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        江西某工業園區廢水的深度處理

        何俊明 10446
        文章來源:深圳清泉    
          摘要:江西某工業園污水處理廠處理規模為5000 m3/d,工業廢水成分較復雜,水質可生化性較差, COD、SS、氨氮及總氮超標,二級處理后污水無法達到一級B標排放。在現有的處理工藝基礎上,增加AR(混合反應池)+CBC(側向流高效沉淀池)+MDF(多功能深床濾池)工藝等智能模塊化水處理標準件產品進行廢水深度處理,實際出水COD、SS、總氮達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級A標準,且氨氮、總氮的去除效果≥40%(深度處理部分)。該項目具有建設周期短(總工期30天)、投資成本低、占地面積少、工藝停留時間短(55min)和運行成本低(約0.28元/噸水)的優勢。

          關鍵詞:工業園區;污水處理廠;深度處理

          中圖分類號:TU992 文獻標識碼:C

          Advanced Treatment of Wastewater from an Industrial Park in Jiangxi Province

          WU Bo, YE Chang-ming

         ?。⊿henzhen Qingquan Water Industry Co. Ltd., Shenzhen 518116, China)

          Abstract: The wastewater composition was relatively complex and the biodegradability was poor in an industrial park wastewater treatment plant with a treatment capacity of 5000 m3/d in Jiangxi Province. The effluent COD, SS, ammonia nitrogen and total nitrogen exceeded the first level B of the disge standard after secondary treatment. based on the existing treatment process, intelligent modular water treatment standard produets such as anaerobic reactor( AR), lateral flow high efficiency coagulation, flocculation and clarification( CBC), multi-function deep bed filter(MDF ), were used for advanced treatment of wastewater. The effluent COD, SS and total nitrogen could reach the first level A criteria specified in the Disge Standard of Pollutants for Municipal Wastewater Treatment Plant(GB 18918-2002), and the removal rate of ammonia nitrogen and total nitrogen was more than 40% in the advanced treatment section. The project completed with some outstanding acteristics, such as short construction period(30 days of total project duration), low investment cost and less land occupation, short retention time (55 min) and low operating cost (about 0.28 yuan/m3)

          Key words: industrial park; sewage treatment plant; advanced treatment

          1 項目概況

          工業園區的污水量以及污水種類與日俱增,而污水處理設備滯后,導致工業生產與環境保護嚴重失衡[1]。隨著國家對于工業污水排放要求的不斷提高,對工業園區廢水進行深度處理變得十分迫切。

          江西某工業園區污水處理廠于2014年投產使用,設計規模為5000m3/d。隨著入駐園區企業的增加,工業廢水的處理難度不斷加大,原有處理工藝已無法滿足達標排放的要求。為了響應國家環保政策,保證工業園區的正常運營,運營方和業主一致要求對整個工業園區污水處理廠進行改造,在原有一級處理的基礎上增加深度處理,使得出水穩定達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)的一級B標準,即COD<60mg/L,SS<20mg/L。

          2 廢水水質

          該污水處理廠以處理園區的工業廢水為主,設計規模為5000 m3/d。原工藝流程:調節池→混凝沉淀池→水解酸化池→氧化溝→二沉池→排放。廢水成分復雜,經過前端二級處理后,COD≤100mg/L,SS≤30 mg/L。工藝改造后,COD≤60mg/L,SS≤20 mg/L。

          3 深度處理設計

          3.1 設計思路

          針對污水處理廠現存的問題,比較了不同工藝在占地、投資、運營管理等方面的優劣勢,在滿足出水要求的前提下,最終采用一級AR(混合反應池)+管式混合+二級AR(混合反應池)+CBC(側向流高效沉淀池)+MDF(多功能深床濾池)工藝進行污水的深度處理。

          3.2 工藝說明

          在一級AR反應池進水端投加納米復合材料一,通過反應池內快速攪拌作用,實現與污水的接觸反應,充分吸附COD、氨氮、總氮;出水經管道混合器將納米復合材料二與廢水快速混合,再與納米復合材料三于二級AR反應池內慢速攪拌,在此反應池內形成較大礬花,最終在CFC沉淀池模塊中實現高效、快速的沉降,將大部分的COD、氨氮、總氮與SS去除。MDF多功能深床濾池對SS及殘留納米材料進一步去除,確保水質達標排放。

          采用兩處回流,將CFC沉淀下的絮體進入到分流器分離,將分離的部分納米材料回流至混合器的出水端,將分離的另一部分納米復合材料污泥混合液回流至一級AR反應池進水端,并采用排泥泵對部分污泥進行連續排泥。

