朱明巖

(南京大學環(huán)境規(guī)劃設計研究院股份公司，江蘇 南京 210093)

江蘇某工業(yè)園區(qū)污水處理廠于2011年建成運行，已建污水處理廠設計規(guī)模為2500m3/d，主要處理經過園區(qū)內企業(yè)內部預處理并達到接管標準后所排放的化工廢水，以及少量生活污水。其出水指標執(zhí)行江蘇省《化學工業(yè)主要污染物排放標準》(DB32/939-2006)的一級標準。

隨著我國環(huán)保力度的加強，越來越多的省、市、區(qū)將污染減排與地表水環(huán)境質量改善的抓手聚焦到更嚴格的綜合污水處理廠排水標準上來[1]。依據《省政府辦公廳關于印發(fā)江蘇省化工園區(qū)(集中區(qū))環(huán)境治理工程實施意見的通知》(蘇政辦發(fā)〔2019〕15號)，接納化工廢水的集中式污水處理廠出水主要污染物COD、氨氮、總氮、總磷排放濃度不得高于《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級A標準；其他污染物排放濃度不得高于《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)一級標準。污水處理廠提標升級改造工程既有利于工業(yè)園區(qū)開發(fā)與環(huán)境保護協調發(fā)展，同時又可以改善工業(yè)園區(qū)水環(huán)境、治理水污染，也是堅持可持續(xù)性發(fā)展的重要內容[2]。鑒于此，本文在廣泛收集資料綜合分析及多次討論的基礎上對江蘇省某工業(yè)園區(qū)污水處理廠進行提標改造設計。

1 已建污水廠情況

1.1 概況

目前園區(qū)污水處理廠設計規(guī)模為2500m3/d，實際進水量約為1500m3/d，主要處理園區(qū)內企業(yè)所排放的工業(yè)廢水及少量的生活污水，接管標準采用《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)表1中標準，表中未列出的其他污染物進水水質參照《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)表4中的三級標準，出水執(zhí)行省《化學工業(yè)主要污染物排放標準》(DB32/939-2006)的一級標準。污水處理廠主體處理工藝為“調節(jié)池+斜板沉淀+A/O+二沉+芬頓+混凝沉淀+消毒”，工藝流程如圖1.1-1所示：

圖1.1-1 現狀污水處理廠工藝流程圖

工業(yè)園區(qū)企業(yè)的污水經“一企一管”分別進入進水池各個水槽中，匯總自流經格柵槽后進入調節(jié)池調節(jié)水質水量，調節(jié)池出水通過進水提升泵進入斜板沉淀池進行混凝沉淀處理，沉淀出水進入水解池，水解池出水再進入現有的A/O生化系統，在A/O生化系統內進行好氧生化作用，降解去除污水中的有機物及氨氮，A/O池出水進入二沉池去除污水中的懸浮物，出水進入中間水池(若出水達標可超越排放)，通過芬頓進水泵輸送至芬頓流體化床，芬頓流體化床出水再進入混凝沉淀池，沉淀池出水經計量渠進入外排泵房達標排放。

1.2 運行情況

根據已建污水處理廠2018年監(jiān)測數據，其主要進水水質詳見表1.2-1，主要出水水質詳見表1.2-2。由表1.2-1和表1.2-2分析可知，目前實際進水指標遠遠低于設計進水指標，出水污染物指標都滿足現有標準。

表1.2-1 污水廠進水水質情況表(2018.01～2018.11)

表1.2-2 污水廠出水水質情況表(2018.01～2018.11)

1.3 現狀存在的問題

(1)雖然目前廠區(qū)進水方式為“一企一管”方式，每家企業(yè)都有單獨的進水池，但是只有九家企業(yè)安裝了出水在線監(jiān)測設施，無法確定其余企業(yè)出水是否達標。

(2)根據原水水質檢測情況，確定進水總氮在100mg/L以上，目前污水廠對總氮指標無出水要求，目前生化池設計無法負荷較高的進水總氮，但是升級改造后要求總氮出水指標達到一級A標準。

(3)因為原污水處理廠出水指標不高，芬頓運行費用高，在出水達標的情況下廠區(qū)不投加芬頓。提標升級后污水出水標準達到一級A，為保證出水達標，提高污水可生化性，前端必須投加芬頓進行預處理。

(4)根據2018年水廠進出水指標，發(fā)現平均氨氮由10.75mg/L降到3.54mg/L，氨氮處理效果不佳，污水處理廠提標后，現有工藝遠遠無法滿足一級A的出水標準，所以對現有污水處理廠提標升級勢在必行。

