邻硝基对甲酚生产废水处理站的改造工程设计

3.13 中间沉淀池(新建)

兼氧池出水自流进入中间沉淀池。经过重力泥水分离的废水自流进入三相生物流化床，污泥斗内沉积的污泥用气提泵抽吸回流进入缺氧池。剩余污泥定期用离心泵抽吸至污泥池。中间沉淀池尺寸为5.0m×5.0m×5.0m，钢砼材质，半地上设置。设计表面负荷为0.4 m3(/ m2˙h)，停留时间为12h。

3.14 好氧池(新建)

三相生物流化床底部设置了多条D 100 mm曝气软管，配合曝气微孔上部的D 315 mmPVC流化管，多组流化管并列设置可使流化床内的载体达到极佳的流化效果，且反应器无需保持较大的高径比。

二沉池的污泥采用D 50mm气提管定量回流至三相生物流化床，补充菌种的同时可使污泥自身发生好氧消化，减少剩余污泥产量。压缩空气由2台罗茨风机提供，规格为Q=10.37 m3/min，P=0.06MPa，N=18.5kW。好氧池尺寸为10.0m× 5.0m×5.0m，钢砼材质，半地上设置。设计停留时间为1d。

3.15 二沉池(新建)

采用竖流式沉淀池，对生化处理后的水进行泥水分离。澄清水向上溢出，污泥部分通过气提回流装置回流至流化床重复利用，增加细菌的利用率，提高其生化效果。剩余污泥定期用泵排放至污泥池。二沉池尺寸为5.0m×5.0m×5.0m，钢砼材质，半地上设置。设计表面负荷为0.4m3(/ m2˙h)，停留时间为12h。

3.16 气浮机(新建)

二沉池出水自流进入组合气浮设备，该设备是利用溶气装置产生的溶气水中的微气泡和水中的絮凝好的微细颗粒结合在一起，利用气泡的浮力升到水面形成浮渣，从而使水中微细悬浮颗粒得到去除。该设备置于1.0m高的设备平台上，保证出水自流进入排放水池。

平台设置于排放水池上方。气浮机处理水量为10m3/h，溶气水量2~3m3/h，主电机功率2.2 kW，加气电机0.55kW，刮沫机0.55kW。气浮处理后的水即可进入排水池，检测达标后向园区污水管网排放。

3.17污泥处理系统(改建)

污泥处理系统包括污泥池、污泥输送设备和污泥脱水设备。中和沉淀池、UASB反应器、中间沉淀池、二沉池产生的污泥和气浮系统产生的浮渣排入污泥池，污泥池为地下式钢砼结构，利用原有污泥池改建，有效容积为19m3。采用口径为40mm的进口铝合金隔膜泵抽吸污泥，配套空压机N=5.5 kW。污泥脱水采用20m2板框压滤机1台。脱水后污泥含水率为70%，由企业收集后外运安全处置。

4工程运行状况

2015年9月启动生化系统的调试，首先在中间水池内混合经过预处理后的原水和生活污水，中间水池有效容积约为110m3，其中预处理后的原水约为10m3，这样既能确保混合后的水含盐量低于1%，又能保证生化系统的启动负荷较低。

用泵打满整个生化处理系统，出水回流至中间水池进行循环，中间水池内添加葡萄糖、复合肥等物质。种泥取自乐平市污水处理厂生化池产生的剩余污泥，UASB反应器与生化池内共投加脱水污泥30t。三相生物流化床空曝3d后调小曝气量，每日观察污泥的颜色、性状并测定SV30与COD的变化。

UASB反应器外循环系统开启，保证罐内一定的上升流速，每日通过取样口观察水的颜色、气味及罐内COD变化。依据污泥性状与COD去除率判断排水时机，排放部分循环水并补充新水，且每次逐步增加原水在新水中所占的比例，直至满负荷进水(满负荷时，中间水池每次混合预处理后的原水约30m3)。