          其中AR模塊屬于混合反應池,內部設有導流筒和攪拌機。CFC模塊是清泉公司研制的側向流高效沉淀池,是一種最接近理想“淺層”理論的沉淀池,其采用人字形斜板側向流進水方式,在沉淀池內形成無數個小型的沉淀池,使得廢水中顆??焖俪两?,最終經泥道排至底部污泥斗。MDF多功能深床濾池屬于上向流濾池技術,采用下部進水上部出水的方式進行過濾作用,濾料采用級配石英砂,可以更好的發揮整個濾床截污能力,大大提高截污量。另外,根據水質處理的要求可以將其轉換為反硝化深床濾池使用,能夠實現廢水的反硝化脫氮功能。

         

          3.3主要設計參數

         ?。?)一級AR模塊(反應池)

          設計AR模塊兩座,每座反應池處理量為2500m3/d,單座尺寸為3.0m×3.0m×3.0m,設計水力停留時間為12min,導流筒直徑Ф800mm,提升攪拌機2臺,功率N=1.5kW,葉輪直徑D=700mm,其主要功能為利用納米復合吸附劑對水中的污染物進行去除。

         ?。?)二級AR模塊(反應池)

          設計AR模塊采用兩座,每座反應池處理量為2500m3/d,單座尺寸為2.5m×3.0m×3.0m,設計水力停留時間為8min;導流筒直徑Ф800mm;提升攪拌機2臺,功率N=1.1kW,葉輪直徑D=700mm。其主要功能為利用納米復合材料混合絮凝反應對水中的污染物進行去除。

         ?。?)CFC模塊(側向流高效沉淀池)

          設計CFC模塊標準件采用兩座,每座處理水量為2500m3/d,單座外形尺寸為5.5m×3.0m×3.0m,設計水力停留時間為15min,人字形斜板間距60mm,水平流速為20 m/h,斜板有效長度L=5m。其主要功能為對出水中的納米復合吸附劑進行高效沉淀。

         ?。?)MDF模塊(多功能深床濾池)

          設計MDF模塊標準件采用兩座,每座處理水量為2500m3/d,單座外形尺寸為5.2m×3.0m×3.0m,水力負荷為7.0m/h,設計停留時間為20min;濾料厚度為1.3m,石英砂級配濾料粒徑為0.8-2.0mm;墊層厚度0.3m, 卵石墊層粒徑2-32mm;多功能濾管L=2900mm,共有30m2。其主要功能為對出水中的雜質物質進行截留,保證出水效果。

          4 運行分析

          4.1 運行效果

          該園區污水處理廠經過2個月調試與系統完善后達到了設計效果,目前已經穩定運行,平均進水量5100m3/d,出水COD與SS能夠達到《城鎮污水廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級A標準,優于設計出水一級B標準。平均進、出水水質見下表1:

          

          從表1數據可以看出,該項目經過深度處理后實際出水遠低于業主要求的排放標準一級B標,其中COD、SS與總氮達到了一級A標,氨氮與總氮去除效果均大于40%,達到了設計要求。

          4.2運行成本

         ?。?)電耗

         

          噸水電耗成本:

          電耗約為0.035,電費按照0.70元/度計算,電費成本約為0.02元/噸水。

         ?。?)藥耗

          

          藥耗成本:

          納米復合材料1+納米復合材料2+納米復合材料3=0.26元/噸水。

         ?。?)總運行成本

          在實際運行過程中當進水COD不大于100mg/L時,深化處理后出水COD低于60mg/L,系統噸水電耗成本約為0.02元/噸,藥秏成本約為0.26元/噸,運行總成本不高于0.28元/噸水;當進水COD上升到100mg/L時,通過加投納米復合材料的方式保證處理后水質COD低于60mg/L,其運行費用有所上升。

          5 結論

          在進水滿足設計要求的情況下,采用AR+CFC+MDF的智能模塊化水處理標準件產品進行工業園區內廢水處理,在總水力停留時間55min的操作條件下,出水COD和SS能夠達到一級A排放標準。通過投加納米復合材料進行吸附、沉淀與過濾等過程,污水中的氨氮與總氮去除率高達40%以上,且運行成本較低,不超過0.28元/噸水。該套組合工藝的亮點之處是采用了先進的CFC(側向流高效沉淀池)模塊,該工藝是當前最接近“淺層”理論的沉淀池,具有水力停留時間短,負荷低;在相同水力條件下,相比于傳統沉淀池其固液分離的效果顯著提高。

          參考文獻:

          [1] 王香愛,張洪利,楊珊,等。 工業污水處理技術及前景[J]. 應用化工, 2017, 46(03):563.568.

          WANG Xiang-ai, ZHANG Hong-li, YANG Shan, et al. Industrial wastewater treatment techniques and prospects [J] Applied Chemical Industry,2017,46(3):563-568.

          [2] 苗文憑, 劉青巖。 工業園區污水處理廠的設計特點 [J]. 中國給水排水, 2016, 32(8): 44-46.

          MIAO Wen-ping, LIU Qing-yan. Design acteristics of wastewater treatment plant in industrial park [J]. China Water & Wastewater, 2016, 32(8): 44-46 (in Chinese)。

        標簽:水處理

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