【文章內(nèi)容簡介】 本 工程設(shè)計出水水質(zhì)參見表 14： 表 14 設(shè)計出水水質(zhì) 項目 COD（ mg/L） BOD（ mg/L） SS（ mg/L） NH3—N（ mg/L） TP (mg/L) pH 色度 (稀釋倍數(shù) ) 設(shè)計出水水質(zhì) ≤300 ≤30 ≤150 ≤25 ≤ 6~9 ≤80 第二章 污水處理技術(shù)方案 處理工藝的確定 8 工藝流程概述 根據(jù) XX 藥業(yè)股份有限公司外排廢水的水質(zhì)水量及廠區(qū)排水特征，為了滿足和達到廢水治理后的排放要求，通過中試試驗分析和論證，決定對該公司車間外排廢水采用預(yù)處理和生物處理兩級處理流程。輕污、濃污分開收集，對濃污單獨進行預(yù)處理后再與輕污混合進行后續(xù)生物處理，對濃污單獨進行預(yù)處理可以減輕預(yù)處理的成本，尤其是高效氣浮系統(tǒng)加藥 的成本，具體流程如下所述。 VB β 胡蘿卜素、 AD 等濃污首先匯集到濃污調(diào)節(jié)池，通過高效氣浮系統(tǒng)，調(diào)整 PH值后進入鐵碳微電解池將廢水中的懸浮雜質(zhì)分離出來，以降低后續(xù)廢水處理系統(tǒng)的負荷，并改善廢水的可生化性。上清液和輕污一起，進入綜合調(diào)節(jié)池混合調(diào)勻后進行后續(xù)生物處理。先經(jīng)過兩級 EGSB 反應(yīng)器串聯(lián)進行厭氧處理，再進入氧化溝進行好氧生物處理。采用倒置式改良型 A/A/O 氧化溝。 考慮到 EGSB 反應(yīng)器的出水中 NH3N 去除負荷仍然較高，達 175mg/L，若采用普通的氧化溝進行處理，難以達到 NH3N 的出水排放要求（ 25mg/L），所以在 氧化溝前增設(shè)吸附池和沉降池。厭氧池出水首先進入吸附沉降池，依靠生物污泥的吸附作用，高負荷的 NH3N可以得到一定去除。 A/A/O氧化溝出水投加 PAC進行化學(xué)除磷，然后進入二次沉淀池對污水進行固液分離，沉淀池出水進入清水池，一部分經(jīng)過次氯酸鈉消毒達到回用標(biāo)準(zhǔn)后供帶式壓濾機反沖洗、綠化、廁所沖洗和消防取水之用，一部分直接排入水體。 沼氣產(chǎn)熱和污泥的土地利用是本次工藝設(shè)計的兩個特色。 沼氣是一種易于利用的生物能源，可用于供熱發(fā)電等用途。實現(xiàn)污泥資源化。合理利用污泥厭氧消化過程中產(chǎn)生的沼氣， 可降低污水處理廠的運行費用，還有可能向外輸出能量。 EGSB 反應(yīng)器單元每日可降解 18585kg COD，沼氣產(chǎn)氣率為 ，產(chǎn)氣效率80%，兩個 EGSB 反應(yīng)器每天可產(chǎn)生 5203m3沼氣，沼氣產(chǎn)熱量按 ，則每天的產(chǎn)熱量為 6505KWh，這一部分熱量可用于廠區(qū)內(nèi)的鍋爐發(fā)熱和廠區(qū)照明。 污泥中的有機質(zhì)含量非常高，本次工藝設(shè)計擬對這部分污泥進行土地利用，即對污泥進行好氧堆肥后代替有機肥使用。 對主要污染物質(zhì)的去除機理 1） COD 的去除機理 濃污廢水的 COD 高達約 20xx0 mg/L， SS 高達 6000 mg/L，必須先通過預(yù)處理。第一 9 級高效氣浮系統(tǒng)和鐵碳微電解的預(yù)處理過程可以去除約 65%的懸浮性和顆粒性 COD。和輕污混合后，廢水中存在的 COD以溶解性為主，且生化性較好。先采用兩級 EGSB 反應(yīng)器進行厭氧消化，以較低的能耗大幅度降低廢水中的 COD 含量，再采用 A/A/O 氧化溝對廢水進行好氧生物處理，以降解剩余的溶解性 COD，使其優(yōu)于《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》 GB89781996中二級排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。 