化工園區污水廠強化除污染效能分析

劉希磊

化工園區污水廠強化除污染效能分析

劉希磊

（葫蘆島市連山區環境保護局，遼寧 葫蘆島 125001）

我國經濟和社會的發展要求各行各業逐步實現綠色、可持續生產，其中，化工行業的工業污水處理一直是一個難題。為了推動產業升級和生態文明建設，對國內化工園區污水處理廠進行深入的了解和研究十分關鍵，有利于實現污水處理廠的長期穩定運行達標排放。該文提出了化工園區污水廠強化除污染方案，以期為提高我國化工園區污水廠強化除污染效能提供新思路。

化工園區； 污水處理； 水解酸化技術； 催化臭氧化

我國化工行業的發展一直受到社會各界的重視，一方面，一系列化工產品的出現給人們的生產生活帶來了便利，給國民經濟創造了巨大的收益；另一方面，化工行業的發展免不了要以環境污染為代價[1]。其中，在化工生產的過程中產生的各種對環境有害的物質具有生物毒性高和降解能力差的特點，給環境的綜合治理帶來了嚴峻的挑戰。因此，對國內化工園區污水處理廠進行深入的了解和研究對化工園區實現長期穩定運行達標排放具有重要意義[2]。

任洪強（2006）等針對影響化工園區廢水處理穩定運營的關鍵非工藝參數建立了一個評估項目，通過對化工園區相關項目的有效規劃與應用最終實現了系統出水穩定達標排放的目標，該項目為我國化工園區的污水處理提供了新思路，實際應用效能較高。

王艷（2018）等則針對某煤化工園區工業廢水水質成分復雜、生物降解難等特點提出了水解酸化+A/O+臭氧氧化+淹沒式生物濾池+濾布濾池處理工藝以最終實現化工園區污水排放達標、廢水資源循環利用的目的，具有經濟性高、應用效能高等優點。

黃華（2020）以江蘇某化工園區為例，研究了園區的廢水深度處理體系，對臭氧、芬頓、臭氧雙氧水、臭氧催化分別進行了試驗，從實驗結果來看可知臭氧催化氧化藥劑消耗量較少，運行成本也相對較低，更為適合當前園區污水的深度處理。

本文在分析了國內外化工院污水處理體系的基礎之上，針對我國化工園區污水處理廠的實際情況提出了化工園區污水廠強化除污染方案，同時重點介紹了水解酸化-CASS-混凝沉淀組合技術和非均相催化臭氧化深度處理技術，根據實際應用效能提出了相應的改善措施建議，以期為提高我國化工園區污水廠強化除污染效能提供新思路[3-5]。

1 國內外化工園區污水處理研究現狀

1.1 國內外化工園區污水處理現狀及發展方向

一直以來，化工企業都朝著經濟化的水平發展，但隨著人們環保意識的提高，社會各界越來越重視化工園區的環境問題。在眾多的環境污染問題中，化工行業的工業廢水污染是主要的污染來源之一，嚴重制約了化工園區的可持續發展[6]。國外由于化工行業發展起步較早，對于污水處理廠的建設也更加完善，投入了大量的基建資金，然后后續的維護成本也較高，許多化工企業正在尋求更加經濟化的處理方式[7]。

圖1 國內某化工園區污水處理廠

目前，我國針對化工廢水的處理沒有普遍適用的技術，但是隨著研究的不斷深入，有望建立運行效果更加穩定、運行方式更加科學的處理方案。

1.2 水解酸化-好氧生物組合技術應用

復合水解酸化-好氧生物組合技術方案的啟動和運行需要一個循環式復合水解酸化反應器、CASS反應器以及混凝沉淀反應器。其中，循環式復合水解酸化反應器啟動成功的標志式運行兩到三周之后判斷對COD的去除率，如果穩定在35%~45%左右則說明啟動成功。CASS反應器啟動時則可以直接采用曝氣階段混合液作為種泥。混凝沉淀反應器所用藥劑可以是除磷劑聚合鋁鐵。

1.3 催化臭氧技術應用

催化臭氧技術作為一種高級的氧化技術能夠最大限度地發揮臭氧的強氧化性和催化劑的吸附、催化特性，能夠高效的完全降解有機物。一方面簡化了處理流程；另一方面減少了二次污染，是較為優化和高效的處理技術。

2 化工園區污水廠強化除污染方案

2.1 化工園區污水處理情況介紹與分析

2.1.1 化工園區污水廠處理情況

目前來說我國大部分化工園區污水處理廠主體工藝為CASS工藝，污水實際處理量波動較大。由于設施不夠完備，一些雨污沒能得到很好地處理。另外，從監測數據來看，進水COD和TN的超標率都比較高，說明化工園區的污水處理廠無法實現污水長期穩定達標排放[8]。通過整理監測數據可知污水廠進水的有機物主要是苯酸酯類、酰胺以及芳香衍生物等，其中，鄰苯二甲酸二異丁酯是典型的有機難降解污染物質。

表1 水質指標常規分析測試方法

2.1.2 化工園區強化除具體方案

通過調研發現，化工園區的出水處理廠運行不夠穩定，有機污染物處理難，且難以實現長期穩定達標的排放。因此在原先的處理基礎上提出了心得強化除污染方案。首先是需要對園區的污水預處理站提高標準進行改造，出水應當滿足相關的水質標準。其次，在原先的處理機制中，缺少了水解酸化流程，因此為了提高綜合污水的生化性應當增加生化池水解酸化單元。此外，CASS池的改造也相當重要，對于提高強化除污染的能力具有重要作用。最后是催化臭氧深度處理工藝的全面應用[9]。

