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環(huán)保壓力和經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的雙刺激，使化工企業(yè)不斷向園區(qū)聚集發(fā)展。這些化工企業(yè)類型復(fù)雜、產(chǎn)品多樣，使得化工園區(qū)污水處理廠接收的廢水具有污染物成分復(fù)雜、水質(zhì)水量波動(dòng)大、有毒、難降解等特點(diǎn)，致使經(jīng)傳統(tǒng)生物工藝處理難以達(dá)標(biāo)排放，需進(jìn)行深度處理。

本文以某化工園區(qū)廢水處理廠提標(biāo)改造工程為研究對(duì)象，進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，探討處理效果，以期為化工園區(qū)廢水治理提供借鑒。

1、工程概況

為了滿足園區(qū)發(fā)展需要，某化工園區(qū)將該園區(qū)內(nèi)某企業(yè)污水處理設(shè)施升級(jí)改造為園區(qū)污水處理廠。該化工園區(qū)主要發(fā)展吡啶堿產(chǎn)業(yè)鏈、農(nóng)藥、生物醫(yī)藥及化工新材料項(xiàng)目，園區(qū)廢水主要以農(nóng)化和醫(yī)藥廢水及其他綜合化工廢水為主，廢水產(chǎn)生量約6500~8500m3/d。

1.1 污水處理廠現(xiàn)狀

污水處理廠現(xiàn)狀處理污水為稀釋后的吡啶堿、有機(jī)磷及殺菌劑生產(chǎn)廢水，設(shè)計(jì)規(guī)模30000m3/d，采用水解酸化+CASS工藝，出水執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。通過現(xiàn)場(chǎng)分析及核算，現(xiàn)有工藝出水很難達(dá)到GB18918-2002一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，故需提標(biāo)改造。

1.2 設(shè)計(jì)規(guī)模及進(jìn)出水水質(zhì)

設(shè)計(jì)規(guī)模10000m3/d。

由于化工園區(qū)企業(yè)類型復(fù)雜、生產(chǎn)產(chǎn)品不一，所排放的廢水污染物濃度不一，特征污染物種類不同，統(tǒng)一直接收集處理難度極大。故各企業(yè)自行預(yù)處理達(dá)到污水廠納管標(biāo)準(zhǔn)后接入污水廠。設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)如表1所示。

2、工藝設(shè)計(jì)

2.1 提標(biāo)改造方案

通過現(xiàn)場(chǎng)分析及核算，水解酸化+CASS工藝可以考慮充分利用，改造為強(qiáng)化生化處理段，以減少投資。現(xiàn)有水解酸化池為脈沖式水解酸化，處理效果一般，改造其配水方式，并通過污泥回流提高水解酸化效果。現(xiàn)有CASS池對(duì)污水中的有機(jī)物、氨氮、總氮、總磷等污染物的處理效果較好，可以繼續(xù)使用。但部分管道腐蝕嚴(yán)重，曝氣效果極差，設(shè)備存在老化問題，對(duì)此進(jìn)行改造。根據(jù)設(shè)計(jì)處理規(guī)模只需改造其中8格。CASS池預(yù)反應(yīng)區(qū)改造成預(yù)缺氧池，進(jìn)行反硝化，降低CASS池中聚磷菌與反硝化菌的競(jìng)爭(zhēng)，強(qiáng)化脫氮除磷效果。

強(qiáng)化生化處理后，大部分有機(jī)污染物得到降解，而殘留于水中的難降解有機(jī)物卻影響了污水的達(dá)標(biāo)排放。顯然，此類污水再采用單純的生化處理效率極低。臭氧催化氧化技術(shù)是在傳統(tǒng)臭氧氧化基礎(chǔ)上發(fā)展而來的一種新型的高級(jí)氧化技術(shù)，氧化速率更快，臭氧利用率更高，可對(duì)此類污水進(jìn)行深度處理。

