1、項目背景

　　湖南某化工農藥產業基地包括農藥和制藥工業、精密化工、冶金工業、石油化工為主的產業集聚區，主要引進開展農藥、制藥類、精密化工、石油化工、精密化工、冶金行業類等企業。園區工業污水處理廠設計總范圍為4.0x104m3/d，目前一期工程(2.0x104m3/d)已于2016年建成投產。原水經各生產企業自行處置到《污水綜合排放規范》(GB89%—1996)三級規范后進人該廠，采用預處置(粗格柵+細格柵)+A2/O氧化溝+混凝沉淀工藝組合，設計出水水質為《污水綜合排放規范》(GB8978—1996)一級規范和《城鎮污水處置廠污染物排放規范》(GB18918—2002)的一級B規范的加權均勻值(各占50%權重)。監測數據標明，污水處置廠進水水質動搖較大，進水C0D、氨氮、總氮濃度超標嚴重，由此造成污水處置系統運轉不穩定，出水水質動搖較大，超標狀況時有發作。依據最新的環保請求，園區污水廠出水水質需提升至《城鎮污水處置廠污染物排放規范》(GB18918—2002)的一級A規范，故需對原有污水處置工藝實施提標改造。

　　2、原有工藝問題剖析

　　原廢水處置工藝流程如圖1所示。由于化工農藥廢水中多為具有苯環類、雜環類等復雜構造的難降解有機污染物，COD濃度高、鹽分高，還具有一定的毒性。化工農藥廢水經過園區企業預處置后，易生物降解有機物優先被去除，剩下難降解有機物處置難度較大。原有處置工藝對廢水水質的復雜性、進水水質超標處置難度認識缺乏，缺乏針對性的工藝設計，如調理池停留時間(5.8h)過短、水解酸化池水力停留時間(6h)過短、短少強氧化預處置、廢水可生化性差、系統處置效率低、設計進水水質(如鹽分)與實踐存在較大差別等，造成實踐運轉效果較差，出水不能穩定達標排放。

　　3、改造工程設計

　　3.1 設計范圍及進、出水水質

　　依據園區企業的廢水排放現狀，分離污水處置廠進水水質請求，肯定設計進、出水水質見表1。出水水質需到達《城鎮污水處置廠污染物排放規范》(GB18918—2002)的一級A規范。

　　依據建立單位請求及對園區污水處置廠進水類別及水質的摸查，改造工程設計范圍為2.0x104m3/d，其中低濃度廢水為0.6x104m3/d，高濃度廢水為1.4x104m3/d，低濃度廢水包括：園區生活污水、鍋爐廢水、空中沖洗水、企業搜集的初期雨水、預處置后生化性較好(B/C>0.3)的排水以及低COD(<100mg/L)的廢水。高濃度廢水包括：除低濃度廢水之外經預處置后的企業生產廢水。

　　3.2 改造工藝

　　由于化工農藥廢水中含有多環芳香烴和雜環化合物等復雜有機物，屬于難降解廢水，單純的生化工藝無法對其開環開鏈，所以生化處置之前需求實施高級氧化預處置。采用高級氧化前置預處置+強化生化+后置高級氧化+深度處置的工藝改造道路，工藝流程如圖2所示。企業高濃度廢水經過預處置進入粗格柵池、調理池、細格柵池、沉砂池，隨后進入Fenton池，經過強氧化作用實施開環、斷鏈，提升廢水的可生化性。然后與經粗格柵池預處置的低濃度廢水一同進人復合水解酸化池實施厭氧生物反響，使大分子有機物合成轉化為小分子有機物，可生化性大大提升，隨后進入氧化溝，在氧化溝好氧段設有曝氣系統。好氧微生物在氧氣充足的條件下，應用微生物新陳代謝的作用將廢水中的有機物合成成二氧化碳和水，硝化細菌則將氨氮轉化為硝酸鹽，混合液經過回流至缺氧段，在缺氧段內實施反硝化脫氮。隨后廢水經過沉淀池，活性污泥在此單元沉淀后回流，上清液再次絮凝沉淀，絮凝沉淀后出水進人臭氧催化反響池充沛反響，再次提升可生化性后進人曝氣生物濾池(BAF)，廢水中的有機物在BAF池內進一步降解，然后經消毒后達標排放。