2.1.3 化工園區污水廠強化除方案總體效能分析

化工園區污水廠強化除方案總體應用效能較好，尤其是對出水TP等污染物的處理實現了真正的高效經濟。新方案不僅能夠科學地確定相關工藝的運行參數，同時保證了后續出水的穩定達標。

2.2 水解酸化-CASS-混凝沉淀組合技術

常規進水條件下，循環式復合水解酸化-CASS-混凝沉淀組合工藝擬通過小試裝置試驗優化各項運行參數以此進一步確定最佳的運行方案。為了提高污水可生化性，不少化工企業采取了吸附、化學絮凝以及高級氧化等手段。而水解酸化技術作為其中較為優化的手段，具有成本較低、二次污染少等優點，被多數化工企業所青睞。加上CASS工藝和混凝沉淀技術，能夠很好解決出水懸浮顆粒流經水解酸化反應器被截留的情況，生物除磷效果也大大優化。

2.3 非均相催化臭氧化深度處理技術

在運用非均相催化臭氧化深度處理技術的時候，要重點考察污水pH值、反應溫度以及臭氧投加量的影響。一般來說，臭氧化進水反應pH值不做過多調整；反應溫度也盡量以實際出水溫度為準；臭氧化氣體的投加量則根據不同化工企業的運行實際進行調整。此外，還要借助GC-MC手段對催化臭氧化進出水做一個定性分析，主要是進一步得出污水反應處理過程中有機物種類、結構等的變化規律。

2.4 實際應用情況

經過現場的應用可以發現本文提出的化工園區污水廠強化除污染方案效能較高，所提出的新方案以及兩種全面的優化技術能夠有效解決化工園區污水處理排放不達標不穩定的情況。新方案具有較強的強化去污能力，穩定性高，經濟性高。其中非均相催化臭氧化深度處理技術更加適宜工業的廣泛應用。

3 優化強化除污染效能措施建議

3.1 完善現場實驗設備

本次研究的不足之處在于受限于現場實驗設備等條件，沒能完整進行催化臭氧化后續的生物處理流程。因此，在實際的應用過程中，化工園區應該不斷完善現場的實驗設備等條件，為處理工藝的優化提供有力的環境。

圖2 某化工園區污水處理廠水解酸化現場

3.2 擴大實驗的規模

為了形成普遍適用的污水處理體系，將實驗室的科研成果更好地轉化為實踐的處理體系，化工園區應當適當地支持實驗規模的擴大，通過大型的實驗進一步驗證現場小試裝置得出的結論，排除大風險。

3.3 不斷提擴大科研人員的隊伍

化工園區污水處理一直都是園區可持續發展的制約因素，因此，化工園區應當高度重視，不僅要加大科研投入，同時要廣招科研人才，促進科研成果的轉化。

4 結 論

本文提出的新的化工園區污水廠強化除污染方案，尤其是水解酸化-CASS-混凝沉淀組合技術和非均相催化臭氧化深度處理技術實際效能高，有助于化工園區構建更加完善的污水處理體系，實現園區的可持續發展。

［1］劉國華, 劉禹琛, 陳燕, 等. 低DO對活性污泥系統碳和氮去除影響的研究[J].中國環境科學,2020,40(6):2503-2512.

［2］曾淑娟.新型格柵除污機在污水處理廠的應用[J].河南建材, 2016 (5): 88-90.

［3］鄭鵬鷗.我國污水處理廠格柵除污機使用效率[J].中國新技術新產品,2010 (12): 22.

［4］陳積義, 鄧小華. 濾布濾池在污水深度處理工程中的試驗研究[J].給水排水, 2014(z1): 65-68.

［5］吳國仁. 插入式組合網袋去除污水中懸浮物的應用[J]. 給水排水, 2014 (7): 100-102.

［6］杜青林. 煉油廠含鹽污水的臭氧處理[J]. 廣東化工, 2014, 41 (13): 199-200.

［7］吳轉開, 曾渭初, 何明. 東莞市污水深度凈化回用技術的研究[J]. 廣東化工, 2012, 39 (7): 140-141.

［8］聶建林. 污水處理廠A2/O生化法+物化法工藝設計[J]. 中國新技術新產品, 2020 (12): 114-116.

［9］張永剛, 楊華. 以污水廠二沉污泥為種泥培養顆粒污泥的研究[J]. 環境科學與管理, 2013, 38 (5): 25-29.

Analysis on the Effectiveness of Wastewater Treatment Plant in Chemical Industry Parks

（ Huludao City Lianshan District Environmental Protection Bureau, Huludao Liaoning 125001, China）

China's economic and social development requires all walks of life to gradually realize green and sustainable production, among which, the industrial sewage treatment of chemical industry has been a difficult problem. In order to promote industrial upgrading and ecological civilization construction, in-depth understanding and research on domestic chemical industry park sewage treatment plant are very important, which is conducive to the realization of long-term stable operation of sewage treatment plant and standard discharge. In this paper, the scheme of strengthening the removal of pollutants in the wastewater treatment plant of chemical industry parks was put forward, in order to provide a new idea for improving the efficiency of sewage treatment plant in chemical industry parks in China

Chemical industry park; Sewage treatment; Hydrolytic acidizing technology; Catalytic ozonation

2020-10-09

劉希磊（1984-），男，遼寧省葫蘆島市人，工程師，碩士，畢業于沈陽化工大學，研究方向：環境科學。

TQ085

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1004-0935（2021）03-0403-03