某化工园区废水处理工程设计实例.pdf

2 0 1 4 年第 3 4 卷第 3 期 化 工 环 保 E NVI R O NM E NT AL P ROT E CT I oN OF CHEM I CAL I NDUS T RY 2 4 5 某化工园区废水处理工程设计实例 许明 ，刘伟京。 ，涂勇 ，蔡伟民 ，蒋永伟 。 ，吴伟 ( 1 江苏省环境科学研究院，江苏 南京 2 1 0 0 3 6 ；2 江苏省环境工程重点实验室，江苏 南京 2 1 0 0 3 6 ； 3 江苏省环境工程咨询中心，江苏 南京 2 1 0 0 3 6 ；4 江苏常熟新材料产业园管委会，江苏 常熟 2 1 5 5 2 2 ) 摘要 采用 “ 分质调节一混凝沉淀一厌氧水解一缺氧生物处理一好氧生物处理”工艺处理某化工园区以氟化工和精细化工废 水 为主的工业废水 。工程运行结果表 明：废水 经处理后 ，C OD= 3 5 mg L，T N= 5 2 mg L，P( NH3 一 N) = 3 1 mg L，T P = 0 1 5 mg L ：C O D ，T N，N H 一 N，T P 的去除率分别为9 1 1 ，6 7 1 ，7 0 5 ，8 9 - 3 ；出水达 IJ D B 3 2 T 1 0 7 2 -2 0 0 7 太湖地区城镇污 水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值中的排放标准。工程设计规模1 0 1 0 m d ，工程总投资约5 0 0 0万元，直 接运行费用1 5 0 元， m 。每年减少C O D， T N，N H 3 N，T P 的排放量分别约为1 3 2 4 6 ，3 8 6 9 ，1 1 0 5 ， 4 5 6 t 。该工程的实施明显 改善了区域水环境 ，为太湖流域污染的治理提供了技术支撑。 关键词 化学工业园；化工废水处理；厌氧水解；脱氮；除磷 中图分类号 T Q 1 1 6 2 文献标志码 A 文章编号 1 0 0 6 1 8 7 8 ( 2 0 1 4 ) 0 3 0 2 4 5 0 5 P r o j e c t De s i g n E x a mp l e f o r C h e mi c a l I n d u s t r y P a r k Wa s t e wa t e r T r e a t me n t X u Mi n g 一，L i u We q i n g ，T u Y o n g 一，C a i We i mi n ，J i a n g Y o n g w e i 一，Wu We i ， ( 1 J i a n g s uA c a d e my o f E n v i r o n me n t a l S c i e n c e ，Na n j i n g J i a n g s u 2 1 0 0 3 6 ，C h i n a ；2 J i a n g s u Ke y L a b o r a t o r y o f E n v i r o n me n t a l E n g i n e e r i n g ，Na n j in g J i a n g s u 2 1 0 0 3 6，C h i n a ；3 J i a n g s u E n v i r o n me n t a l E n g i n e e ri n g C o n s u l t i n g C e n t e r ，Na n j i n g J i a n g s u 2 1 0 0 3 6 ， C h i n a ；4 Ad mi n i s t r a t i v e Co mmi t t e e o f J i a n g s uCh a n g s h uAd v a n c e dMa t e r i a l s I n d u s t r i a l P a r k ，C h a n g s h u J i a n g s u2 1 5 5 2 2 ，C h i n a ) Ab s t r a c t ： T h e i n d u s t r i a l wa s t e wa t e r i n a c h e mi c a l i n d u s t r y p a r k ma i n l y g e n e r a t e d i n fl u o r i n e c h e mi c a l a n d fi n e c h e mi c a l p r o c e s s e s ，w a s t r e a t e d b y t h e p r o c e s s o f s e p