鹽城靜脈產業園污水廠規劃減排設計實例

蘇州蘇凈環保工程有限公司 方前逵，陳士軍，陳毅剛

隨著對環境要求的日益提高，應環保局要求，園區內污水排放標準也提高到了國內最嚴格排放標準之一：《地表水環境標準》四類水。超高的排放標準也成了該項目的建設難點之一。

一、設計水量和水質

（一）設計水量

該污水廠用于處理園區內五股廢水，分別為焚燒廠廢水、餐廚垃圾廢液、飛灰填埋廠滲濾液、市政廢水和污泥焚燒廠廢水，除市政廢水外，各個廠內均有廢水預處理設施，其中，飛灰填埋廠內僅設置了物化預處理系統，物化系統產水排至本污水廠，其余三個廠的廢水均已經過三級處理，均為超濾或者納濾產水排至本污水廠。

實際水量及設計水量見表1：

表1 設計水量

（二）設計水質

靜脈產業園污水主要由餐廚垃圾處理后的廢液及焚燒廠產生廢水、填埋場污水、市政污水和市政污泥焚燒廠廢水五股廢水組成，各股廢水在各自廠內進行預處理后排至靜脈產業園污水廠。本系統設計進水水質見表2：

表2 設計進水水質

每股進水的水質及水量介紹如表3：

表3 滲濾液進水水質

1.鹽城市靜脈產業園生活垃圾焚燒項目廢水預處理達標的出水

（1）執行標準：鹽城靜脈產業園污水處理廠接管標準或《污水綜合排放標準》（GB/T8978-1996）三級標準。

（2）設計進水水質主要指標如表3：

（3）設計出水水質主要指標如表4：

表4 滲濾液進水水質

2.鹽城市靜脈產業園餐廚垃圾處理項目廢水處理達標后的廢水

（1）執行標準：《污水排入城鎮下水道水質標準》（GB/T 31962-2015）標準B等級指標。

（2）設計進水水質主要指標如表5：

表5 餐廚廢水進水水質

（3）設計出水水質主要指標如下：

出水水質滿足《污水排入城鎮下水道水質標準》（GB/T 31962-2015）標準B等級指標。

除以上幾項指標外，還需控制廢水中的重金屬指標，必須保證達標排放。

具體出水指標參見表6。

表6 餐廚廢水出水水質

3.污水集中項目生產廢水經預處理達標后的廢水

執行標準：出水水質滿足《污水排入城鎮下水道水質標準》（GB/T 31962-2015）標準B等級指標。

4.飛灰填埋廠廢水經過預處理后的廢水

（1）執行標準：《生活垃圾填埋場污染控制標準》（GB16889-2008）。

（2）設計進水水質主要指標如表7：

表7 飛灰填埋場進水水質

（3）設計出水水質主要指標如表8：

表8 飛灰填埋場出水水質

5．園區生活污水

執行標準：出水水質滿足《污水排入城鎮下水道水質標準》（GB/T 31962-2015）標準B等級指標。

（三）設計出水水質

根據要求，園區污水處理廠處理出水排至北側生態湖。根據當地環保部門要求，出水執行《地表水環境質量標準》（GB3838-2002）Ⅳ類水標準（TN除外）。具體指標見表9：

表9 設計出水水質

二、工藝流程設計

（一）各股廢水預處理工藝

（1）生活垃圾焚燒項目預處理流程。

（2）餐廚垃圾處理項目預處理流程。

（3）污水集中項目生產廢水預處理流程。園區內市政污水集中集中項目的處理工藝為：“調節池+水解酸化+生物接觸氧化+MBR+紫外消毒”。

（4）飛灰填埋廠廢水預處理流程。園區內飛灰填埋廠滲濾液的處理工藝為：“調節池+兩級化混+沉淀池+活性炭過濾”。

（二）靜脈產業園污水廠工藝流程

工藝線路1：餐廚垃圾處理后的廢液及垃圾焚燒廠產生的廢水這兩股廢水（工業廢水）單獨收集后，進入工業調節池。調節池出水經粗過濾后進入RO膜系統過濾，根據目前穩定運行的廢水運行經驗，此出水已可以達到一級A排放標準，產水排入中水池，中水水質已滿足工業循環水標準，中水池內設置輸送泵，中水輸送回用點，用作綠化用水等用途，回用水回用后不會再次回到廢水處理廠。

