工業園區廢水處理分析及出水利用研究

重慶市生態環境工程評估中心 魏小芳

隨著社會經濟的進步，工業污水、生活污水排放量逐漸增大，水環境問題日益突出，國家出臺一系列政策支持實體企業技術創新對建設項目污水處理再利用，實現零排放，常采用以下兩種途徑：一是優化生產工藝，從源頭上減少工業廢水排放，二是對企業產生的廢水進行物理、化學處理等，循環使用到生產系統中。廢水處理方法按照其作用機理可以分為物理處理法、化學處理法和生物處理法三類，新型污水處理方法包括三維煤基電極廢水處理方法、基因工程菌處理污水、羥基磷灰石與金屬納米粒子結合處理工藝等。

一、工業園區污水處理廠主要納管企業污水預處理工藝及水質分析

某科技股份有限公司生產廠區內項目產生的生產廢水主要包括沖網產生的沖洗廢水、脫膠產生的含膠廢液、純水制備產生的濃水等。廢水經低水井再次通過葉輪泵打至深水池中,對其水質、水量進行調節,并且在提升泵前添加燒堿將廢水的ph值調整為7.5-8.0,通過葉輪攪拌促進了燒堿與廢水的反應，在提升泵后添加氯化鐵粉和聚合氯化鋁PAC，在絮凝反應池進水口處添加聚丙烯酰胺PAM，通過機械攪拌促進氯化鋁PAC、氯化鐵粉、聚丙烯酰胺PAM和廢水反應生成可以沉淀的絮狀物，絮狀物跟隨污泥進入污泥濃縮池，崗位工可定期開啟廂式壓濾機將污泥脫水，污水經過預處理，水質情況如表1所示。

表1 2019年8月某科技股份有限公司監測結果

某汽車有限公司分公司現有項目廢水主要為脫脂廢水、表調廢水、打磨水洗廢水、磷化廢水、電泳清洗廢水、涂裝廢水、生活污水、公輔工程排水等，處理工藝采用物化+生化相結合的工藝，即磷化廢水加入聚鐵、石灰乳、PAM的氣浮處理線；脫脂廢水通過加入HCl、PAC、石灰乳、PAM的物化預處理，電泳、打磨清洗廢水、涂裝廢水加入石灰乳、聚鐵、PAM物化預處理線；混合綜合廢水生化處理線。廠區現有綜合廢水處理站生化處理系統采用接觸氧化工藝，生化池出水排至二沉池，然后將廢水通過泵打入反應槽，加入石灰乳、聚鐵、PAM，促使廢水中的細小顆粒形成大的顆粒，并于沉淀池中進行固液分離，沉淀污泥送至污泥罐，使出水達到《污水綜合排放標準》（GB8978－1996）三級標準后進入開發區污水處理廠，該企業的污水經過預處理，水質情況如表2所示。

表2 2019年8月某汽車有限公司分公司監測結果

二、工業園區污水處理廠處理工藝

園區內各家企業產生的污水經過自家污水處理廠預處理后，由納水管收集匯總到工業園區污水處理廠進行處理，該園區的污水處理廠總的處理量為8萬m3/d，分為三期處理能力，一期的處理量為2m3/d，采用ORBAL氧化溝為主體的生化處理工藝，ORBAL氧化溝具有較好的脫氮效果，平流沉砂池用于處理粒徑大于0.2毫米的砂粒，避免ORBAL氧化溝、沉淀池的管道和閥門受損，污水經ORBAL氧化溝、沉淀池加上加氯消毒處理。二期處理量為2m3/d，和一期不同的是，二期工藝采用平流沉砂池+沉淀池+A2O氧化溝+加氯消毒，A2O氧化溝是通過厭氧兼氧好氧三段不同的作用，具有良好的脫氮除磷效果，污泥處理則采用機械式濃縮脫水系統。三期處理工藝采用了鐘式沉砂池+沉淀池+雙溝式氧化溝+紫外線消毒的工藝，處理量為4m3/d，臭氣則采用生物濾池處理，為了更好地促進廢水循環再利用，三期處理工藝增加水質深度處理和再生水回用單元。

