1某化工園區(qū)位于重慶市東北部長壽區(qū)，園區(qū)現(xiàn)有廢水處理裝置于2002年12月建成，采用了“鐵碳反應(yīng)+混凝沉淀+SBR”的工藝方案。設(shè)計處理能力為300m3/d，該處理設(shè)施投入運行以來運行穩(wěn)定，可實現(xiàn)廢水的穩(wěn)定達標(biāo)排放。隨著園區(qū)企業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)能不斷擴大，廢水種類和排放量急劇增加，現(xiàn)有裝置規(guī)模偏小，已不能滿足日益增加的廢水處理量的需要，環(huán)保設(shè)施建設(shè)的滯后嚴重制約園內(nèi)企業(yè)的生存和發(fā)展。

2工程規(guī)模

2.1設(shè)計水量

該廢水處理設(shè)施的主要服務(wù)對象是化工園區(qū)內(nèi)各企業(yè)所產(chǎn)生的生產(chǎn)廢水，兼顧園區(qū)內(nèi)可收集到的生活廢水及初期雨水。廢水主要分為三股，廢水總量為3000m3/d，其中制藥中間體廢水200m3/d，染料廢水1300m3/d，三級濃度廢水1500m3/d。

2.2設(shè)計進水水質(zhì)

結(jié)合現(xiàn)有裝置進水水質(zhì)情況，并對園區(qū)擬引進的企業(yè)性質(zhì)，確定各股廢水的水質(zhì)情況如表1所列。

注：①三級廢水是指園區(qū)內(nèi)企業(yè)達到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8979—96的三級標(biāo)準(zhǔn)后排入該廢水處理裝置的廢水。

②三級標(biāo)準(zhǔn)中色度、NHj—N均未規(guī)定具體數(shù)值，該設(shè)計進水水質(zhì)按照后續(xù)生化處理裝置的總體可處理性進行了規(guī)定。

對來水進行綜合分析，主要特點如下：進水水質(zhì)變化大，具有較強沖擊性；BODJCODcr較低，廢水的可生化性較差；氨氮濃度和色度均較高；有一定的毒性，對微生物有抑制作用。總體來看，主要難度在于制藥中間體廢水和染料廢水的處理。

2.3處理目標(biāo)

該工程廢水經(jīng)集中處理后的尾水將排入長江，排放標(biāo)準(zhǔn)按照《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)中的一級標(biāo)準(zhǔn)，主要污染物指標(biāo)如表2所列。

該工藝所處理的廢水主要為有機化工類廢水，污泥處理處置以減量化和無害化為主，對性質(zhì)不同的污泥進行分質(zhì)處理處置。污泥采用濃縮脫水處理，制藥廢水物化污泥列為危廢物，由專業(yè)單位外運填埋處置，其它污泥經(jīng)脫水后委托當(dāng)?shù)丨h(huán)衛(wèi)部門處置。

3工藝方案設(shè)計

3.1原有工藝方案的不足

由于園區(qū)內(nèi)企業(yè)數(shù)量的增加和生產(chǎn)規(guī)模的擴大，300m3/d的處理能力已經(jīng)遠遠不能適應(yīng)當(dāng)前生產(chǎn)的需要。處理設(shè)施的擴建迫在眉睫。日常水量的增大，直接導(dǎo)致原有處理設(shè)施處理效果下降，具體表現(xiàn)為好氧出水的NH，一N波動較大，有污泥夾帶現(xiàn)象發(fā)生，SBR池出水流速偏大，原有的手動閘閥排水方式易擾動污泥層，造成出水SS增多、污泥流失等狀況。進水水質(zhì)變化較大，導(dǎo)致前端物化處理效果不夠穩(wěn)定，排放廢水的部分指標(biāo)有超標(biāo)現(xiàn)象。整個處理設(shè)施的排泥和污泥脫水部分還不夠完善。

