富的運行數據及經驗，為水質穩定、持續達標提供了保障；極大的改善了居民居住環境及水環境；社會效益及經濟效益日趨突顯；為以后提標改造后的污水處理廠提供可行的運行經驗。

［1]張自杰.排水工程［M］.北京：中國建筑工業出版社，1994.

［2]易津湘.污水處理［M］.北京：中國建筑工業出版社，1996.

［3]范勇.設計說明［G］.上海市政工程設計研究院，2013.

TE992.2

A

1673-5285（2017）09-0113-05

10.3969/j.issn.1673-5285.2017.09.028

2017－08-11