2 提標改造方案

2.1 進水水質

依據蘇政辦發(fā)〔2019〕15號文，化工廢水污染物接管濃度不得高于國家行業(yè)排放標準中的間接排放標準限值；暫未公布國家行業(yè)標準或行業(yè)標準未規(guī)定間接排放的，接管濃度不得高于《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)三級標準限值。該標準未對進水TN、NH3-N、含鹽量做出要求，但是出水執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級A標準中對這三個指標有所要求。為保障出水水質穩(wěn)定達標，TN、NH3-N、含鹽量等指標明確接管標準。

本污水處理廠針對特定的硝基苯、揮發(fā)酚、苯胺類無有效處理措施[3]，并根據對接管范圍內四家大水量企業(yè)水質的調研，結合鹽城市頒布的《關于調整濱海經濟開發(fā)區(qū)沿海工業(yè)園、鹽城市陳家港化學工業(yè)園污水處理廠接管標準的通知》，針對硝基苯、揮發(fā)酚、苯胺類在《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)三級標準限值上提出更高的接管標準，具體見下表2.1-1。

表2.1-1 提標升級污水處理廠進水指標(單位：mg/L，pH無量綱)

2.2 出水標準

依據蘇政辦發(fā)〔2019〕15號文，接納化工廢水的集中式污水處理廠主要污染物COD、氨氮、總氮、總磷排放濃度不得高于《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級A標準；其他污染物排放濃度不得高于《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)一級標準，因此確定本項目出水標準如下表2.2-1所示：

表2.2-1 提標升級污水處理廠出水指標(單位：mg/L，pH無量綱)

2.3 工藝流程

污水處理改造工藝的選擇應根據現有工藝狀況、原水水質、出水要求、污水廠的規(guī)模以及當地溫度、工程地質、電價等因素作綜合考慮。本工程是在現有污水處理廠基礎上的改造，在方案的選擇上，應將著眼點放在污水處理廠的現有實際狀況，結合水質水量和改造要求，側重現有構筑物及設施設備的有效利用[4]。

工業(yè)廢水污染物成分復雜且具有部分毒性，污染物濃度呈上升趨勢，處理達標比較困難。綜合考慮原水水質特點、實際運行經驗以及現場條件，確定本次改造工程工藝流程如下圖2.3-1所示：

圖2.3-1 本次改造工程工藝流程圖

污水由園區(qū)排水管網收集，匯流進入進水池，進水池出水首先流經格柵、截留大尺寸固體懸浮物后進入調節(jié)池，在調節(jié)池中進行中和、均化水質。若來水超標，則超標的污水先進入事故池，再通過水泵小流量打入調節(jié)池以減少系統的沖擊負荷。調節(jié)池出水由泵提升進入斜板沉淀池進一步截留懸浮物，斜板沉淀池出水進入芬頓反應單元，出水進入水解池，水解池作用是利用池內兼氧、缺氧菌將大分子有機物水解為小分子有機物，從而提高污水的可生化性[5-6]，水解酸化出水進入兩級A/O系統進行二級生物處理，后經二沉池出水進入三沉池進一步去除水中的SS及磷，然后污水經過濾布濾池去除水中SS后進入活性炭吸附及再生系統，再進入消毒池去除水中的細菌，最后進入外排及回用泵房壓力排放至渠西河。

格柵的固體截留物粉碎后外運，進行衛(wèi)生填埋處置。斜板沉淀池、水解池、A/O生化池、濾布濾池排出的污泥送污泥脫水系統，經低溫干化脫水生成干泥餅(含水率40%)，干泥餅外運委托第三方處理。

2.4 主要建、構筑物及設計參數

本次污水處理廠經提標改造后，新增及利舊建、構筑物主要設計參數如下表2.4-1所示：

表2.4-1 本次改造工程建、構筑物主要設計參數一覽表

2.5 運行成本

本次改造工程平均單位水量總成本16.98元/m3，單位水量經營成本16.03元/m3，其中污泥處置成本3.33元/m3，固定資產基本折舊費成本0.88元/m3，污水處理收費(含稅價)21.27元/m3。

2.6 工程投資估算

本次改造工程總投資2426.47萬元，其中工程費用1840.16萬元，工程建設其他費用358.12萬元，基本預備費109.91萬元，建設期利息0.00萬元，流動資金118.27萬元。

3 結論

(1)本次提標改造工程的實施，使園區(qū)范圍內水環(huán)境進一步得到改善，盡管污水治理工程并不直接產生經濟效益，但污水廠的建設可顯著優(yōu)化區(qū)域內投資環(huán)境，有利于區(qū)域經濟的可持續(xù)發(fā)展。

(2)本次提標改造工程設計規(guī)模為2500m3/d，污水處理工藝為“進水+調節(jié)+斜板沉淀+芬頓氧化+水解酸化+兩級A/O生化+二沉池+三沉池+濾布濾池+活性炭吸附及再生+消毒池+尾水提升”，污水處理廠出水主要污染物COD、氨氮、總氮、總磷排放濃度執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級A標準。