陳 斌，馬雪林，陳 龍

（湖南華菱節(jié)能環(huán)?？萍加邢薰荆L(zhǎng)沙 410000）

某農(nóng)產(chǎn)品加工工業(yè)集中區(qū)占地3 km2，按照“一區(qū)兩園”布局，被農(nóng)業(yè)農(nóng)村部批準(zhǔn)為全國(guó)農(nóng)產(chǎn)品加工創(chuàng)業(yè)基地。主要支柱產(chǎn)業(yè)為農(nóng)副產(chǎn)品加工業(yè)和林業(yè)資源綜合開(kāi)發(fā)業(yè)，包括紡織、服飾、鞋類與玩具加工產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目，麥芽低聚糖生產(chǎn)項(xiàng)目，米杉木工藝鏡框生產(chǎn)項(xiàng)目，竹纖維紡織品加工生產(chǎn)項(xiàng)目，楠竹精深加工綜合產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)項(xiàng)目以及生豬養(yǎng)殖和屠宰項(xiàng)目。

工業(yè)園區(qū)內(nèi)的排污企業(yè)排放的污水，含有蛋白質(zhì)、糖類、淀粉、動(dòng)物排泄物、毛發(fā)、血液，以及一些化學(xué)添加劑、油漆油脂類等，具有排污不規(guī)律、水質(zhì)復(fù)雜、各股廢水可生化性區(qū)別大等特點(diǎn)[1-3]。工業(yè)園區(qū)內(nèi)的污水，均在企業(yè)內(nèi)部先經(jīng)預(yù)處理達(dá)到《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》后，再進(jìn)入園區(qū)配套的集中式污水處理廠，日處理規(guī)模為5 000 m3/d，變化系數(shù)Kz=1.74，執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)B排放標(biāo)準(zhǔn)。

1 進(jìn)水水質(zhì)水量

工業(yè)園區(qū)排放的污水包括生活污水和生產(chǎn)廢水，其中生活污水直接進(jìn)入園區(qū)污水處理廠，企業(yè)排放的生產(chǎn)廢水由各排污企業(yè)進(jìn)行預(yù)處理，達(dá)到《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》要求后，排入園區(qū)污水處理廠，與生活污水合并處理。進(jìn)水水質(zhì)如表1所示。

2 處理工藝

2.1 污水處理工藝

污水處理廠主體工藝采用“預(yù)處理+水解酸化+改良型A2O＋MBR+紫外消毒”。

流程：原水→粗格柵→提升泵房→細(xì)格柵→旋流沉砂池→膜格柵→調(diào)節(jié)池→水解酸化池→改良型A2O→MBR→紫外消毒→達(dá)標(biāo)排放。

污水經(jīng)粗格柵渠去除其中較大漂浮物后，進(jìn)入提升泵房，為防止泥砂沉積，井下設(shè)有間歇曝氣裝置，再由污水泵提升至細(xì)格柵，去除污水中較小漂浮物，污水自流至旋流沉砂池，可減少后續(xù)膜格柵的機(jī)械磨損[4-5]。沉砂池出水進(jìn)入膜格柵，膜格柵的設(shè)置是為了保護(hù)MBR膜系統(tǒng)，用以去除污水中的纖維狀、毛發(fā)類物質(zhì)，以防膜絲被纏繞而造成損壞或膜污染。

膜格柵出水自流入調(diào)節(jié)池，池內(nèi)設(shè)有潛水?dāng)嚢杵鳎|(zhì)均量后進(jìn)入水解酸化池。池內(nèi)設(shè)有組合填料，利用成膜微生物將大分子物質(zhì)分解成小分子，將難降解部分物質(zhì)分解成易降解物質(zhì)，隨后流入改良型A2O池，先進(jìn)入前置的預(yù)缺氧池，之后通過(guò)厭氧、缺氧、曝氣，部分污水直接進(jìn)入?yún)捬醭兀炊帱c(diǎn)配水，在微生物作用下，將污水中有機(jī)污染物分解為H2O、CO2、N2等物質(zhì)。泥水混合物共同進(jìn)入MBR膜池進(jìn)行再處理，通過(guò)膜設(shè)備間的產(chǎn)水抽吸泵將清水泵至紫外消毒渠消毒，然后經(jīng)出水計(jì)量渠計(jì)量，最終排入附近河流[6-8]。