工藝各段對 COD 設(shè)計去除率如表 21：（說明：調(diào)節(jié)池段，預(yù)處理后的濃污與輕污 混合，不計去除率，下同。） 表 21 COD設(shè)計去除率 序號 工藝工段 名稱 進水 COD (mg/l) 出水 COD (mg/l) 去除率 1 高效氣浮系統(tǒng) 19300 9650 50% 2 鐵碳微電解 9650 8203 15% 3 調(diào)節(jié)池 8203 6499 與清污混 合 4 EGSB 反應(yīng)器 I 6499 2275 65% 5 EGSB 反應(yīng)器II 2275 1137 50% 6 A/A/O 氧化溝 1137 227 80% 2） NH3N和 TP的去除機理 NH3N屬溶解性污染物質(zhì)，主要通過微生物的好氧硝化及缺氧反硝化去除。倒置式改良型 A/A/O 氧化溝分為缺氧、厭氧和好氧段，氧化溝前設(shè)置吸附沉降池。吸附沉降池中的生物污泥可吸附去除一部分 NH3N。再通過調(diào)節(jié)主氧化溝段的曝氣強度和水流方式，使其交替的厭氧、缺氧和好氧狀態(tài)。硝化菌在好氧作用下使氨氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，反硝化菌在缺氧環(huán)境下的反硝化作用使得硝氮最終還原為氮氣，從而使廢水中的 NH3N 得以去除。 NH3N首先在吸附沉降池得到一定的預(yù)處理，再經(jīng)過 A/A/O 氧化溝得到進一步去除， 兩級處理最終使 NH3N達到排放標(biāo)準(zhǔn)。 在 A/A/O 氧化溝完成硝化和反硝化比較簡單易行，脫氮效果很好，脫氮效果可達 90％ 以上。 此外，在濃污采用高效氣浮系統(tǒng)及鐵碳微電解等物化預(yù)處理階段，高效氣浮系統(tǒng)及鐵碳微電解產(chǎn)生了很多松散絮體，也可對濃污水中所含高濃度的 NH3N 通過化學(xué)吸附而將其部分去除。 10 工藝各段對 NH3N 設(shè)計去除率如表 22： 表 22 NH3N 設(shè)計去除率 序號 工藝工段 名稱 進水 NH3N (mg/l) 出水 NH3N (mg/l) 去除率 1 高效氣浮系統(tǒng) 610 490 20% 2 鐵碳微電解 490 440 10% 3 調(diào)節(jié)池 440 295 濃輕混合 4 吸附沉降池 350 175 50% 5 A/A/O 氧化溝 175 90% 原水中磷的含量也較高，在本工藝中主要通過化學(xué)除磷和生物除磷兩個方面去除。 濃污中所含的磷高達 260 mg/l， 高效氣浮系統(tǒng)及鐵碳微電解預(yù)處理階段產(chǎn)生的絮體吸附可以大幅度降低污水中磷的含量，去除效率達 70%以上。經(jīng)過預(yù)處理并與輕污混合后的污水中，含磷量仍有 53 mg/l。 前已述及， 通過調(diào)節(jié) A/A/O 氧化溝段的曝氣強度和水 流方式，可以使其產(chǎn)生交替的厭氧、缺氧和好氧狀態(tài)。 聚磷菌 在好氧段吸收污水中的磷， 在厭氧 段 釋放磷，通過排放剩余污泥將污水中的磷除去 。 但由于總磷的出水排放標(biāo)準(zhǔn)較為嚴格（ ），一般的生物除磷不能達到要求，因而需要經(jīng)過化學(xué)強化除磷。在 A/A/O 氧化溝出水中投加無機高分子金屬鹽 PAC，與廢水中的磷酸根反應(yīng)生成磷酸鹽沉淀，與生物反應(yīng)產(chǎn)生的污泥一起進入沉淀池進行沉淀，從而使出水中的總磷含量得以達標(biāo)。 工藝各段對 TP 的 設(shè)計去除率如表 23： 表 23 TP 設(shè)計去除率 序號 工藝工段 名稱 進水 TP (mg/l) 出水 TP (mg/l) 去除率 1 高效氣浮系統(tǒng) 260 78 70% 2 鐵碳微電解 78 66 15% 3 調(diào)節(jié)池 66 53 濃輕混合 4 EGSB 反應(yīng)器 53 50 5% 5 A/A/O 氧化溝 50 20 60% 6 PAC 化學(xué)除磷 20 96% 3）色度的去除機理 廢水中的色度主要來源于大分子有機物。