由于CASS工藝出水SS較高，約為50~60mg/L左右，將直接影響臭氧催化氧化的正常運(yùn)行，增加臭氧投加量，增大運(yùn)行成本，故在臭氧催化氧化前增加具有占地面積小、工程造價(jià)低、耐沖擊負(fù)荷等優(yōu)點(diǎn)的高效沉淀池。

經(jīng)過臭氧催化氧化處理后的廢水可生化性增強(qiáng)，可進(jìn)一步生化處理。曝氣生物濾池(BAF)技術(shù)與傳統(tǒng)活性污泥法相比具有處理效率高、占地面積小、基建及運(yùn)行費(fèi)用低、管理方便和出水水質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)，常被用于廢水的深度處理。有研究表明，將臭氧催化氧化與BAF組合用于化工廢水處理，不僅能發(fā)揮物化和生化處理各自的優(yōu)勢(shì)，還能提高廢水的處理效率，降低處理成本。

綜上，深度處理段采用臭氧催化氧化+BAF組合工藝。

2.2 工藝流程

如圖1所示。

2.3 主要構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)參數(shù)

見表2。

3、調(diào)試運(yùn)行效果

提標(biāo)改造工程于2018年6月開工，2019年8月完成水質(zhì)調(diào)試驗(yàn)收工作。調(diào)試期間CODCr、氨氮、TP進(jìn)出水水質(zhì)見表3。

由表3可知，調(diào)試期間進(jìn)水CODCr、氨氮、TP的濃度波動(dòng)較大，平均值超過設(shè)計(jì)進(jìn)水指標(biāo)。經(jīng)處理后，出水CODCr、氨氮、TP的平均濃度分別為23mg/L、1.14mg/L、0.27mg/L，平均去除率分別為97.81%、98.99%、93.08%，穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。可見該工藝具有較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力。

CODCr、氨氮的去除主要發(fā)生在CASS池，去除量占總量的平均值分別為68.73%、85.95%(考慮水解酸化池增加的氨氮量)。但遠(yuǎn)達(dá)不到設(shè)計(jì)出水要求，需要進(jìn)行深度處理。深度處理段，臭氧催化氧化池CODCr的平均去除率為24.24%；BAF池CODCr的去除率最低50%，最高可達(dá)75%，平均去除率為69.33%，調(diào)試末期出水CODCr基本穩(wěn)定在25mg/L；高效沉淀池及臭氧催化氧化池對(duì)氨氮基本無去除作用，BAF池對(duì)氨氮的平均去除率為91.86%，出水水質(zhì)最優(yōu)可達(dá)0.69mg/L；可見臭氧催化氧化+BAF工藝對(duì)CODCr、氨氮深度處理效果良好。

在進(jìn)水TP濃度超設(shè)計(jì)值的情況下，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)進(jìn)出水TP的濃度變化，及時(shí)調(diào)整高效沉淀池的加藥量及排泥量，強(qiáng)化化學(xué)除磷的效果，高效沉淀池出水TP濃度平均為0.48mg/L，基本滿足設(shè)計(jì)出水指標(biāo)。后續(xù)BAF池兼有部分生物除磷功能，可再次提升出水水質(zhì)，降低TP濃度，出水穩(wěn)定在0.3mg/L以下，達(dá)地表IV類水標(biāo)準(zhǔn)。

4、結(jié)論

(1)采用“水解酸化+CASS+高效沉淀池+臭氧催化氧化+BAF”工藝處理化工園區(qū)廢水是可行的，不僅充分利用舊有構(gòu)筑物及設(shè)備，極大節(jié)省投資成本，而且該工藝具有較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力，處理效果穩(wěn)定達(dá)到GB18918-2002一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。

(2)“臭氧催化氧化+BAF”組合工藝作為深度處理工藝，可有效增加廢水可生化性，強(qiáng)化難降解廢水處理效果，保證達(dá)標(biāo)排放，其中臭氧催化氧化池對(duì)CODCr的平均去除率為24.24%，BAF池對(duì)CODCr、氨氮的平均去除率分別為69.33%、91.86%。