摘要：采用水解酸化-A/O工艺处理工业园区污水。结合工程实际，介绍化工废水处理工程的设计、调试和运行情况。
关键词：工业园区污水,水解酸化,A/O
1 引言
太仓港口开发区石化工业园区配套的港区污水处理厂设计总规模2万m3/d，一期工程规模1万m3/d已建成投产，实际污水处理量已达到9500m3/d，原采用的是A/O工艺，出水执行《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中表4工业Ⅰ级排放标准(见表1)。2007年江苏省环境保护厅颁发了《化学工业主要污染物排放标准DB32/939—2006》以及《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值》(DB32/T1072-2007)标准，新标准对化工园区集中污水处理厂主要污染物排放标准的规定比原港区污水处理厂执行的标准有所提高，其中COD排放标准由原100mg/L提高到了80mg/L(见表2)。原生产工艺设备不适应江苏省标准的要求，因此需对原有工艺设施进行改造，以使污水厂出水能满足江苏省新标准排放要求。本文主要介绍原工艺的设计以及改造增加的水解酸化池设计、调试情况。
2 工艺设计
2.1 废水排放情况
石化工业区现有入网企业30多家，主要是医药化工、精细化工、石油化工、烟草切片、印染等企业，他们的废水主要是生产有机化工产品的工艺水洗液、酸碱洗液和中和反应液及生产冲洗水，水中含有大量难降解的有机物，如：多环芳羟类化合物、杂环化合物、有机合成高分子化合物、有机氰化物等，根据石化工业区的要求，产生工业废水的单位必须进行预处理，使出水水质达到国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的三级排放标准(见表1、2)后，方可排入石化工业区污水管网。管网中的废水除了这些废水外，还有非常少量的生活污水。这些废水B/C很低一般小于0.25，污水中难降解物质含量高。
2.2 原工艺流程
根据石化工业区的废水特征，生化处理采用缺氧一好氧法简称A/O工艺。原工艺流程如下：
2.3原污水处理构筑物和主要工艺设计参数
由于石化工业区道路污水排水管按20000m3/d设计，由于出水后出水要过江堤排放，只能一步实施到位。对此一期污水处理厂集水池一级泵房和出水泵房两单体土建按20000m3/d设计，其他单体按10000m3/d设计。总平面布置时考虑二期发展。
2.3.1 集水池一级泵房
共设四台CP3201-180潜水泵(三用一备)，一期安装三台(二用一备)，每台流量为280m3/h，扬程为15m，电耗22kw，根据液位自动控制水泵的启动。集水井尺寸8m×7m×8.5m
2.3.2 沉砂池
平面尺寸19.75m×5.80m，帘格井分为二格，每格宽0.84m，各配置循环齿耙清污机一台，每台配用功率为0.75kw。
2.3.3 调节池二级泵房
调节池和二级泵房合并建造。调节池调节水量为8小时，平面尺寸为40m×14m，有效容积为3360m3,考虑混合效果载池内配4台液下搅拌器，每台电耗5.5kw。二级泵房平面尺寸为14m×6m。内配3台6MF-BC出水输送泵，每台流量为228m3/h，扬程为9.4米，电耗11kw(二用一备)。
2.3.4 曝气池
采用A/O法，分二组，每组设计流量为5000m3/d，每组曝气池平面尺寸为36m×32m，有效体积为5148 m3。共分四个廊道，A段占1/4，O段占3/4。水力停留时间为25小时，污泥负荷为0.1kg/BOD5/kgmlss.d,mlss为3.5g，内回流为1：3，外回流为1：1。A段设置五台液下搅拌器，每台电耗1.5kw,O段采用微孔曝气管供气。
2.3.5 鼓风机房
平面尺寸为27m×8m。共计6台鼓风机，其中曝气池分2组，每组3台。每台风量为39.9m3/min，风压为5mH2O,电耗55kw.
2.3.6 二沉池
采用辐流式沉砂池，设计为二座。每座直径为Ф20m,边水深为3.0m,表面负荷为0.7m3/m2/h,池中设有周边传动吸刮泥机，配置功率为0.37kw/台。
2.3.7 出水泵房
由出水池和出水泵房组成。出水池也作为厂区消防水池。平面尺寸为18m×6m，有效容积为324m3。出水泵房内设置3台输送泵(二用一备)并且预留二台二期用泵位置。每台泵的流量为210m3/h,扬程为20m，电耗为30kw，根据出水池液位控制出水泵的启闭。
2.3.8 储泥池及污泥脱水机房
二沉池排出的剩余污泥含水率为99.2%，剩余污泥流入储泥池。储泥池分两座，每座尺寸：6m×6m×4m，合计有效容积为252m3。设置2台液下搅拌器，每台电耗5kw.