2.2 污泥處理工藝

柵渣：粗格柵、細(xì)格柵、膜格柵截留的柵渣→收集暫存→外運(yùn)處置；泥砂：旋流沉砂池→砂水分離器→砂池暫存→外運(yùn)處置；剩余污泥：MBR膜池配套的污泥回流池剩余污泥、水解池底部污泥→污泥濃縮池→污泥泵→污泥脫水→污泥干化場(chǎng)→外運(yùn)處置。

2.3 應(yīng)急處理工藝

對(duì)于工業(yè)園區(qū)污水來(lái)說(shuō)，由于不同類型的生產(chǎn)企業(yè)具有不同的生產(chǎn)特性，排水時(shí)段也各不相同，導(dǎo)致污水處理廠在不同時(shí)段接收到不同水質(zhì)狀態(tài)的污水[9-11]。為確保后續(xù)生化處理系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行，人們對(duì)入口水量平衡和水質(zhì)均化提出了比較高的要求。此外，不可避免地存在生產(chǎn)企業(yè)內(nèi)部治污設(shè)施不完善或檢修等異常排水情況，同時(shí)因招商引資的不確定性，水質(zhì)的復(fù)雜性和水量的變化特性偏離原設(shè)計(jì)指標(biāo)。為確保污水處理廠能正常運(yùn)行并穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，要設(shè)置應(yīng)急儲(chǔ)水池來(lái)接收異常來(lái)水，且預(yù)留備用預(yù)處理設(shè)施所需場(chǎng)地。

在膜格柵出水處設(shè)有pH、COD、NH4-N、TP在線監(jiān)測(cè)儀，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)原水指標(biāo)，當(dāng)污水指標(biāo)超過(guò)設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)，隨時(shí)開(kāi)啟事故閘門，將異常原水排入應(yīng)急儲(chǔ)水池；污水在應(yīng)急儲(chǔ)水池內(nèi)，采取對(duì)應(yīng)措施進(jìn)行處置，如調(diào)節(jié)pH后，檢測(cè)指標(biāo)低于設(shè)定值時(shí)，或水量水質(zhì)均偏低時(shí)，中控發(fā)出并水處理提示，通過(guò)人工啟泵的方式，將應(yīng)急儲(chǔ)水池內(nèi)的污水按需泵入調(diào)節(jié)池，與正常原水合并處理[12-13]。

2.4 工藝特點(diǎn)

工業(yè)園區(qū)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)后，因地理環(huán)境、營(yíng)商環(huán)境、配套產(chǎn)業(yè)鏈和交通物流條件等諸多因素的影響，在招商引資過(guò)程中，普遍存在實(shí)際產(chǎn)業(yè)與規(guī)劃不一致，甚至與原規(guī)劃存在重大偏離的情形，使得工業(yè)園區(qū)污水的水質(zhì)水量存在非常多的不確定因素，這對(duì)污水處理廠的工藝設(shè)計(jì)和建設(shè)提出了更高的要求。

本工藝為了考慮入住產(chǎn)業(yè)的多變性，在污水處理廠的工藝路線選擇上綜合考慮以下思路：預(yù)處理工藝覆蓋面廣、調(diào)節(jié)能力強(qiáng)、緩沖能力大的組合，并納入應(yīng)急處理設(shè)施和預(yù)留針對(duì)性強(qiáng)的預(yù)處理場(chǎng)地；主體工藝做到操作彈性大、工藝可變性好、穩(wěn)定性高，做好分組操作。

生化主體采用改良A2O+MBR組合工藝。通過(guò)將回流污泥和部分進(jìn)水先進(jìn)入預(yù)反硝化區(qū)（另一部分進(jìn)水直接進(jìn)入?yún)捬醭兀?，以達(dá)到微生物利用有機(jī)碳作為碳源進(jìn)行反硝化的目的，有效提高系統(tǒng)的生物脫氮能力，同時(shí)預(yù)反硝化區(qū)的設(shè)立可以有效保持厭氧區(qū)的溶解氧，提高生物除磷能力[14]。

