提標法處理高鹽、高COD廢水

魏強

(山西榆社化工股份有限公司，山西 榆社 031800)

山西榆社化工股份有限公司(以下簡稱“山西榆社化工”)現有350 t/h污水處理裝置，該裝置適合處理公司普通污水，而該公司高鹽、高COD廢水須另外分類提標處理，因此決定新建750 t/d處理能力的蒸發和生化提標改造處理裝置。新建裝置將COD和鹽分降低后的污水再次送入原有的350 t/h污水處理裝置進行處理，直到達到淡水要求的指標為止。

1 污水分類提標處理的必要性

山西榆社化工現有1套350 t/h(8 400 t/d)的污水處理設施，主要采用微濾—超濾—反滲透—濃水二級反滲透—離子交換處理—純水—回收利用裝置。少量濃水回收用于聚氯乙烯裝置乙炔發生工序，實現了污水零排放。目前，山西榆社化工全公司污水產生量為150 t/h，小于該處理設施的處理能力。但是，在近1年的運行中發現，反滲透膜使用壽命大大縮短，運行不到1年就得換膜(原來3年換1次膜)，并且電耗增加，平均出水率降低。通過對該進水水質分析檢測，發現：有少量的高COD、高鹽廢水(13 t/h)進入系統，并堵塞了膜，令反滲透壓力升高。如果不針對性地對這部分高濃污染物進行處理，現有污水處理成本將會大大提升，能耗翻倍，出水率也大大降低，嚴重影響了污水處理的穩定性。

山西榆社化工對進水水質進行認真分析檢測，發現：來自現有聚氯乙烯、DHPPA、噻唑等生產工序的高COD廢水量為11 t/h，其中COD質量濃度為5～30 g/L；來自燒堿、DHPPA、噻唑等生產工序的高鹽、高COD廢水為2 t/h，其中COD質量濃度為5～30 g/L、TDS質量濃度為6～15 g/L。目前，須單獨深化提標處理的廢水量為312 t/d。

考慮到氯堿企業的再發展以及特殊情況下污水排量的不穩定性，山西榆社化工決定新建750 t/d處理能力的蒸發和生化提標改造處理系統，以保證現有污水處理裝置的理想穩定運行，確保企業廢水零排放，杜絕污染環境。

2 生化提標改造處理方案[1]

蒸發和生化提標改造處理工程分預處理、高鹽水蒸發結晶處理、生化后處理3部分。

2.1 預處理

考慮到高濃度廢水中的COD值較高、可生化性差，擬采用pH值調節+微電解+芬頓氧化+pH值調節+混凝沉淀工藝。首先，調節廢水pH值至3～4，再生進入微電解和芬頓氧化塔(該塔已經鋼炭填料和雙氧水氧化處理過)，催化氧化去除廢水中的大部分有機物，并改善廢水的可生化性，提高了廢水的BOD/COD比值；低濃度廢水須采用pH值調節+氣浮工藝，去除部分有機物及懸浮顆粒。

2.2 蒸發結晶處理

高鹽廢水經混凝沉淀去除懸浮物后，進入蒸發結晶器，去除廢水中的絕大部分無機鹽類及少量有機物。

2.3 生化后處理

采用水解+厭氧塔+AO工藝+芬頓氧化+BAC濾池生化的處理工藝。處理效果良好，出水水質可以達到設計標準。

各類廢水分別進入均質調節池。蒸發結晶冷凝水(水溫50～55 ℃)及其他廢水首先進入均質調節池，4股廢水攪拌混合(調質調溫)，用泵將廢水提升至水解酸化池，經水解酸化部分有機物后，再用泵將其提升至二級常溫厭氧塔(控制水溫在30～40 ℃)，降解大量的有機物并產生沼氣，進一步提高BOD/COD的比值。

二級常溫厭氧塔出水自流到AO生化池進行生化反應(在此，大部分有機污染物通過生物氧化、吸附得以降解)。

AO生化池出水自流至二次沉降池，進行固液分離后，沉淀池上清液流入芬頓氧化池去除剩余、難降解的有機物后，進入混凝沉淀池進行沉淀；上清液進入中間池，用泵提升至BAC炭濾池，進一步降低有機物含量，達到現有污水廠的進水標準。

蒸發器析出的鹽水濃縮液進入離心機分離出鹽，飽和濃縮液進入調節池，參與下一次蒸發。而混凝沉淀池、氧化沉淀池、二次沉降池的污泥及沉淀物進入污泥池，再用泵抽進離心機進行固液分離；離心干泥外運。污水分類提標處理工藝流程如圖1所示。

圖1 污水分類提標處理工藝流程圖Fig.1 Process flow diagram of classifying and treating wastewater to meet standards

處理后的水質可以達到現有污水處理廠要求的進水指標，再進入山西榆社化工現有的污水處理系統進行再處理。

3 污水進出水指標

(1)高鹽、高COD提標項目進水水質指標見表1。

表1 高鹽、高COD提標項目進水水質Table 1 Influent water quality in the standards-meeting project

(2)750 m3/d高鹽、高COD提標項目處理后設計出水水質見表2。

表2 高鹽、高COD提標處理后設計出水水質Table 2 Designed effluent water quality in the standards-meeting project

(3)350 t/h原有污水處理站回用系統進水水質如表3所示。

表3 350 t/h原有污水處理站回用系統進水水質Table 3 Quality of 350-t/h influent water to the recycling system of original waste water treatment plant

(4)進入350 t/h原有污水回用系統處理后，淡水出水水質的最終設計指標如表4所示。

表4 進入350 t/h原有污水回用系統處理后淡水出水水質的最終設計指標Table 4 Designed quality of 350-t/h effluent water out of the recycling system of original waste water treatment plant

4 經濟效益和社會效益分析

該次技改工程的實施，充分回用了生產過程中產生的高鹽、高COD有機廢水，既減少了廢水對環境的污染，又節約了新鮮水的使用量，提高了企業的環境保護水平和清潔生產水平，達到了延長生產裝置使用壽命、提高污水處理效果的目的，同時為榆社縣環保作出了積極的貢獻；污水處理項目提標改造工程(高鹽、高COD廢水處理)是一項節水公益事業，經水處理后回用于各分廠，既節約了一次水資源，又保證了工程財務評估的可行。

污水處理廠投產運行后，通過改善山西榆社化工的環境，促進經濟發展，提高人民生活質量，從而獲得潛在的社會、經濟效益。因此，該項目在技術上是可行的，不僅經濟合理，而且，該工程的實施既保護了當地的生態環境，又充分體現了企業的清潔生產水平，還提高了能源的綜合利用率。新建750 m3/d的污水處理站，可節約新鮮水27.38萬t/a，不僅能緩解企業供水緊缺的問題，而且可以治理企業和周圍農田、海河流域的污染，做到企業效益、環境效益和社會效益統一，經濟、社會效益明顯。

山西榆社化工污水處理項目提標改造工程的實施，可最大限度地減輕企業在生產過程中產生的廢水對環境的污染，達到了山西省“十三五”水污染物總量的減排目標，對實現“藍天碧水工程”有積極的作用。