隨著環(huán)境對(duì)污水處理程度的要求提高，國(guó)內(nèi)現(xiàn)有大多污水處理站都需要提標(biāo)改造，提高出水水質(zhì)，并要求對(duì)出水進(jìn)行回用來(lái)節(jié)約水資源、降低單位產(chǎn)品水耗量。山東某玉米深加工公司，主要生產(chǎn)果糖、低聚糖、食用級(jí)和藥用級(jí)葡萄糖等產(chǎn)品。原水COD過(guò)高，經(jīng)過(guò)原污水站的處理后，出水只能達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978—1996）二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。且原有的污水處理沒(méi)有三級(jí)處理工藝，廢水處理效果不穩(wěn)定，根據(jù)廠方要求，要進(jìn)行深度處理，工程進(jìn)水為原有工程的二沉池出水，要求整套工藝設(shè)計(jì)清水回收率≥97%，工程日處理量為24 000 m3。本深度處理工程，只需串聯(lián)在原有的生物處理之后，不需要對(duì)原有的工藝、構(gòu)筑物進(jìn)行破拆，可以為類似需要提高出水水質(zhì)的企業(yè)提供借鑒。

1 原有工藝及問(wèn)題分析
 
原污水處理站污水由兩部分組成，一部分是高濃度廢水，一部分是生活污水，高濃度廢水由各生產(chǎn)單位的生產(chǎn)廢水組成，高濃度廢水經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)后進(jìn)入EGSB反應(yīng)器進(jìn)行厭氧處理，經(jīng)過(guò)EGSB反應(yīng)器的出水與生活污水共同進(jìn)入A/O生物反應(yīng)池進(jìn)行好氧處理，A/O池出水進(jìn)入二沉池，二沉池出水直接排放，具體污水及污泥處理工藝流程如圖 1。

 由于二沉池后未有三級(jí)處理，排水指標(biāo)不穩(wěn)定，所以選取二沉池出水指標(biāo)作為深度處理進(jìn)水的設(shè)計(jì)指標(biāo)。廢水進(jìn)水水量24 000 m3/d，根據(jù)廠方要求設(shè)計(jì)出水由原來(lái)的《污水 綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》二級(jí)出水標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)為《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJ/T 48—1999），出水達(dá)到中水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，用于地面沖洗、沖廁、綠化等。設(shè)計(jì)水質(zhì)見表 1。

表 1 廢水進(jìn)水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)

項(xiàng)目	COD/(mg.L -1 )	BOD 5 /(mg.L -1 )	NH 3 -N/(mg.L -1 )	SS/(mg.L -1 )	游離氯/(mg.L -1 )	總大腸菌/L -1	pH
進(jìn)水水質(zhì)	60	20	20	50	3	50	6~9
出水標(biāo)準(zhǔn)	50	10	10	10	0.2	3	6.5~9.0

2 工藝流程及改造方案
 
工藝流程及改造方案見圖 2。

 二沉池出水經(jīng)過(guò)提升泵提升進(jìn)入曝氣生物濾池，憑借曝氣濾池內(nèi)粗糙多孔的球狀濾料，可以為生物提供較佳的生長(zhǎng)環(huán)境，通過(guò)濾料的截留作用以及濾料表面微生物和代謝中產(chǎn)生的黏性物質(zhì)形成的吸附作用來(lái)去除有機(jī)物，同時(shí)還可以降低出水中的懸浮物濃度，利于后續(xù)處理。曝氣生物濾池出水進(jìn)入密封的臭氧反應(yīng)池進(jìn)行臭氧消毒，臭氧反應(yīng)池出水進(jìn)入臭氧吹脫池，防止水中殘留的臭氧對(duì)后續(xù)濾布濾池中的微生物產(chǎn)生影響。臭氧吹脫池出水進(jìn)入濾布濾池，濾布濾池是采用濾盤外包濾布代替?zhèn)鹘y(tǒng)濾池的砂濾料，可以截留粒徑為幾μm的微小顆粒，進(jìn)一步降低出水中的細(xì)小懸浮物質(zhì)。濾布濾池出水直接進(jìn)入超濾緩沖池，利用超濾設(shè)備進(jìn)行處理，超濾可以利用其多孔介質(zhì)的攔截能力，用物理截留的方式去除水中一定大小的雜質(zhì)顆粒，壓力驅(qū)動(dòng)下，水、有機(jī)低分子等尺寸小的物質(zhì)可以通過(guò)纖維壁上的微孔達(dá)到膜的另一側(cè)，溶液中菌體、膠體、有機(jī)大分子等大尺寸物質(zhì)則不能透過(guò)纖維壁而被截留。曝氣生物濾池與濾布濾池進(jìn)行反沖洗的濾液廢水回流至原有的A/O生化池。

