周 軍
(1江蘇省環境科學研究院 南京江蘇 210036 2江蘇省環境工程重點實驗室 南京江蘇 210036)
近年來,國家不斷加大環境保護力度,加之污水處理技術不斷成熟,使得工業廢水排放量不斷減少,從2011年的230.9億噸,減少到2016年的186.4億噸。總體來說,排放量依舊很大,而且其危害遠遠高于生活污水。在城市化和工業化發展背景下,實現持續發展,是未來的趨勢。這為環保節能產業,帶來了新的發展機遇。基于此,加強技術研究,提高廢水處理水平,獲得更多的市場份額,有著重要意義。
不同成分的工業廢水,其危害程度不同,具體如下(部分廢水類型):(1)含無毒物質的廢水。部分物質本身無毒,不過在廢水中濃度超標,則會給水體造成危害,比如水體腐敗。(2)含有毒物質的廢水。人們接觸廢水時,身體健康將會受到危害。水中生物也會受到毒害,通過在生物體內不斷積累,經過食物鏈傳到到人體,危害人們的健康。(3)含油廢水。此類廢水被排放到水體中,油漂浮在水面,不僅影響美觀性,而且會散發惡臭氣味。若油類的燃點比較低,很容易引發火災。除此之外,動植物油脂具有一定的腐敗性,會消耗水體中的溶解氧。
以某工程公司為例,其承接X化工廠廢水處理裝置項目。廢水來源是經過裝置脫鹽濃縮后的工業廢水,按照業主的要求,經過廢水處理裝置的系統處理后,必須要達到污水處理廠的接收標準。現結合具體實踐,分析工業廢水處理工程設計。
按照具體要求,此工業廢水處理工程要能夠達到廢水處理的接收標準。廢水處理工程設計能力為850m3/d,設計進出水水質如下:(1)COD 進水<5000mg·L-1;出水≤500mg·L-1;(2)BOD5進水<2300mg·L-1;出水≤300mg·L-1;(3)SS 進水<30mg·L-1;出水≤400mg·L-1;(4)TDS 進水<4000mg·L-1;出水≤400mg·L-1;(5)TP 進水標準為 0-1mg·L-1;出水≤4mg·L-1;(6)F 進水<15mg·L-1;出水≤20mg·L-1;(7)NH3-N 進水標準為 4mg·L-1;出水≤25mg·L-1;(8)TN 進水為 10mg·L-1;出水≤40mg·L-1;(9)pH 進水為 6.8-8.9,出水標準為6-9。
結合此工業廢水的特點,選擇A/O工藝+微生物培養器,進行廢水處理。在實際運行中,廢水采取壓力流輸送方式,送到廢水處理站調節池。在調節池內的廢水,利用提升泵,經過提升后,送入到缺氧池。利用缺氧池內部布置的攪拌機,使得污泥始終處于懸浮的狀態。經過缺氧處理后,將廢水送入好氧池。在池子的底部,布置微孔曝氣管,同時布置微生物培養器,增強菌種的活性,進而提高處理效率。從好氧池內流出的污水,會進入到二沉池,實行泥水分離處理。水澄清后,自流到排放水池。而底部污泥則回到好氧池以及缺氧池,剩余的污泥被輸送到污泥濃縮池,進行壓縮處理。此廢水處理工藝,在曝氣池的前端,布置微生物培養器,配套曝氣和加溫設施,引入曝氣液,并且添加一定的培養基,經過20-24h的培養后,把培養液送回曝氣池,進而保證微生物的數量以及活性,增強生化處理的效率。
此工業廢水處理工程的主要構筑物,設計的基本參數如下:(1)調節池。按照廢水處理要求,設計的有效容積為850m3;(2)缺氧池。設計的有效容積為200m3×2;COD經過處理后去除15%。(3)好氧池。設計的有效容積為1194m3×2;運行時COD去除率為91%。(4)二沉池。設計的有效容積為330m3;表面負荷為0.8m3/m2·h。(5)污泥濃縮池。設計的有效容積為133m3;固體通量為50kg/(m2·h)。(6)排放水池。設計的有效容積為14.4m3。上述所有的構筑物,都為鋼筋混凝土結構,設計停留時間參數如表1所示。對于構筑物的設計,是按照廢水處理需求,進行尺寸大小設計以及處理裝置的配套建設,力求滿足廢水處理工藝的運行要求。

表1 設計停留時間參數
目前,該工程已經投入運行5年,運行情況較好,出水水質較為穩定,能夠達到污水處理廠的接收指標。從工程運行產生的經濟效益角度來說,設計處理能力為每天850m3,工程總投資額為800萬元,廢水處理工程總占地面積為1975m2,每噸水的處理費用約為2.8元。在實際應用中,隨著工藝水平的不斷提升,水處理成本將會不斷減少,進而更加凸顯工業廢水工程的運行經濟性。
不同類型的廢水,其對處理效果的要求不同,因此采用的處理工藝也存在著差異,建設的廢水處理工程也不同,必須要結合廢水實際情況,開展廢水工程的設計和建設。比如,綜合印染廢水的處理,具有較大的難度,而且廢水成分復雜多變,為保證廢水的處理效果,必須要進行預處理,以便于把控廢水成分變化大造成的不利影響。在設計時,要從長遠角度出發,考慮到后期廢水工程擴建以及出水水質提標等各類情況,合理預留用地,保證后續工程擴建的需求得以滿足。除此之外,要分析廢水的成分,明確其腐蝕性情況,采取相應的防護措施,保證工程的質量。
不同的廢水處理工藝運行,所需的處理工程不同。以紙機廢水和電廠廢水等的處理為例,目前采取的廢水處理工藝,基本流程為調勻池-分水井-初沉池-冷卻塔-A池-O池-二沉池-放流池,上述各處理池為主要的構筑物。在進行設計時,要結合處理量和處理工藝要求,進行容積大小的設計,做好構筑物的性能把控。因為處理的是廢水,因此對構筑物的防滲漏能力,有著較高的要求,必須要從材料和施工工藝等方面,做好嚴格的把控,保證處理池作用的有效發揮。
在進行工業廢水處理工程的設計時,除了基本建筑物外,還需要結合處理工藝情況,配置相應的設施,比如自吸泵等。在進行設計時,不僅要做好工程質量和性能的把控,還需要做好經濟性的控制。制定不同的工程建設方案,優選工程方案,為工業廢水處理工程的建設,提供相應的指導,進而保證廢水處理工藝作用的發揮。需要注意的是,要做好工業廢水處理工程施工的管控,保證設計成果得以高效轉化。
綜上所述,開展工業廢水處理工程的設計,要做好全面的把控。在具體實踐中,要結合廢水特點設計;結合廢水處理工藝設計;合理配置配套設施。通過采取系列把控措施,最大程度上保證廢水處理工藝的運行效果,實現廢水處理的目標。