分析現(xiàn)有工藝存在的不足，其主要的原因在于以下兩方面：

(1)由于現(xiàn)狀進水量已超出原設(shè)計規(guī)模，系統(tǒng)處于超負荷的運行狀態(tài)，系統(tǒng)對水質(zhì)、水量的變動較為敏感，而工業(yè)企業(yè)排水水質(zhì)變動情況又比較大且較為頻繁，故對系統(tǒng)的穩(wěn)定運行產(chǎn)生不利影響。

(2)現(xiàn)有處理構(gòu)筑物存在的問題，如現(xiàn)有的鐵炭池排泥不敞，現(xiàn)有的兼氧池由于池弄限制，池內(nèi)死角較多，攪拌效果較差，兼氧污泥發(fā)生沉積等。由于無法達到較為理想的運行工況，也就限制了其處理效果的發(fā)揮。

3.2工藝方案的改進設(shè)計

根據(jù)對來水水質(zhì)的分析和現(xiàn)有工藝不足的分析，結(jié)合工業(yè)園區(qū)的實際情況，該項設(shè)施擴建仍然采用“物化”+“生化”的工藝方案，在原有方案基礎(chǔ)上進行優(yōu)化改造，工藝流程如圖2所示。主要工藝優(yōu)化措施如下。

3.2.1增設(shè)調(diào)節(jié)池和事故池

針對該工程中廢水進水水質(zhì)、水量變化較大的特點，通過設(shè)置各自獨立的調(diào)節(jié)池以應(yīng)對水質(zhì)、水量的變化。并增設(shè)事故池以應(yīng)對突發(fā)事件對廢水處理裝置的影響，從而大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3.2.2采用NHN預(yù)處理技術(shù)

針對該工程中制藥廢水和染料廢水這兩股高濃度的氨氮廢水均為強堿性廢水，非常適用吹脫法工藝的要求，故該工程中擬通過外購吹脫氨成套設(shè)備，分別處理制藥廢水和染料廢水，對于吹脫后的尾氣采用酸洗吸收設(shè)備予以回收，所產(chǎn)生的低濃度的硫酸銨溶液，可供周邊農(nóng)戶作為肥料。

3.2.3采用改善生化性技術(shù)

該工程中制藥廢水和染料廢水的可生化性均較差。根據(jù)工程實踐，采用電解工藝處理高濃度的制藥廢水可大幅提升可生化性，并可同時破壞廢水中的毒性物質(zhì)，減少廢水對微生物的抑制作用，減輕后續(xù)生化裝置的處理難度，從而達到良好的處理效果。該工程中擬采用三維電極電解法來改善來水的生化性。

3.2.4采用有效的脫色技術(shù)

根據(jù)目前國內(nèi)的應(yīng)用情況來看，內(nèi)電解技術(shù)在處理色度較高的染料廢水的工程應(yīng)用中效果良好。由于原水呈堿性，結(jié)合目前使用的鐵炭內(nèi)電解池存在的問題，該工程擬采用更適應(yīng)于堿性環(huán)境的Fe—Cu還原內(nèi)電解技術(shù)用于脫色，在脫色的同時，還可通過電解作用分解廢水中的難降解有機物，亦可有效提升廢水的可生化性。

4工程主要設(shè)計參數(shù)

4.1制藥廢水預(yù)處理

制藥廢水預(yù)處理系統(tǒng)設(shè)計規(guī)模為200m3/d，主要包括l#調(diào)節(jié)池、1#吹脫塔、l#pH調(diào)節(jié)池、1#混凝沉淀池及三級電解裝置。1#調(diào)節(jié)池有效容積為300m，，設(shè)計停留時間36h。外設(shè)臥式耐腐蝕污水離心泵提升至吹脫塔，Q=10m3,/h，H=15m，N=I.5kW。1#吹脫塔1套，處理能力8～10m3/h，主塔外形2m×9.9m，設(shè)備基礎(chǔ)3m×5m，設(shè)備功率40kW。l#pH調(diào)節(jié)池有效容積為250m，設(shè)計停留時間30h。

l桴混凝沉淀池為機械絮凝反應(yīng)斜管沉淀池，設(shè)計表面負荷0.7r1.13/m2•h，水力停留時間4h。池外設(shè)2臺泥漿泵排泥，Q=2Om3/h，H=20m，N=3kW。

