天津某工业园区污水厂扩容与提标改造工程实例

更新时间:2021-01-26 22:18

  北极星水处理网讯:摘要:天津某工业园区采用水解酸化/厌氧/缺氧/好氧/MBR/臭氧氧化/紫外消毒工艺对园区内污水处理厂进行扩容与提标改造。工程设计处理能力为10000m/d,连续9个月的运行结果表明,当进水SS、COD、NH-N、TP和TN浓度分别为28~84、75~335、17~38.4、2.7~5.2和17~48mg/L时,经该工艺处理后对SS、C0D、NH-N、TP和TN的平均去除率分别高达92%、87%、96%、95%、78%,出水水质满足天津市《城镇污水处理厂污染物排放标准》(DB12/599—2015)A标准。该工程具有运营成本适中、自动化程度高及污染小等特点。

  近年来,随着工业化的不断发展,城市污水量及其污水复杂程度不断增加,污水处理难度加大。为了保证城市工业化与生态化建设的协调发展,需对处理不达标污水处理厂进行扩容和提标改造,以便更好地为整体城市建设与发展提供功能支撑。

  天津大港某工业园区历经多年的建设发展,已经形成以精细化工、合成材料、有机中间体、生物制药、机械加工等产业为主的综合性产业园区。随着园区各类企业的入驻,污水量逐年增加,污水水质更加复杂化,已超出当前污水处理站处理能力,且处理效果无法达到排放标准。按天津市最新地方排放标准的要求,需对其进行扩容和提标改造。

  园区规划面积约为7.5k㎡。目前已建成污水处理厂一座,污水处理能力为5000m/d该污水处理厂原设计工艺为预处理+缺氧+接触氧化+沉淀+多介质接触过滤+催化氧化+曝气生物滤池+高效过滤+脱盐,设计出水水质要求达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)的一级A标准。但在实际运行过程中,后续的“多介质接触过滤+催化氧化+曝气生物滤池+高效过滤+脱盐”深度处理工艺未启用,出水水质未能达标。

  根据目前园区各企业污水排放量统计,园区污水量已增至8000m/d,超过现有污水厂总处理能力。天津市《城镇污水处理厂污染物排放标准》(DB12/599—2015)规定:当设计处理规模10000m/d时,执行A标准。基于园区污水产量增加和对污水厂排放要求提高的客观情况,决定将园区污水厂处理能力扩容至10000m/d并提标至天津市《城镇污水处理厂污染物排放标准》(DB12/599—2015)的A标准。

  该污水处理厂以处理工业园区企业废水及生活污水为主,园区多为石化企业,水质较复杂。虽然园区企业有自身的污水处理设施,但仍有部分含油、含碱废水进入污水收集管网,继而进人处理系统。根据12个月的连续监测结果,确定了污水处理厂进水水质波动范围,并将其作为设计依据。设计进水及出水水质见表1。

  B/C是判断污水可生化性的重要指标,一般认为B/C0.45可生化性较好,B/C0.3可生化,B/C0.3较难生化,B/C0.25不易生化。根据污水处理厂进水水质统计,B/C为0.19~0.29,属于较难生化废水。为了提高污水的可生化性,工艺前端采用水解酸化工艺进行预处理,这是本处理工艺的重要环节。

  BOD5/TN值是判别常规脱氮工艺能否有效脱氮的重要指标。从理论上讲,BOD5/TN多2.86就能进行生物脱氮,但一般认为BOD5/TN这4.0才能进行有效脱氮。根据污水处理厂进水水质统计,BOD5/TN为3.83~7.84,原水水质大多数情况下能满足生物脱氮要求。根据水质监测数据,总氮处于上升趋势,故该工程预留碳源投加装置。

  BOD5/TP值是鉴别常规除磷工艺能否生物除磷的主要指标。一般认为该值要大于20,比值越大,生物除磷效果越明显。根据污水处理厂进水水质统计,BOD5/TP为32.9~90.9,满足生物除磷的要求。

  原水经格栅、沉砂池等简单的预处理后进人缺氧+好氧工艺,经沉淀池沉淀后排放。该工艺无法完成生物除磷,磷的去除只能依靠化学絮凝作用,需投加大量药剂。该工艺结构简单,污泥负荷低,抗冲击能力差,高负荷污水尤其是工业废水易对污泥系统造成冲击,致其崩溃,无法达到处理效果,这是目前出水COD、NH4+-N、TN严重超标的主要原因,加之后续深度处理工艺未启用,使整套污水处理系统处于瘫痪状态。