3 主要構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)參數(shù)

3.1 預(yù)處理

預(yù)處理主要包括粗格柵渠、提升泵房、細(xì)格柵渠、旋流沉砂池、膜格柵渠、調(diào)節(jié)池，以及應(yīng)急儲(chǔ)水池。

3.1.1 粗格柵渠

2座，1用1備；B＝800 mm，設(shè)計(jì)流量Qmax=362.5 m3/h。配套設(shè)備：回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)2臺(tái)，柵隙20 mm，安裝角度α＝75°，N＝0.55 kW，配套液位差計(jì)，自動(dòng)控制啟停；手輪式插板閘門4套。

表1 設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)

3.1.2 提升泵房

1座，有效容積190 m3，HRTmax=31 min，全地下式。配套設(shè)備：潛污泵3臺(tái)，2用1備，Q=185 m3/h，N=15 kW，變頻控制；電磁流量計(jì)1臺(tái)；離心通風(fēng)機(jī)1臺(tái)，風(fēng)量1 000 m3/h，風(fēng)壓498～317 Pa，N=1.1 kW。

3.1.3 細(xì)格柵渠

2座，1用1備；B＝800 mm，設(shè)計(jì)流量Qmax=362.5 m3/h。配套設(shè)備：回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)2臺(tái)，柵隙5 mm，安裝角度α＝75°，N＝0.55 kW，配套液位差計(jì)，自動(dòng)控制啟停；手輪式插板閘門4套。

3.1.4 旋流沉砂池

1座，Qmax＝362.5 m3/h，停留時(shí)間85.7～49.25 s，表面負(fù)荷67.63 m3/（m2·h）。配套設(shè)備：旋流沉砂器1臺(tái)，1.1 kW，配羅茨鼓風(fēng)機(jī)1臺(tái)，1.5 m3/min，N=2.2 kW；砂水分離器1臺(tái)。

3.1.5 膜格柵渠

2座，1用1備；B＝800 mm，設(shè)計(jì)流量Qmax=362.5 m3/h。配套設(shè)備：超細(xì)膜格柵機(jī)2臺(tái)，柵隙1 mm，安裝角度α＝90°，N＝0.55 kW，自動(dòng)控制啟停；手輪式插板閘門4套。

3.1.6 調(diào)節(jié)池

1座，有效容積1 700 m3，HRT=8.16 h，全地下式。配套設(shè)備：潛污泵3臺(tái)，2用1備，Q=100 m3/h，N=7.5 kW，變頻控制；電磁流量計(jì)1臺(tái)；潛水?dāng)嚢铏C(jī)4臺(tái)，N=2.5 kW；離心通風(fēng)機(jī)1臺(tái)，風(fēng)量1 000 m3/h，風(fēng)壓498～317 Pa，N=1.1 kW。

3.1.7 應(yīng)急儲(chǔ)水池

1座，有效容積2 500 m3，HRT=12 h，全地下式。配套設(shè)備：潛污泵2臺(tái)，2用，Q=100 m3/h，N=7.5 kW，變頻控制；電磁流量計(jì)1臺(tái)；潛水?dāng)嚢铏C(jī)4臺(tái)，N=4.0 kW；離心通風(fēng)機(jī)1臺(tái)，風(fēng)量2 000 m3/h，風(fēng)壓498～317 Pa，N=2.2 kW。