a r a t e a d j u s t me n t -c o a g u l a t i v e p r e c i p i t a t i o n - a n a e r o bi c h y d r o l y s i s - a no x i c bi o t r e a t me n t -a e r o b i c bi o t r e a t me n t Th e r u n n i ng r e s u l t s s h o w t h a t ： Th e COD ， T N，p ( NH3 - N)，T P o f t h e e f fl u e n t a r e 3 5 ，5 2，3 1 ，0 1 5 mg L wi t h 9 1 1 ，6 7 1 ，7 0 5 ，8 9 3 o f r e mo v a l r a t e s r e s pe c t i v e l y； Th e e fflu e n t q u a l i t y c a n me e t t h e Ta i h u l a k e r e g i o n d i s c h a r g e s t a n d a r d s o f DB 3 2 1 0 7 2 - 2 0 0 7 T h e d e s i g n e d c a p a c i ty o f t h e p r o j e c t i s 1 01 0 m d t h e i n v e s t me n t i s a b o u t 5 0 mi l l i o n y ua n， a n d t h e d i r e c t o pe r a t i o n c o s t i s 1 5 0 y ua n m3 Th e a n n u a l d i s c h a r g e a mo u n t s o fCOD， TN ，NH3 - N ， T P a r e d e c r e a s e d b y 1 3 2 4 6 ，3 8 6 9 ，1 1 0 5 ，4 5 6 t r e s p e c t i v e l y T h e p r o j e c t h a s s i g n i fi c a n t l y i m p r o v e d t h e r e g i o n a l wa t e r e n v i r o n me n t a n d p r o v i d e d a t e c h n i c a l s u p po r t t o t h e p o l l u t i o n c o n t r o l o f Ta i h u l a ke b a s i n Ke y wo r ds ： c h e mi c a l i n d u s t r y p a r k；c h e mi c a l wa s t e wa t e r t r e a t me n t ；a n a e r o b i c h y d r o l y s i s ； d e n i t r i fi c a t i o n； d e p h o s p h o ryl a t i o n 江苏省太湖流域工业经济较 为发达 ，重污染 行业比重大，污染物排放总量远超过环境的承载能 力u J 。目前，江苏省太湖流域有化工企业近5 0 0 0 家 ，年排放化工废水1 4 0 Mt 。化工园区企业排放的 废水水质复杂 ， 具有水质水量变化大 、难 降解 、 有毒、盐度高、可生化性差等特点，属典型的有毒 有害难降解的工业废水 J 。D B 3 2 T 1 0 7 2 2 0 0 7 太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要 水污染物排放限值 中将化工废水的排放指标限 值提高至c O D8 0 mg L，P( NH3 一 N)5 mg L， T N1 5 mg L， T P0 5 mg L，这给化工废水的处 理带来极大的挑战。为保证出水稳定达到该排放标 收稿日期 2 0 1 3 1 1 0 8 ； 修订日期 2 0 1 4 0 2 1 4 。 作者简介 J许明 ( 1 9 8 2 一 )，男，江苏省连云港市人，博士，工 程师，主要从事水污染控制工程方面的研究工作。电话 0 2 5 8 6 4 1 3 3 0 2，电邮 y e x u mi n g b a i 1 6 3 c o m。 基金项目国 家 水 体 污 染 控 制 与 治 理 科 技 专 项 项 目 ( 2 0 1 2 Z X 0 7 1 0 1 0 0 3 )；江苏省太湖办项目 ( J S Z C G 2 0 1 3 1 7 7 ) 。 