2.4工艺改造
针对目前污水主要为医药、化工等废水，B/C比低，污水中难降解物质含量高的特点，改造主要是增加厌氧工序，于原厂区西北角新建一座水解酸化池，污水经二级泵房提升后进入水解酸化池。经过厌氧接触反应，加强生化处理前期对工业废水中难降解大分子化合物进行破环、断键、裂解等基团取代的还原作用，使大分子化合物分解为小分子化合物，提高废水的可生化性，并去除一部分COD和SS，提高后续A/O生化处理效果，同时提高系统因水质、水量波动频繁的抗冲击能力，确保处理后的污水达到新标准排放。其改造工艺流程为：
水解酸化池为矩形钢筋混凝土结构，分为4座并排的池子，4座池子可以独立运行，根据污水量可调整运行的个数。整个池子平面尺寸为19.2 m×75.0m，池深7米，地下2米，水力停留时间20小时。每座池子中布置3m高的填料层，用池中间脉冲布水器脉冲布水，周边堰上出水。
另外在A/O池出水堰处加装化学除磷药剂投加装置。工艺调控时A/O工艺先满足NH3-N、TN去除效果，通过开启加药装置投加化学聚合硫酸铁等药剂降低出水总磷浓度。
3.水解酸化池填料挂膜的培养
水解酸化池调试时直接将剩余污泥池放空，通过厂内污水管网，每天A/O池排出的剩余污泥直接流入进水一级提升泵房，通过超越管污泥与进水充分混合直接泵送至水解酸化池，这样有利于池内污泥分布均匀，有利于填料挂膜。运行2周后填料上初步附着一层污泥，运行一个半月后填料上布满厚厚污泥，池上可以看见有时会有水泡冒出，表3的化验数据表明基本挂膜成功。水解酸化池进出水CODcr去除率由运行2周后的3%，逐渐提高到一个半月后的30%，最高有时达到50%，一般稳定在30%～40%。
水解酸化池的正常运转需要较高的MLSS，污泥由于自身重力而逐渐沉淀过程中与自下而上的脉冲进水充分接触混合，一部分污泥下沉，一部分污泥悬浮，一部分污泥随着进水上升被填料拦截，从而实现吸附、水解、酸化污水中的有机物。但是运行时需要注意，水解池污泥量堆积太多时会出现黑泥随出水溢流出水解池，既影响后续处理效果，也影响池内填料上泥膜和下面污泥床的污泥活性。池底部污泥主要是进水中拦截下的无机颗粒以及填料挂膜上脱落的死膜，所以需要定期排出底部死泥。一般每座水解酸化池一周排泥2次。
4 运行效果
经过2个月的调试运行，改造后的污水处理厂逐步进入稳定运行阶段。水解酸化池极大的提高了污水的可生化性，一些难降低大分子有机物降解成小分子有机酸，出水CODcr指标显著降低。本身A/O生化系统NH3-N、TN去除效果就很好，改造后不需要工艺大调整，出水NH3-N、TN完全达到新的水质指标要求。但是需要连续投加适量的聚合硫酸铁才能满足出水TP指标新要求。
改造前各工艺段的监测结果见表4，改造后各工艺段的监测结果见表5。根据表4、5可知，改造后主要水质参数满足江苏省环境保护厅颁发了《化学工业主要污染物排放标准DB32/939—2006》以及《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值》(DB32/T1072-2007)标准，处理效果达到设计要求。
5 主要经济指标
污水处理厂由于是三级泵房提升，所以电耗相对高些。改造后总装机容量807.67kW，运行容量363.10kW,由于部分设备是间歇运行，日耗电量7025kWh，电费单价按0.667元/ kWh计，变压器容量630kVA，基本电价30元/ kVA.月，实际处理吨水电费成本0.53元;污泥脱水药剂PAM吨水成本0.02元;投加面粉等营养药剂吨水成本0.03元;化学除磷药剂聚合硫酸铁药剂吨水成本0.13元;合计污水处理系统日常运行吨水成本为0.71元。
6 结论
(1)经过近年稳定运行，证明采用水解酸化+A/O工艺处理该工业园区的污水是可行的，污水处理效果良好，出水水质比较稳定。
(2)在生化池前增加水解酸化池，大分子难降解物质经历水解和酸化两个阶段，变成易降解小分子有机酸，提高污水的可生化性，为后续生化处理创造良好的条件。
(3)在A/O池出水口投加适量的化学除磷药剂既可以控制出水TP浓度，也可以增加污泥絮凝效果，降低二沉池出水SS浓度等。在以后需要深度处理改造时，可以直接在工艺尾端增加混凝沉淀过滤及二氧化氯氧化消毒装置。
参考文献
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