3.2 生化處理

生化池按5 000 m3/d設(shè)計(jì)，主要包括水解酸化池+改良型A2O生化池+MBR池。

3.2.1 水解酸化池

2座，并聯(lián)運(yùn)行，有效容積852 m3，HRT=4.0 h，填充Φ150組合填料182.3 m3。

3.2.2 改良型A2O生化池

2組，并聯(lián)運(yùn)行，采用普通活性污泥法，分為預(yù)缺氧池、厭氧池、缺氧池和曝氣池。其中：預(yù)缺氧池，有效容積104.2 m3，HRT=0.5 h；厭氧池，有效化池容積416.7m3，HRT=2.0 h；缺氧池，有效容積1 064.2 m3，HRT=5.0 h；好氧池，有效容積1 406.6 m3，HRT=6.75 h。配套設(shè)備：預(yù)缺氧池潛水?dāng)嚢铏C(jī)2臺(tái)，單臺(tái)功率1.5 kW；厭氧池潛水?dāng)嚢铏C(jī)4臺(tái)，單臺(tái)功率2.5 kW；缺氧池潛水?dāng)嚢铏C(jī)4臺(tái)，單臺(tái)功率4.0 kW；好氧池鼓風(fēng)機(jī)2臺(tái)，1用1備，24 m3/min，單臺(tái)功率45 kW，微孔曝氣器Φ260，1 110套；混合液回流泵2臺(tái)，Q=200 m3/h，N=15 kW。

3.2.3 MBR膜池

2組，并聯(lián)運(yùn)行，有效容積617.4 m3，HRT=2.96 h。配套設(shè)備：浸沒(méi)式中空纖維簾式膜組件1套，PVDF膜材，共608片，膜面積共計(jì)13 376 m2，設(shè)計(jì)通量15.6 L/m2·h；抽吸泵3臺(tái)，2用1備，Q=143 m3/h，N=11 kW；污泥回流泵2臺(tái)，Q=100 m3/h，N=7.5 kW。

3.3 尾水消毒

紫外消毒渠1座，B=800 mm，紫外線有效劑量不低于20 mJ/cm2，設(shè)超越渠1座。配套設(shè)備：紫外消毒系統(tǒng)1套，矩陣順?biāo)靼惭b方式，3個(gè)模塊，含紫外線消毒燈18支，燈管功率320 W，紫外C輸出功率108 W，總裝機(jī)功率7.5 kW。為確保設(shè)備檢修或雨季汛期的出水消毒效果不打折扣，另配備次氯酸鈉應(yīng)急投加設(shè)備1套，作為應(yīng)急補(bǔ)充消毒設(shè)施。

4 運(yùn)行效果

工程投運(yùn)后，跟蹤現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中的檢測(cè)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，出水水質(zhì)良好。

表2 實(shí)際進(jìn)、出水水質(zhì)

在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，該污水處理廠的夜間水量遠(yuǎn)超過(guò)設(shè)計(jì)流量，水質(zhì)濃度也高出設(shè)計(jì)指標(biāo)，與城鎮(zhèn)污水的排水規(guī)律、水質(zhì)特性區(qū)別較大。因此，前期調(diào)研對(duì)工業(yè)園區(qū)污水處理的設(shè)計(jì)尤為重要。本項(xiàng)目在設(shè)計(jì)之初，已對(duì)原水的異常情況進(jìn)行了充分考慮，如設(shè)計(jì)有調(diào)節(jié)池和應(yīng)急儲(chǔ)水池等設(shè)施，可以很好地解決水質(zhì)水量的沖擊問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)緩沖過(guò)渡，為生化系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供有力的保障。

5 結(jié)論

工業(yè)園區(qū)廢水水質(zhì)水量變化大，難降解成分多，設(shè)置調(diào)節(jié)池和應(yīng)急儲(chǔ)水池是有必要的，可為后續(xù)生化系統(tǒng)均質(zhì)均量運(yùn)行提供保障，提高處理效率；改良型A2O+MBR的組合型工藝，可以應(yīng)用于以農(nóng)產(chǎn)品加工為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的工業(yè)園區(qū)污水處理；從MBR系統(tǒng)回流污泥至前端的厭氧池時(shí)，以及從曝氣池回流混合液時(shí)，需要增設(shè)預(yù)缺氧池，以盡可能地釋放掉混合液以及MBR過(guò)度曝氣所攜帶的氧氣，同時(shí)可起到生物選擇器的作用，為厭氧池的正常運(yùn)行提供有力的保障。