如因生產波動導致中水水質不達標或中水水量過大無法完全使用時，中水池內廢水提升至二級反滲透系統，對污染物質進一步脫除，二級反滲透出水水質滿足地表四類水水質標準，進入產水池，產水池設置輸送泵，可按需求選擇回用或者排至生態湖。

二級反滲透濃水水質較好，基本會優于廢水或餐廚的納濾出水，故將二級反滲透的濃水回流至工業調節池內。

超濾產水進入兩段反滲透系統（ROR），即第一段RO濃水進入第二段RO，以提高回收率，減少濃水量，進一步脫除廢水中污染物質，此股廢水經過反滲透系統后，COD等指標均優于地表四類水水質，其中對于原水中極微量的重金屬等特征污染物，去除率可以達到99.9%以上，出水進入中水池，與餐廚和垃圾焚燒廠廢水經過反滲透系統的中水混合或直接至排放池排放。

富集了有機物、氮磷和鹽等污染物的濃水排入濃水池，后續進入低溫膜蒸餾系統，蒸發剩余的少量廢料，廢料經鑒別后合理處置。蒸發器的冷凝液會攜帶少量有機污染物等，故將冷凝液回流至生化系統，與市政廢水合并處理。

三、各工藝段污染物去除率

由于本次污水處理工藝路線分成兩路，故分別對這兩路進行污染物去除率預測 。工藝線路各階段污染物去除率（表10）。

表10 工藝各單元設計去除效果

四、工藝段設計參數

（一）市政廢水生化系統

工程設計生化系統包含水解酸化池、缺氧池、好氧池、沉淀池和內置超濾池，均采用半地上式水池。

（二）市政廢水反滲透系統

核心設備為反滲透膜原件，采用海水淡化膜，以應對工業園區內后續可預見的原水高鹽分的特點。主要設備：反滲透膜元件：數量，54支；尺寸：8英寸，設計膜通量11.95L/（m2·h）；反滲透膜殼：8芯裝，數量為9支，材質為玻璃鋼；高壓泵：Q=40m3/h，H=155m，N=30KW，變 頻 控制。配套設備：進水泵，Q=40m3/h，H=33m，N=5.5KW；沖 洗 泵：Q=40m3/h，H=33m；保安過濾器：Q=40m3/h，材質為不銹鋼。配套設備：進水電動閥、沖洗電動閥、產水電導率儀、壓力傳感器和流量計等。

（三）市政廢水ROR系統

反滲透膜原件，采用海水淡化膜。主要設備：反滲透膜元件：數量，16支；尺寸：8英寸；反滲透膜殼：4芯裝，數量為4支，材質為玻璃鋼；高壓泵：Q=16m3/h，H=168m，N=11KW，變頻控制。配套設備：進水增壓泵，Q=16m3/h，H=34m，N=3.0KW；沖 洗 泵：Q=16m3/h，H=34m；保安過濾器：Q=16m3/h，材質為不銹鋼。配套設備：進水電動閥、沖洗電動閥、產水電導率儀、壓力傳感器和流量計等。

（四）市政廢水RORR系統

由于濃水蒸發系統的造價及運行成本較高，故為了進一步降低最終濃水蒸發量，該工藝設計了濃水二次減量的膜濃縮工藝。膜通量較前一級工藝設計的較小，設計膜通量11.95L/（m2·h）。反滲透膜原件，采用海水淡化膜。主要設備：反滲透膜元件：數量，9支；尺寸：8英寸；反滲透膜殼：3芯裝，數量為3支，材質為玻璃鋼；高壓泵：Q=8m3/h，H=170m，N=7.5KW，變頻控制。配套設備：進水增壓泵，Q=8m3/h，H=38m，N=1.5KW；沖洗泵：Q=8m3/h，H=38m；保安過濾器：Q=8m3/h，材質為不銹鋼。配套設備：進水電動閥、沖洗電動閥、產水電導率儀、壓力傳感器和流量計等。