三維電極電解裝置共4臺，單臺設(shè)備2Ill×3.5Ill，處理能力2—3m3/h，設(shè)備功率10kW。

4.2染料廢水預(yù)處理

染料廢水預(yù)處理系統(tǒng)設(shè)計規(guī)模為1300m3/d，主要包括2樣調(diào)節(jié)池、吹脫塔、2#pH調(diào)節(jié)池、2#混凝沉淀池和Fe—cu反應(yīng)池。2#調(diào)節(jié)池有效容積為900m。，設(shè)計停留時間16h。外設(shè)臥式耐腐蝕污水離心泵提升至吹脫塔，Q=6Om3/h，H=20m，N=7.5kW。吹脫塔共2套，單套處理能力2530m3/h，主塔外形尺寸為3.2111X13.5II1，單套設(shè)備功率120kW。

2#pn調(diào)節(jié)池有效容積為300in，設(shè)計停留時間4.8h。外設(shè)臥式耐腐蝕污水離心泵提升至沉淀池，Q=7Om3/h，H=IOIn，N=4kW。2#混凝沉淀池為機械絮凝反應(yīng)斜管沉淀池，設(shè)計表面負荷為1.36m3/m2•h，設(shè)計停留時間3h。池外設(shè)2臺泥漿泵排泥，Q=2Om3/h，H=20in，N=3kW。Fe—Cu反應(yīng)池l5.7In×12.4113×5.3nl，采用上向流濾池的池型，池內(nèi)設(shè)置Fe—cu填料筐，填料孔隙率95％，共約200in，填料停留時問3.2h。

4.3三級廢水預(yù)處理

三級廢水預(yù)處理系統(tǒng)設(shè)計處理能力為1500m3/d，主要包括3#調(diào)節(jié)池和3#混凝沉淀池。3#調(diào)節(jié)池201XlX10in×5.6in，有效容積為1000m3，設(shè)計停留時間16h。外設(shè)臥式耐腐蝕污水離心泵提升至3社混凝沉淀池，Q=7Om3/h，H=IO1TI，N=4kW。

3#混凝沉淀池為機械絮凝反應(yīng)斜管沉淀池，設(shè)計表面負荷為1.36m3/m2•h，設(shè)計停留時間3h。池外設(shè)2臺泥漿泵排泥，Q=2Om3/h，H=201TI，N=3kW。

4.4綜合廢水處理

綜合廢水處理系統(tǒng)設(shè)計規(guī)模為3000m3/d，主要包括綜合調(diào)節(jié)池、綜合生化池、出水監(jiān)控及應(yīng)急回收池、事故池等。綜合調(diào)節(jié)池有效容積為500ITIs，設(shè)計停留時間4h。綜合生化池66mX40IllX5.5m，其內(nèi)部分為兼氧段、兼氧沉淀段、緩沖段和SBR段。

4.4.1兼氧段

總長24rll，總有效容積為4800113，，水力停留時間38.4h，又分為可獨立運行的4格，每格設(shè)雙曲面攪拌機2臺，共8臺，攪拌功率4kW。

4.4.2兼氧沉淀段

總長6m，又分為沉淀區(qū)和排泥區(qū)。沉淀區(qū)采用斜管沉淀，總有效面積為180m2，設(shè)計表面負荷為0.7in•m2•h；排泥區(qū)共2格，每2格沉淀區(qū)共用1格排泥區(qū)，每格排泥區(qū)內(nèi)設(shè)耐腐蝕潛水污水泵3臺，Q=4Om，H=IOin，N--4kW。