　　3.3 提標改造構筑物及主要技術參數

　　提標改造工程主要新建、改造建(構)筑物及主要技術參數見表2。

　　主要設備及參數見表3。

　　3.4 運轉效果

　　該項目自2017年11月開工，2018年6月竣工投入試運轉，2019年4月環保監檢驗收合格。表4為2019年4月1日-3日的驗收監測數據。

　　3.5 提標改造特征及經歷

　　①充沛思索進水水質的復雜性和動搖性，增強廢水水質監控和事故調理。由于園區廢水品種的多樣性，不同企業的廢水特征污染物的差別很大，混合處置難度大，且投資和運轉本錢過高。經過“一企多管(或一企一管)”，園區污水處置廠單獨對每根管道廢水實施監測，如發現污染物超標，即經過閥門阻斷排污管或將超標廢水排人污水處置廠增設的事故池另行處置，以確保系統穩定運轉。

　　②增加前端高級氧化和水解酸化，徹底處理原生化處置效率低的問題，保證生化處置效果。由于難降解廢水中大多尷尬生物降解的復雜有機物，實踐可應用作為脫氮除磷的易降解碳源有限，原水解酸化池水力停留時間也較短。在改造工藝采用化學預處置和強化水解酸化相分離的預處置工藝，能夠提升廢水的可生化性。

　　化學預處置采用芬頓氧化，將難降解的高分子有機物轉化為易降解的有機物，新建水解酸化池，大幅提升水解酸化池水力停留時間，強化水解酸化效果，應用水解酸化菌對復雜有機物實施開環、斷鏈，提升廢水的可生化性，為后續氧化溝脫氮除磷提供充足的可應用碳源，提升處置系統的效能。

　　③充沛應用現有處置設備，發掘池體潛力，強化好氧生物處置。現狀氧化溝水力停留時間相對較長，采用簡單易行的改造方式，在氧化溝內加設填料，充沛發掘其潛力，提升其脫除COD、脫氮除磷效率，對毒性、沖擊負荷和高含鹽量有較強的順應才能。

　　④增加深度處置工藝，有效保證出水水質。因廢水成分復雜，處置難度很大，故在氧化溝后再設置臭氧催化氧化和BAF分離的深度處置工藝，進一步去除廢水中的難降解有機物(包括微生物代謝產物等)和SS，提升水質穩定達標率。

　　4、主要技術經濟指標

　　本次提標改造工程直接投資(建筑裝置費)約為6141萬元，其中土建為2662萬元，設備及裝置工程為3479萬元。

　　直接運轉費用為8.004元/m3，包括電費、藥劑費、人工費、污泥處置費。其中：工業用電價錢為0.62元/(kW?h)，用電量為850xl04kW.h/a，折合用電本錢為0.722元/m3，藥劑包括硫酸、H2O2、七水合硫酸亞鐵、NaOH、PAM、粉末活性炭、純氧、PAC、二氧化氯等，費用為55144元/d，折合藥劑本錢為2.755元/m3，污水廠定員16人，費用為90萬元/a，折合人工費為0.12元/m3，污泥運輸處置費用為5000元/t，污泥產量為17.5t/d，折合污泥運輸處置費為4.407元/m3。

　　廢水處置量為2x104m3/d，COD去除率為93.4%，TN去除率為90.4%。按年運轉360d計，則可減少向環境排放的COD約為30%t/a，TN約為505t/a。

　　5、結語

　　①提標改造采用Fenton+混凝沉淀+水解酸化+氧化溝+臭氧氧化+BAF的工藝組合處置化工農藥廢水，于2019年4月經過環保監檢驗收，處置才能到達設計請求，出水水質穩定到達《城鎮污水處置廠污染物排放規范》(GB18918—2002)—級A規范。

　　②該工藝運轉效果良好，運轉直接費用為8.004元/m3，每年可減少向環境排放COD約為3096t/a，TN約為505t/a。

　　③充沛應用原有設備，做到新舊設備銜接順暢，減少了工程投資。