鐵碳微電解、 EGSB 反應(yīng)器厭氧水解酸化、 11 A/A/O 氧化溝反應(yīng)池好氧作用，隨著 COD 的逐步降低，大分子有機物也逐步降解為小 分子物質(zhì)，通過生物降解和物化截留的雙重作用，使色度逐步得到去除。 4） 污泥的處理方法 污泥通過管道收集后進入污泥濃縮池，先采用重力濃縮的方法，使污泥含水率由%降低至 98%以下。濃縮后的污泥進入帶式壓濾機經(jīng)加藥混凝后壓成濾餅，然后對其進行衛(wèi)生填埋或者土地利用。 污泥中往往含有有害成分，因此在土地利用之前，必須對污泥進行穩(wěn)定化、無害化處理，如好氧與厭氧消化、堆肥化等，其中堆肥化處理是較多采用的一種方法。 好氧堆肥的 工藝流程 如下： 前處理～主發(fā)酵～后發(fā)酵～后處理～貯存 。 原料的預(yù)處理包括分選、破碎以及含水率及 碳氮比的調(diào)整 。原料的發(fā)酵 目前采用二次發(fā)酵方式，二次發(fā)酵指物料經(jīng)過一次發(fā)酵后，還有一部分易分解和大量難分解的有機物存在，需將其送到后發(fā)酵室，堆成 12米高的堆垛進行二次發(fā)酵并腐熟。當(dāng)溫度穩(wěn)定在 40℃ 左右時即達腐熟，一般需 2030天。后處理階段是對發(fā)酵熟化的堆肥進行處理，進一步去除堆肥中前處理過程中沒有去除的雜質(zhì)和進行必要的破碎過程 ， 經(jīng)處理后得到的精制堆肥含水在 30%左右，碳氮比為 1520。貯存是指堆肥處理 后 加以堆存管理，一般可直接存放，也可裝袋存放。 堆肥過程中不需要其他能源和人工管理，投資及運行費用低， 操作管理方便，是一種 經(jīng)濟有效的污泥資源化利用方法。對污泥進行土地利用 符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略方針，有利于建立循環(huán)型經(jīng)濟，近年來 已 得到廣泛關(guān)注。 工藝設(shè)計說明 污水處理工藝流程 XX 藥業(yè)股份有限公司 廢水處理工藝是在盡量節(jié)約投資，提高土地利用率，簡化處理程序和減少工人勞動強度，提高工藝系統(tǒng)機械化操作水平的基礎(chǔ)上，進行合理布置、優(yōu)化組合的。 污水處理工藝流程簡圖如圖 21 所示，高程圖如圖 22 所示： 12 濃污 格柵 超效淺層污水處理系統(tǒng) 鐵炭內(nèi)循環(huán)系統(tǒng) 格柵 輕污 綜合應(yīng)急池 兩級 EGSB 反應(yīng)器 倒 置 式 改 良 型A/A/O型氧化溝 濃污調(diào)節(jié)池 綜合調(diào)節(jié)池 沉淀池 清水池 排放 污泥濃縮池 PAM、 PAC 空氣、 pH調(diào)節(jié) PAM 帶式壓濾機 污泥綜合處理 泵 PAC 泵 沼氣脫硫 綠化、消防取水 圖 21 污水處理工藝流程簡圖 13 圖 22 污水處理工藝流程高程簡圖 14 工藝流程分項說明： （ 1）調(diào)節(jié)池： 醫(yī)藥行業(yè)產(chǎn)生的生產(chǎn)廢水，其排出的廢水水量和水質(zhì)變化很大，甚至在一日之內(nèi)或班產(chǎn)之間都可能有很大的變化，過大的變化將不利于廢水處理設(shè)施設(shè)備的正常操作及保證處理效果，相對穩(wěn)定的水質(zhì)、水量是整個處理系統(tǒng)穩(wěn)定運行的保證，也是全系統(tǒng)達標(biāo)排放的關(guān)鍵。因此廢水在進入主要污水處理系統(tǒng)前，都應(yīng)設(shè)置廢水調(diào)節(jié)池，將廢水儲存起來并使其均質(zhì)均量，以保證廢水處理設(shè)備和設(shè)施的正常運行。 