園區污水處理廠收水范圍的企業主要污染因子為COD、SS、陰離子表面活性劑、甲苯、氨氮（NH3-N）、磷酸鹽等，2019年10月，污水處理廠運用在線水質監測系統發現水質化驗數據的波動幅度較大，污水出口水質指標的SS濃度為13.8mg/L，COD濃度223mg/L，SS、COD的濃度超過《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級A標準。污水處理廠組織技術人員分析數據和檢查設備發現，進廠的污水化學需氧量COD、SS和氨氮濃度、磷酸鹽濃度有時超過原廠設計值，存在設備操作不規范、鼓風機出現故障、凈水過濾設備老化、曝氣攪拌裝置損壞等問題。

三、工業園區污水處理廠提標改造

園區污水處理廠的生產部組織設備科、工藝優化科對污水處理廠項目進行了如下提標改造。

（1）技術人員對曝氣管路系統進行了清理除銹和檢修，將原曝氣攪拌裝置更換為直徑100米的曝氣攪拌裝置，購置相應的法蘭、閥門安裝，更換沉淀池的舊鋼板和污泥處理系統的板框壓濾機，清理沉淀池的污泥。

（2）利用原投料裝置將藥品聚丙烯酰胺和聚合氯化鋁等直接投放到污泥池內，藥品使用量大，效果一般，污水處理廠技術人員結合藥品添加參數、泵的開啟數量、泵的開啟頻率等控制因素，制定了聚丙烯酰胺和聚合氯化鋁添加標準，用于指導和控制藥品量，合理使用藥品，該添加多少就添加多少，藥品用量得到了控制，節約了材料成本。

（3）在生化處理單元，通過增加碳源從而提高奧貝爾氧化溝、A2O氧化溝的除磷脫氮能力，在污泥不膨脹時提高污泥的回流比，促進生化池的活性污泥量，提高生化處理單元的處理能力。

（4）在深度處理單元，技術人員增加微絮凝（絮凝）+過濾+消毒+再生水回用的處理工藝，進一步去除氮磷化物和SS污染物。廢水進入混凝、絮凝處理單元，分別投加PAC和PAM，使廢水中細小顆粒凝聚成大的顆粒，并且在沉淀池中進行固液分離，上清液經過石英砂過濾后再消毒，部分廢水進入回用水池，部分廢水達標排放。

經過提標改造后的項目，通過污水處理廠的水質在線監測系統，檢測結果如表3所示，污水廠的總排口廢水監測因子滿足《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級A標準。

表3 提標改造后污水處理廠出水的部分水質指標

四、處理后的工業污水循環再利用

廢水的循環利用是改善環境質量的迫切需要。現在，工業園的生產廢水和生活污水基本上實現全部接管、集中處理，廢水循環再利用是工業園區可持續發展的方向。單一工廠有的廢水量較少，工業園區可將附近企業的污水分類預處理后集中處理，通過循環利用等手段，減少工業園區廢水外排數量，工業污水經處理后可由再生水配水系統供給區域用戶使用，工業廢水處理后，重金屬離子、氯離子等含量較自來水高，不適宜直接飲用和灌溉農田。

污水處理廠將其出水作為回用水的基本要求達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級A標準。目前,廢水的循環利用技術主要有物理化學技術(吸附方法、過濾方式等)，生物化學處理技術(如生物反應器、人工濕地、生物濾池等)，膜分離技術(逆滲透、微濾、納篩等)。企業可將污水處理廠達標排放的廢水循環再利用，作為企業中水回用處理，水處理回用的主要途徑：一是按飲用水標準進行處理，此方法適用于水資源極度缺乏的地區，但是工藝設計復雜投資成本高；二是按非飲用水的標準進行處理，達到景觀環境用水水質標準或城市雜用水水質標準等，用于廠區設備清洗、消防用水、車間沖洗用水、園區綠化噴灑等；三是對廢水進行深度處理，使用EDI/混床設備、RO反滲透膜技術等將其處理至工業用水水質標準后再循環利用。

五、小結

工業廢水處理及循環再利用承擔著重要的經濟發展責任和社會責任，處理后的工業污水循環再利用是我國水資源實現可持續發展的技術路徑，因此，國家和企業需要加大對污水處理再利用技術的研發，制定全面、科學、系統的污水處理方案，節約水資源，改善生態環境。