3 主要構(gòu)筑物
 
（1）原水池，1 座，半地下鋼混結(jié)構(gòu)，尺寸為12.4 m×4.5 m×8.0 m，總?cè)莘e595.2 m3。

（2）曝氣生物濾池，分2座4格，半地下鋼混結(jié)構(gòu)，反洗水用清水池中的水。填料高度3.5 m，填料接觸時(shí)間60 min，配水水深1.5 m，清水水深1.0 m，超高0.5 m，單池尺寸為8.0 m×9.0 m×6.5 m，總?cè)莘e1 872 m3。

（3）臭氧反應(yīng)池，2座，半地下鋼混結(jié)構(gòu)，總停留時(shí)間1 h，有效容積1 050 m3，總?cè)莘e1 120 m3，池 1尺寸為10.3 m×6.5 m×8.0 m，池2尺寸為10.3 m×7.1 m×8.0 m。

（4）臭氧吹脫池，1座，半地下鋼混結(jié)構(gòu)，總停留時(shí)間12.3 min，有效容積204 m3，總?cè)莘e225 m3，池子尺寸為7.10 m×5.75 m×5.50 m。

（5）轉(zhuǎn)盤濾池，2座，半地下鋼混結(jié)構(gòu)，總停留時(shí)間55 min，有效容積990 m3，總?cè)莘e1 056 m3，單池尺寸為10.15 m×6.50 m×8.00 m。

（6）反洗廢水緩沖池，1座，半地下鋼混結(jié)構(gòu)，總停留時(shí)間20 min，有效容積325 m3，總?cè)莘e358 m3，池子尺寸為10.0 m×6.5 m×5.5 m。

（7）清水池，1座，半地下鋼混結(jié)構(gòu)，停留時(shí)間 1 h，池子尺寸為21.15 m×9.85 m×5.50 m，有效容積 1 042 m3，總?cè)莘e1 146 m3。

（8）超濾緩沖水池，1座，半地下鋼混結(jié)構(gòu)，停留時(shí)間30 min，池子尺寸為5.15 m×16.30 m×6.50 m，有效容積504 m3，總?cè)莘e546 m3；超濾膜組件設(shè)計(jì)流量500 m3/h，14根/套，共5套，膜絲材料選用改性PVC。