化 工 环 保 E N VI R O NME NT A LP R OT E C T I O N O F C HE MI C A LI ND US T R Y 2 0 1 4 年第 3 4 卷 准 ，污水处理厂需采取一系列措施强化其处理 效 果 ：1 ) 采用物化处理工艺高效去除特定废水 ( 如含 氟废水) 中的有毒无机物 J ；2 ) 强化生化处理，尤 其是采用厌氧水解降解大分子污染物并破坏发色基 团，改善废水的可生化性 ，同时采用强化好氧 处理去除有机物和NH N u ；3 )以深度处理工艺 作为保障措施 ，进一步处理二级生化出水，提高出 水水质 。 本工作 以太湖流域某氟化工工业 园污水处理 厂为研究对象，探讨化工园区污水处理厂的稳定达 标情况和技术经济指标 ，以期为化工园区废水的治 理提供借鉴。 1 工程概况 1 1 化工园区废水的基本情况 园区污水处理厂进水p H为6 9 、COD5 0 0 mg L 、P( 氟化物)2 O mg L 、P( NH 3 一 N) 2 5 mg L、T N4 0 mg L 、T P4 mg L、P( 总 盐 ) 4 0 0 0 mg L。该化工园区规划面积 1 5 0 2 k m ，已开发8 0 k m 。园区重点发展氟化工及相关新材料 、精细化 工和生物化工等主导产业。在4 0 家接管企业中，氟 化工及相关新材料企业l 8 家，占企业总数的4 5 ， 排水量约为4 0 0 0 m。 d ，主要产品为聚四氟乙烯 、 六氟丙 烯 、无水 氟化 氢、二氟一氯 甲烷 、二氟乙 烷、二氟 甲烷、二氟一氯乙烷和其他氟系列产品； 精细化工企业1 3 家 ，占企业总数的3 2 5 ，排水量 约为3 0 0 0 m d ，主要产品为染料 中间体和农药 中 间体；生物化工企业2 家，占企业总数的5 ，排 水量约为5 0 0 m d ；其他企业7 家 ，占企业总数 的 l 7 5 ，排水量约为2 5 0 0 m。 d 。 该化 工园区的4 0 家企业均设有 预处理设施 ， 其中氟化工及相关新材料企业采用二级或三级物化 沉淀工艺，主要去处氟化物和部分难降解物质；精 细化工和生物化工企业采用物化预处理一生化处理 工艺 ，主要去除难降解物质、氮和磷 ；其他企业采 用物化处理工艺，去除主要C O D和磷 。 1 2 污水处理厂的工程概况 根据废水水质 的特点及预处理情况 ，污水处 理厂以 “ 分质调节一混凝沉淀一厌氧水解一缺氧生 物处理一好氧生物处理”作为主体工艺。废水处理 的工艺流程见 图1 。根据废水水质 的不 同，将进入 污水处理厂的废水分为3 类 ：啤酒厂废水 、难降解 废水、其他工业废水 。采取分质处理的方法进行处 理。难降解废水主要表现为水质波动性大 、可生化 性差和色度高等特点，通过对该企业单独设置污水 收集管线，将这部分难降解废水接入2 调节池 ，充 分混合均匀。而其他工业废水 由于可生化性一般， 可通过3 调节池调节后直接进入混凝沉淀池处理。 在混凝沉淀池中加入聚合氯化铝 ( P A C ) 、聚丙烯 酰胺 ( P A M)、氯化钙和氢氧化钙 ，以去除废水 中 的磷和氟化物 。混凝沉淀池出水进入厌氧水解池， 改善废水 的可生化性 ，去除部分难降解物质 。厌氧 水解池出水进入二沉池 ，进行厌氧污泥和上清液的 分离。二沉池 出水汇入调节后的啤酒厂废水 ，采用 A O法进行生化处理 ，完成污水 中有机物 、氮、磷 等污染物的去除 ，最终达标排放 。 干泥( 夕 运) 图1 废水处理的工艺流程 1 3 污水处理厂的主要构筑物及设备 污水处理厂的主要构筑物及设备见表l 。 2 工程调试 工程调试 阶段 的运行参数及调试结果见表2 。 废水( 达标排放) 调试启动初期控制进水水量 ，间歇进水 ，间歇排 水 ，持续约8 d ，厌氧池 内的DO约为0 ，缺氧池内 的DO为0 5 mg L ，好氧池内的D O为2 5 - 3 5 mg L 调试中后期逐渐增加进水量 ，直至满负荷运转，调 试过程 中不进行排泥 。经过约4 3 d 的调试，厌氧池 第 3期 许明，等 某化工园区废水处理工程设计实例 2 4 7 的ML S S 为8 0 0 0 1 0 0 0 0 mg L ；缺氧池( j D O约为0 5 mg L，ML S S = 3 5 0 0 4 0 0 0 mg L 好氧池 的D O为 3 0 4 0 mg L ，ML S S = 2 5 0 0 3 0 0 0 mg L ；出水水质 稳定。 