根據(jù)處理工藝流程圖，本次工藝設(shè)置一個濃污調(diào)節(jié)池和一個綜合調(diào)節(jié)池，濃污調(diào)節(jié)池收集的濃污水經(jīng)過預(yù)處理后與輕 污混合后進入綜合調(diào)節(jié)池。綜合調(diào)節(jié)池旁邊設(shè)置一個等容積事故應(yīng)急池，供后續(xù)處理單元發(fā)生事故檢修時存放污水。 在盡量降低基建費用和保證混合效果的前提下，結(jié)合企業(yè)的生產(chǎn)排水現(xiàn)狀及中試的數(shù)據(jù)，經(jīng)過論證，確定濃污調(diào)節(jié)池的停留時間為 10h，綜合調(diào)節(jié)池的停留時間為 12h。 （ 2）高效氣浮系統(tǒng) 高效氣浮系統(tǒng) 集 混合、 凝聚、氣浮、撇渣、沉淀、刮泥為一體。整體呈圓柱形，結(jié)構(gòu)緊湊，池子較淺。裝置主體由五大部分組成：池體、旋轉(zhuǎn)布水機構(gòu)、溶氣釋放機構(gòu)、框架機構(gòu)、集水機構(gòu)等。進水口、出水口與浮渣排出口全部集中在池體中央?yún)^(qū)域內(nèi)，布水機構(gòu)、集 水機構(gòu)、溶氣釋放機構(gòu)都與框架緊密連接在一起，圍繞池體中心轉(zhuǎn)動。本裝置提供成套設(shè)備 集成 及控制系統(tǒng)，通過集中控制與分散控制相結(jié)合，使設(shè)備達到最佳運行狀態(tài)。 高效氣浮系統(tǒng)采用最新高效溶氣技術(shù)，回流 水在 ― 定的壓力條件下，使氣體極大限度的溶入水中，力求處于飽和狀態(tài)，然后把所形成的壓力溶氣水 與原水混合，并 通過減壓釋放，產(chǎn)生大量的微細氣泡，與水中的懸浮絮體充分接觸，使水中懸浮絮體粘附在微氣泡上，隨氣泡一起浮到水面 。 本工程所選用的高效氣浮系統(tǒng)的型號為 CQF7000，用來處理濃污水，處理水量 m3/h，主要去除濃污水 中的懸浮雜質(zhì)，在去除懸浮雜質(zhì)的同時，污水的 COD、 NH3N 和磷也得到了一定去除。 15 圖 23 中試高效系統(tǒng)處理濃污實景（ COD25000mg/L） 圖 24 高效氣浮系統(tǒng)結(jié)構(gòu)立體圖 （ 3）鐵炭微電解系統(tǒng) 在難降解工業(yè)廢水的處理技術(shù)中，微電解技術(shù)正日益受到重視，并已在工程實際中大 16 量 采用。廢水內(nèi)循環(huán)微電解法的原理非常簡單 ,就是利用鐵 碳顆粒之間存在著電位差而形成了無數(shù)個細微原電池。這些細微電池是以電位低的鐵成為陰極 ,電位 高的碳做陽極 ,在含有酸性電解質(zhì)的水溶液中發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)的結(jié)果是鐵受到腐蝕變成二價的鐵離子進入溶液。對微電解反應(yīng)器的出水調(diào)節(jié) PH 值到 9 左右，由于鐵離子與氫氧根作用形成了具有混凝作用的氫氧化亞鐵 ,它與污染物中帶微弱負電荷的微粒異性相吸，形成比較穩(wěn)定的絮凝物 (也叫鐵泥 )而去除。 本工藝采用新型催化活性微電解填料，該填料含有高電位差的金屬合金融合催化劑，采用高溫微孔活 化技術(shù)冶煉生產(chǎn)而成，具有鐵炭一體化、熔合催化劑、微孔架構(gòu)式合金結(jié)構(gòu)、比表面積大、比重輕、活性強、電流密度大、作用水效率高等特點。作用于廢水，可高效去除 COD、降低色度、提高可生化性，處理效果穩(wěn)定，可避免運行過程中的填料鈍化、板結(jié)等現(xiàn)象。 圖 26 中試鐵炭微電解效 果圖（綠色為反應(yīng)區(qū)，淡黃色為出水） 圖 25 中試微電解填料裝填圖片 17 （ 4） EGSB 反應(yīng)器 濃污經(jīng)過預(yù)處理與輕污混合后，廢水的 COD 值仍然很高，而 厭氧生物處理法適用于處理高有機負荷的廢水，其有機物負荷可以達到 10~60k