  该污水处理厂进水B/C值为0.19~0.29,属难生化废水,提高废水的可生化性是必不可少的处理过程,故在生化反应前段设置水解酸化池。生化主体工艺采用A20工艺,该工艺可满足污水中大部分有机物的去除,且可以充分利用原有缺氧池和接触氧化池等构筑物,工程量较小。采用MBR膜处理系统进行泥水分离,同时,也将大部分溶解态和胶体态的污染物拦截下来。由于化工废水的特性,MBR池出水含一部分难生物降解的可溶性有机物,故通过臭氧强氧化将其彻底降解,实现有机污染物达标。最后通过紫外线 改造后工艺流程

  原水经调节池均化水质后进人水解酸化池,水解酸化池可以提高污水的可生化性,从而减少反应时间和处理能耗。水解酸化池出水进人A

  通过MBR膜的过滤作用,实现泥水的有效分离。同时在该工段投加PAC,增强菌胶团的凝聚和吸附作用,提高溶解态磷的吸附与吸收,TP浓度在此进一步降低。

  ①调节池。2座,钢筋混凝土结构,总有效容积为8400m,停留时间为21h。

  废气经导人口先平流进入预处理床,经前级清水洗涤,在洗涤区完成对酸性和水溶性气体污染物的吸收、除尘及加湿的预处理。未清除的恶臭气体再进入生物滤床过滤区,污染物从气相转移到生物膜表面。生物滤床利用微生物的代谢活动降解挥发性有机化合物(VOCs)和恶臭物质,从而达到无臭化、无害化的目的。

  如图4所示,运行期间进水SS不稳定,5月一9月进水SS为69~84mg/L,10月之后SS降至28~40mg/L,出水SS稳定保持在4mg/L,SS去除率在92%左右波动。SS的去除主要依靠MBR膜的过滤作用实现,由于MBR膜孔径为0.1pm并结合定期自动反洗,因此,膜通量基本维持不变,从而保证出水SS稳定达标。

  如图5所示,运行期间进水COD不稳定,最低为75mg/L,最高335mg/L;出水COD较为稳定,维持在11~28mg/L;C0D去除率较稳定,平均去除率为87%,且整体呈逐步升高趋势。难降解有机物经水解酸化池处理后,被分解为小分子易降解有机物,提高了废水的可生化性,进而提高了后续处理工艺对COD的去除率。随着运行时间的不断增加,水解酸化池和后续工艺的活性污泥稳定性逐渐提高,处理效率随之提高。

  如图6所示,2018年运行期间进水NH4+-N稳定在17~29mg/L,出水NH

  +-N维持在3mg/L以下。2019年1月由于园区某工厂超标排放,进水NH4+-N突然增高至38.4mg/L,但出水NH4+-N浓度依然维持在较低水平,说明已经形成稳定的污泥系统,具有一定的抗冲击负荷能力。除2018年10月夕卜,NH4+-N去除率均在96%以上,10月去除率为84%,造成该情况原因是进水污染物浓度较低,未及时调小曝气量,活性污泥自身发生氧化,使其活性降低,从而导致NH4+-N去除率降低。如图7所示,运行期间进水TP在2.7~5.2mg/L范围内波动,出水TP稳定在0.26mg/L以下,TP去除率在95%上下浮动。TP是依靠系统排出剩余污泥而得以去除,MBR处理单元将污泥完全截留,使得出水TP去除率得以保障,该套污水处理装置在缺氧、好氧、MBR工艺段均设有排泥系统,可确保在系统内污泥浓度足够的情况下,将多余的污泥排出,阻止TP的二次释放。

  如图8所示,运行期间进水TN在17~48mg/L范围内波动,出水TN稳定在4~8mg/L,均达到排放标准,TN去除率为60%-90%,平均为78%。TN的去除主要发生在缺氧段,通过投加醋酸钠,为反硝化菌提供碳源,投加少量氢氧化钠,维持必要的碱度,并控制溶解氧浓度在0.5mg/L,是实现较高TN去除率的重要保障。

  ①加药量控制。应每天检测进水水质,经汇总分析后,确定碳源最佳投药量,每月根据水质进行调整,避免药剂浪费和确保水质达标。

  该项目总投资为9889万元,其中第一部分工程费用为8077万元,工程建设其他费用为1144万元,预备费用为461万元,建设期贷款利息为169万元,铺底流动资金为38万元。

  采用水解酸化+厌氧+缺氧+好氧+MBR+臭氧氧化+紫外消毒组合工艺对天津某工业园区污水处理厂进行扩容和提标,解决了厂区处理能力不足和水质不达标的问题,对SS、COD、NH4

  +-N、TP和TN的平均去除率分别达到92%、87%、96%、95%、78%,出水水质优于天津市《城镇污水处理厂污染物排放标准》(DB12/599—2015)A标准,满足园区发展的污水治理需求,且处理工艺具有自动化程度高、运行稳定、对环境污染小、费用适中等特点,具有良好的经济和环境效益。

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