（五）工業廢水一級反滲透系統

該套系統主要針對餐廚廢水和垃圾焚燒廠滲濾液尾水處置，此股廢水的主要特點為鹽分高，生化性差，且該項目對最終產水水質要求較高，所以該設計選擇了膜過濾法。核心設備為反滲透膜原件，采用進口海水淡化膜。主要設備：反滲透膜元件：數量，120支；尺寸：8英寸，設計膜通量7.57L/（m2·h）；反滲透膜殼：6芯裝，數量為20支，材質為玻璃鋼；高壓泵：Q=20m3/h，H=210m，N=18.5KW，變 頻 控制；一段循環泵：Q=50m3/h，H=112m，N=30.0KW；二段循環泵：Q=50m3/h，H=130m，N=30.0KW。配套設備：進水泵，Q=40m3/h，H=33m，N=5.5KW；沖 洗 泵：Q=40m3/h，H=33m；保安過濾器：Q=40m3/h，材質為不銹鋼。配套設備：進水電動閥、沖洗電動閥、產水電導率儀、循環流量計、壓力傳感器和產水流量計等。

（六）工業廢水二級反滲透系統

“工業廢水一級反滲透系統”產水中總氮和總磷指標無法完全達到水質要求，故增設了該二級反滲透系統工藝段，再次過濾“工業廢水一級反滲透系統”產水，以滿足最終水質要求。該段工藝主要設備為反滲透膜原件，采用進口海水淡化膜。主要設備：反滲透膜元件：數量，48支；尺寸：8英寸，設計膜通量15.14L/（m2·h）；反滲 透膜殼：6芯裝，數量為8支，材質為玻璃鋼；高壓泵：Q=34m3/h，H=155m，N=22.0KW，變 頻 控制。配套設備：進水泵，Q=34m3/h，H=38m，N=5.5KW；沖 洗 泵：Q=34m3/h，H=38m；保安過濾器：Q=34m3/h，材質為不銹鋼。配套設備：進水電動閥、沖洗電動閥、產水電導率儀、壓力傳感器和產水流量計等。

（七）濃液處理系統

兼顧一次性投資成本與運行成本，并且考慮到附近有垃圾焚燒電廠，可提供蒸汽，本項目選擇使用低溫膜蒸餾+雙效蒸發作為濃液處理工藝。

蒸發系統冷凝液無法達到最終水質要求，故冷凝液回流至市政廢水生化系統進行處理。蒸發系統最終剩余部分殘留的廢鹽殘渣。廢鹽經鑒別后合理處置。

（八）廢氣處理系統

為有效降低廢水站產生的惡臭對周邊環境的影響，系統對產生惡臭的處理單元（污泥脫水間、水解酸化池等）的廢氣進行統一收集，采用酸堿洗滌塔進行除臭后，達標排放。

主要設備：離心風機兩臺，Q=16000m3/h，風機靜壓1800Pa，玻璃鋼材質；洗滌塔兩套，塔體尺寸為φ2m*5.2m，內設填料層，高度為2m，停留時間大于30S；酸堿循環泵兩臺：Q=20m3/h，H=10m。

餐廚廠、垃圾焚燒和飛灰填埋等廠內會產生惡臭的工段，由各廠單獨考慮惡臭處理工藝，本設計不作統一規劃。

五、運行現狀

項目于2020年5月投運，運行至今已超過1年，市政系統由于當地政府市政規劃變動，每天僅200m3進水，工業系統已滿負荷運行，即每天進水量800m3。

六、結語

（1）鹽城市靜脈污水處理廠設計處理能力1300m3/d，出水執行《地表水環境質量標準》（GB3838-2002）Ⅳ類水標準，處理廠出水排至廠區北側生態湖。

（2）污水廠分兩套處理工藝，分別為：市政線的“調節池+A/A/O+內置式超濾+反滲透+低溫膜蒸餾+雙效蒸發器”和工業線的“調節池+反滲透系統+二級反滲透系統+低溫膜蒸餾+雙效蒸發器”。

（3）系統產生的污泥經板框壓濾機脫水后，含水率低于75%的污泥運至生活垃圾焚燒發電廠焚燒處理。

（4）本污水處理廠總投資為8100萬元，污水處理直接運行成本為34.4元/t。