（9）配電室，1間，單層框架磚混結(jié)構(gòu)，尺寸為9 m×4 m×5 m。

（10）臭氧設(shè)備間，1間，單層框架磚混結(jié)構(gòu)，平面尺寸為16.3 m×9.0 m×5.0 m。

（11）泵房、鼓風(fēng)機(jī)房，1間，可在兩座曝氣生物濾池之間加蓋頂，兩端加門平面尺寸為16.25 m×6.00 m×4.50 m。

4 主要設(shè)備
 
（1）提升泵：Q=600 m3/h，揚(yáng)程H=13 m，N=22 kW，3臺(tái)，2用1備。

（2）反沖洗風(fēng)機(jī)：Q=33.5 m3/min，揚(yáng)程H=5 m， N=45 kW，2臺(tái)，1用1備。

（3）反沖洗水泵：Q=800 m3/h，揚(yáng)程H=10 m，N=37 kW，2臺(tái)，1用1備。

（4）回流泵：Q=800 m3/h，揚(yáng)程H=10 m，N=37 kW，1臺(tái)。

（5）反洗鼓風(fēng)機(jī)：Q=69.5 m3/min，揚(yáng)程H=7 m， N=110 kW，1臺(tái)。

（6）反洗泵：Q=50 m3/h，揚(yáng)程H=7 m，N=2.2 kW，2臺(tái)，1用1備。

（7）驅(qū)動(dòng)電機(jī)：N=2.2 kW，1臺(tái)。

（8）反洗水提升泵：Q=50 m3/h，揚(yáng)程H=13 m，N=4 kW，2臺(tái)，1用1備。

（9）臭氧發(fā)生器：產(chǎn)量10 kg/h，N=90 kW，1套。

（10）空氣壓縮機(jī)：排氣量0.45 m3/min，N=4 kW，1臺(tái)。

（11）冷凍式干燥機(jī)：排氣量0.7 m3/min，N=0.8 kW，1臺(tái)。

（12）無(wú)熱再生吸附式干燥機(jī)：排氣量0.6 m3/min，N=0.06 kW，1臺(tái)。

（13）尾氣破壞系統(tǒng)：N=3 kW，加熱式，2套。

（14）尾氣破壞系統(tǒng)水泵：Q=24.3 m3/h，揚(yáng)程H=11 m，N=1.5 kW，2臺(tái)，1用1備。

5 工程運(yùn)行效果及分析
 
5.1 運(yùn)行效果
 
經(jīng)調(diào)試后，該污水站深度處理工藝于2012年10月進(jìn)行調(diào)試，12月正式運(yùn)行，經(jīng)過(guò)2個(gè)月的連續(xù)監(jiān)測(cè)，出水水質(zhì)穩(wěn)定，出水水質(zhì)指標(biāo)均值如表 2所示。

表 2 工程運(yùn)行效果

項(xiàng)目	COD/(mg.L -1 )	BOD 5 /(mg.L -1 )	NH 3 -N/(mg.L -1 )	SS/(mg.L -1 )	游離氯/(mg.L -1 )	總大腸菌/L -1	pH
進(jìn)水水質(zhì)	60	20	20	50	3	50	6~9
出水標(biāo)準(zhǔn)	50	10	10	10	0.2	3	6.5~9.0

5.2 運(yùn)行效果分析
 
（1）曝氣生物濾池的菌群結(jié)構(gòu)合理。傳統(tǒng)活性污泥法中，微生物分布相對(duì)均勻，而在BAF中從上到下形成了不同的優(yōu)勢(shì)菌種，因此使得除碳、硝化/反硝化能在一個(gè)池子中發(fā)生，脫氮指標(biāo)可以達(dá)到回用水標(biāo)準(zhǔn)。

（2）曝氣生物濾池可以采用純培養(yǎng)方式直接掛膜，池內(nèi)具有較高生物活性的生物膜，可以高效地降解有機(jī)物，反沖洗采用氣洗、氣水聯(lián)合反沖洗、水漂洗三個(gè)連續(xù)步驟，生物膜不僅得以有效更新，可以讓曝氣生物濾池的使用年限提高，且生物膜很薄，活性很高，高活性的生物膜不僅體現(xiàn)在生物氧化、降解方面，更表現(xiàn)為生物絮凝、吸附作用。對(duì)一些難降解的物質(zhì)，可將其吸附、截留在池中得以去除，出水SS為10 mg/L，出水COD可以控制在50 mg/L以下。

（3）臭氧對(duì)幾乎所有細(xì)菌、病毒、真菌及原蟲、卵囊都具有明顯的滅活效果，經(jīng)過(guò)臭氧消毒池后的出水，利用吹脫將水中殘留的臭氧去除，可以保持后續(xù)濾布濾池的生物活性。

（4）超濾膜的高效能可以保證出水達(dá)到《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》的要求。

6 經(jīng)濟(jì)分析
 
工程裝機(jī)容量及費(fèi)用：總裝機(jī)功率601.96 kW，總運(yùn)行功率212.16 kW，電價(jià)0.75元/（kW·h），折合單位處理電費(fèi)總成本為0.159元/m3，其中功率因子按0.75計(jì)算。

人工費(fèi)：本工程可以由原有一期工作人員操作。

氧氣費(fèi)：0.009元/m3。

新增單位總運(yùn)行費(fèi)用=單位處理電費(fèi)+人工費(fèi)+氧氣費(fèi)=0.159元/m3+0.009元/m3=0.168元/m3。

7 結(jié)論
 
（1）曝氣生物濾池/臭氧消毒/濾布生物濾池可以作為污水處理的深度處理部分，出水水質(zhì)可以達(dá)到《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJ/T 48—1999），滿足廠區(qū)的綠化、沖洗地面的水質(zhì)要求。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

（2）曝氣生物濾池同時(shí)具有生物氧化降解和過(guò)濾的作用，因而可獲得很高的出水水質(zhì)。曝氣生物濾池處理有機(jī)物不僅依賴于生物氧化，還存在顯著的生物吸附和過(guò)濾作用，可吸附去除一些可生化性不強(qiáng)的物質(zhì)。臭氧消毒處理后的水經(jīng)過(guò)超濾池處理，可達(dá)到回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

（3）該深度處理工藝具有靈活性，可以加在現(xiàn)有的二級(jí)生物處理后的清水池之后，無(wú)需對(duì)原有的處理工藝或構(gòu)筑物進(jìn)行破拆。該工程在類似的企業(yè)中具有推廣價(jià)值。