表1 污水处理厂的主要构筑物及设备 表2 工程调试阶段的运行参数及调试结果 第 3期 许明，等 某化工园区废水处理工程设计实例 2 4 9 约为1 3 2 4 6 ，3 8 6 9 ，1 1 0 5 ，4 5 6 t ，大幅改善了区 域的水环境质量 。 4 结 论 a ) 采用 “ 分质调节一混凝沉淀一厌氧水解一 缺氧生物处理好氧生物处理”工艺处理以氟化工 和精细化工废水为主的工业废水，出水符合D B 3 2 T 1 0 7 2 -2 0 0 7 太湖地 区城镇污水处理厂及重点工 业行业主要水污染物排放限值的要求，C O D， T N，N H 一 N ，T P 的去除率分别为9 1 1 ，6 7 1 ， 7 O 5 ， 8 9 3 。 b ) 工程设计规模1 0 1 0 m d ，工程总投资 约5 0 0 0万元 ，直接运行费用1 5 0元 m 。每年减 少C O D，T N，NH 一 N，T P 的排放分别约1 3 2 4 6 ， 3 8 6 9 ，1 1 0 5 ，4 5 6 t 。明显改善了区域水环境，为 太湖流域污染的治理提供技术支撑 。 c ) 化工废水 的水质、水量波动较 大，调试中 需加强对相应水质的监测和微生物镜检，通过投加 粉末活性炭可增加污泥浓度，改善沉降性能，使得 调试过程顺利进行 。 2 3 参考文献 杨呖 ，陆朝阳 ，凌洪吉 ，等 太湖流域工业废水为 主的污水厂提标改造工程调研 J 中国给水排水， 2 0 1 0 ，2 6( 1 4 ) ：4 24 6 张凤娥 ，李飞，董良飞 ，等 常州某纺织园印染废 水处理工艺改造研究 J 环境工程学报 ，2 0l 1 ，5 ( 3 )：5 8 95 9 2 朱炜 ，张锐，李辉 U AS B P A CT A O MB RT 艺处 理高氨氮化工废水工程设计 J 给水排水 ，2 0 1 3 ， 3 9 ( 5 ) ：6 1 6 3 4 刘剑 ，马鲁铭 ，赖世华 催化铁内电解 生物膜法处理 化工废水 J 中国给水排水，2 0 0 5 ，2 0 ( 1 1 ) ：5 55 7 5 江苏省环境科学研究院，江苏省环境监测 中心 ，南 京大学 DB 3 2 T1 0 7 2 2 o 0 7太湖地区城镇污水处 理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值 S 南 京 ，2 0 0 8 6 李立 ，马云飞，丁利群 ，等 粉煤灰吸附一 石灰沉淀 处理高浓度含氟废水 J 化工环保，2 0 1 2 ，3 2 ( 4 ) ： 3 01 3 0 4 7 张彬彬 ，于楼云，杨志林，等 厌氧水解一 接触氧 化一 混凝气浮工艺处理化工废水 J 工业水处理 ， 2 0 1 3 ，3 3 ( 1 ) ：8 48 6 1 8 B a S t a B E L，L u n a H J ，S a n s o n A L，e t a 1 De g r a d a t i o n o f a mo d e l a z o d y e i n s u b me r g e d a n a e r o b i c me m b r a n e b i o r e a c t o r( S AMB R) o p e r a t e d wi t h p o wd e r e d a c t i v a t e d c a r b o n( P A C ) l J J J E n v i r o n Ma n a g e ，2 0 1 3 ， 1 2 8 ： 4 6 24 7 0 1 9 S u C h i a C h i ，Ma s s a k u l P A，C h a v a l i t R，e t a 1 E ff e c t o f o p e r a t i n g pa r a me t e r s o n d e c o l o r i z a t i o n a n d COD r e mo v a l o f t h r e e r e a c t i v e d y e s b y F e n t o n S r e a g e n t U S i n g fl u i d i z e d b e d r e a c t o r l J J D e s a l i n a t i o n ，2 0 1 1 ，2 7 8 ( 1 ) ：2 1 1 2 1 8 1 0 张强，张文英，何义亮，等 物化与生化组合工艺 处理化工废水 的试验研究 J 环境科学与技术， 2 0 0 6 ，2 9 ( 1 2 ) ：2 4 2 7 1 1 姜伟立 ，蒋永伟 ，邹敏，等 温度对两相厌氧消化工 艺处理化工废水的影响 J 中国给水排水，2 0 1 1 ， 2 7( 1 7 ) ：6 87 1 ( 编辑王 馨 )