4.4.3緩沖段

總長4m，總有效容積為750m3。共分為2格，用于貯存SBR不進水時的廢水量，可獨立運行。每格緩沖段內(nèi)均設(shè)置耐腐蝕潛水離心泵2臺，Q=25om3/h，H=10m，N=15kW。

4.4.4SBR段

總長30m，總有效容積6000in，，共分為3格，每格有效容積200011'13。根據(jù)自控程序周期性運行，周期為6h。主要設(shè)備有電動調(diào)節(jié)堰門3臺，BxH=500×400，調(diào)節(jié)范圍400，N=0.55kW；雙曲面攪拌機6臺，功率4kW；旋轉(zhuǎn)式潷水器3臺，排水量250~m，N=2.2kw；管式曝氣器1200m，Q=7～lOm•m；剩余污泥泵3臺，Q=ZOm3/h，H=20m，N=3kW；回流污泥泵3臺，Q=4Om，H=10m，N---4kW。一出水監(jiān)控及應(yīng)急回收池13.8mX8.2m×3.3m，有效容積300m，有效停留時間2.4h。分為兩格，一格作為三級廢水出水監(jiān)控池，另一格作為不達標(biāo)廢水應(yīng)急回收池，分設(shè)耐腐蝕潛水離心泵2臺，Q=125m，H=10m，N=7.5kW。事故池有效容積1000m3，用于貯存經(jīng)廢水處理站處理后未達標(biāo)的出水，以及企業(yè)超排的廢水，并將其提升人工藝系統(tǒng)中處理。內(nèi)設(shè)臥式耐腐蝕污水離心泵，Q=7Om，H=15rn，N=7.5kW。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

4.5污泥處理

污泥處理系統(tǒng)主要包括污泥濃縮及均質(zhì)池、制藥污泥貯泥池、污泥脫水機房及污泥堆棚。污泥濃縮及均質(zhì)池8m×4mX4.3m，分兩格，分別用于濃縮和均質(zhì)，濕污泥量76.3m3/d，污泥含水率98％，設(shè)計停留時間12h。制藥污泥貯泥池2m×4in×4.3m，用于貯存1#混凝沉淀池排出的制藥廢水物化污泥，濕污泥量3.7m，污泥含水率：98％，設(shè)計停留時間8d。

污泥脫水機房12.6mX6m×5.2m，需脫水污泥量：76.3m3/d，污泥含水率98％；助凝劑(PAM)投加量：3kgfrds。設(shè)帶式壓濾機2臺，單臺處理能力5～10m，固體負荷150k咖•h。

兩臺脫水機同時運行，每天工作一班10h，脫水后污泥含固率20％，每日產(chǎn)生制藥廢水干污泥0.37m，普通脫水污泥7.26m。

5結(jié)語

從中試運行結(jié)果看，該設(shè)計中采用的三維電極電解技術(shù)和Fe—Cu還原內(nèi)電解技術(shù)對于該園區(qū)內(nèi)的工業(yè)廢水有著較好的處理效果。三維電極電解技術(shù)能有效地去除毒性，提高水質(zhì)的BODs/CODcr，有效地提高水質(zhì)的可生化性能，為后續(xù)的生化處理提供良好的條件；Fe—Cu還原內(nèi)電解法通過電化學(xué)腐蝕、氧化還原、物理吸附，以及絮凝沉淀等一系列過程共同作用對廢水進行處理，與傳統(tǒng)的物理化學(xué)法預(yù)處理相比，應(yīng)用內(nèi)電解法可去除廢水中部分色度、有機物，并且提高廢水的生化處理性能，增強生物處理對有機物的去除效果。這兩項技術(shù)在其他制藥、化工廢水的處理工程中也得到應(yīng)用，如浙江醫(yī)藥股份有限公司和上海桃浦工業(yè)園區(qū)的廢水處理工程，并取得了良好的效果，具有一定的推廣價值。