当生化系统内污泥性状正常后，每日按设计工艺流程与负荷连续进水。该系统运行稳定后于2016年3月—2016年4月对进出水水质进行了1个月的连续检测。考察不同工艺段对主要污染物COD的去除效果，结果显示，原水的COD在17350~19440mg/L，平均为18287mg/L，预处理后平均出水COD为8099mg/L，去除率为55.7%。

UASB反应器可大幅度削减COD，经过生活污水稀释后的生产废水进入UASB反应器的平均COD为2362mg/L，经过1.4d的停留时间，出水平均COD可降低至1101mg/L，去除率达到53.2%。再通过缺氧、好氧(停留时间均为1d)工段后，出水平均COD为454mg/L，去除率达到58.7%。当原水COD发生波动时，生物反应器出水COD较为稳定，说明生化系统具有一定的耐冲击负荷性能。

5 技术经济分析

5.1 技术分析

(1)整体工艺采取物化+生化的工艺流程，通过强氧化手段提高废水的可生化性，保证后续生化反应的高效率。

(2)考虑到原水的酸性非常强，加入碱中和后会产生大量盐分，且厂区酸雾吸收塔的吸收液也排入污水站，造成原污水的含盐量接近3.5%。为保证生化反应的正常进行，且减少业主投资，确定采用厂区内收集的生活污水对预处理后的生产废水进行稀释，使其含盐量在进入生化系统前降低至1%以下，确保微生物的活性。

(3)考虑到污水站操作工的工作强度，物化预处理段的处理能力设计为20m3/h，每天接纳的70m3生产废水可在4 h内完成预处理。预处理后的污水可通过集水池内的液位开关自动定量打入后续生化处理系统。

(4)采用三相生物流化床技术作为好氧工艺，将生物污泥回流进行好氧消化，将高有机物含量原水的产泥量减少约60%，降低业主处置污泥的成本。

(5)考虑到化工厂实际生产情况，进水水质可能存在波动，为保证企业污水站的稳定达标排放，工艺尾端预留了臭氧接触氧化工艺，应对可能出现的变化。

(6)为最大程度降低业主投资，利用了原有污水处理站内的所有池容和设备。

该项目实践运行表明，组合工艺和合理的停留时间设置，保证系统出水COD稳定在500 mg/L以下，达到了《污水排入城镇下水道水质标准》(CJ343—2010)中A等级的标准。

5.2 经济分析

污水处理站接纳生产废水70m3/d，生活污水170m3/d。排放水量为240m3/d，工程总配套投资为207万元，运行主要费用包括以下几项：

(1)运行耗电量为3.7kW˙h/m3，电价按照0.9元(/ kW˙h)计，则电费为3.33元/m3。

(2)系统运行时药剂费用为53.99元/t，具体包括：30%H2O2，单价1500元/t，投加量5kg/t，运行成本7.5元/t;98%FeSO4˙7H2O，单价600元/t，投加量6.8kg/t，运行成本4.08元/t;粉末状PAC，单价1 700元/t，投加量550g/t，运行成本0.94元/t;粉末状阴离子PAM，单价18000元/t，投加量2g/t，运行成本0.036元/t;99%液碱，单价2 900元/t，投加量16.7kg/t，运行成本48.43元/t。

(3)污水站实行PLC全自动化控制，配置管理员2名，负责每日巡检和配制药剂，约2.22元/m3。因此，污水站的直接运行费用约为59.54元/m3，出水可稳定达标排放，污水站每年运行费用约为125万元。

6 结论

(1)采用强氧化+生活污水稀释+生化的处理工艺流程对企业原有污水站进行改造，可保证系统出水COD稳定在500mg/L以下，达到了《污水排入城镇下水道水质标准》(CJ343—2010)中A等级的标准。

(2)好氧工艺采用三相生物流化床技术，具有氧转移率高、传质效果好、污泥产量少等优点，降低了业主的污泥处置成本。

(3)经济分析表明，该污水站处理含邻硝基对甲酚生产废水的处理成本约为59.54元/t。

(来源：《工业水处理》杂志, 2017年第3期，参考文献略)

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