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高排放標準下工業聚集區廢水處理廠提標改造技術探討

時間:2019-04-08 10:43

來源:給水排水

作者:唐凱峰、趙樂軍、王華

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我國早期的工業聚集區產業結構多樣,廢水水質、水量變化大,成分復雜,有毒有害且難降解有機物含量高。當前越來越多的流域和地區制定了較《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918-2002)更為嚴格的地方性排放標準,工業聚集區廢水處理廠達標排放面臨更大的挑戰。提標改造工程需根據特定的水質特點,從源頭調控、穩定預處理、強化生物處理、完善深度處理的角度出發,針對特征污染物采取有效措施,合理確定工藝路線。

目前我國建成和在建的工業聚集區已經達到了9000多個,工業廢水排放量占全國污水排放總量的45%左右。園區綜合工業廢水的水質、水量變化大,成分復雜,難降解和有毒有害物質含量高,pH不穩定,污染物含量高且營養不均衡。由于產業結構調整、主體工藝針對性不強、管理不到位等原因,工業聚集區往往成為水污染控制的重災區。目前海河流域的京津地區、巢湖流域、太湖流域、賈魯河流域等地區均制定了較《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918-2002)更嚴格的地方性排放標準;2015年環保部頒布的《城鎮污水處理廠污染物排放標準(征求意見稿)》中提出了在國土開發密度較高、生態環境脆弱的地區執行水污染物特別排放限值,主要指標參照地表Ⅳ類;水污染物排放標準呈現進一步收緊的趨勢。工業聚集區廢水處理廠提標改造面臨著更大的挑戰。

1 提標改造總體工作思路

1.1 特征污染物識別

對工業聚集區的既有排污企業進行摸底調查,了解其生產工藝和主要原材料,分析其可能產生的污染組分。逐一調研其所屬行業排放廢水的水質特點和行業排放標準,了解企業內部既有的廢水處理工藝,分析廢水中可能存在的TDS、難降解有機物、有毒有害物質、有機磷、不可氨化的有機氮等制約達標排放的限制性因素,為制定有針對性的提標改造方案奠定基礎。

1.2 搜集實際進出水水質資料、分析污染組分、水質特點、變化規律和現狀設施能夠達到的處理效果

分析工業聚集區廢水處理廠實際進水水質,重點關注pH、油、懸浮物、色度、堿度、重金屬、鐵、銅、氰化物、TDS、苯系化合物、氯系化合物、醫藥中間體、特殊顯色基團等非常規檢測的污染物含量。通過分析B/C判斷可生化性,分析氨氮和總氮指標的差值判斷生物脫氮的可行性,通過長歷時的生物處理試驗判斷難降解COD的含量,通過觀察生物反應池內的污泥性狀了解來水的生物毒性。

了解運行過程中曾經出現過的異常現象,如污泥分散、污泥上浮、進水pH和顏色變化、懸浮物和漂浮物含量變化等等,分析進水水質的變化規律。

搜集實際出水水質指標及其變化規律,將其與排放標準對照,分析提標改造需要強化去除的污染物指標;與進水水質對照,分析現狀設施運行效能。

1.3 強化源頭調控,為末端達標排放創造條件

工業聚集區廢水處理廠提標改造不單純是內部改造問題,必須從整個園區水污染防治的角度出發,強化源頭治理、監管與調控,為達標排放創造條件,源頭調控與末端治理并重。源頭調控主要有4個方面內容:

(1)規范排污口建設,企業排污口設置水質水量計量裝置,納入監管單位實時監控系統,重點監控指標依據不同的行業適當調整,確保源頭達標排放。

(2)制定園區內部企業水污染物間接排放標準。當前大部分工業聚集區的廢水經過排污企業與末端處理廠兩次處理,既加大了企業的成本,也加大了廢水處理廠的處理難度,不利于廢水處理社會成本的最小化。2008年頒布的制漿造紙、電鍍等11個行業的水污染物排放標準創設了以協商方式來確定水污染物間接排放標準的新模式。針對BOD5、COD等常規污染物間接排放限值適當放寬或不做要求,進一步收嚴第一類污染物、難降解COD、不易處理的氮磷、有毒有害物質的排放限制。

(3)重點監控園區內可能存在的總量小、濃度高、毒性大、含鹽量高,嚴重影響末端處理工藝正常運行的廢水、廢料等,必須單獨處置,嚴禁進入公共排污系統。

(4)有條件的大型工業園區可采用“污污分流”的方式,將水質差別較大、對處理工藝要求迥異、混合后可能產生新的難處理組分的廢水分別排入各自的廢水處理廠,從整體上降低工業聚集區水污染治理難度和成本。

1.4 末端治理思路

綜合工業廢水提標改造須從穩定預處理、強化生物處理、完善深度處理3個方面著手。

工業廢水重在預處理,預處理主要包括水質預警、水質水量調節、事故排放、水質調理、有毒有害物質去除等工序。預處理工藝是否合理,是后續生物處理和深度處理能否穩定運行的前提條件。

高排放標準下綜合工業廢水的生物處理須重點強化其對難降解有機物的去除能力,對水質水量、有毒有害物質和TDS、游離氨的耐受能力,脫氮能力等。

深度處理是提標改造的最后屏障,主要確保COD、TP、SS 3項指標達到排放標準。高排標準規定的SS小于5mg/L,目前常用各種形式的砂濾和超濾系統,也有采用磁混凝沉淀直接出水,還有待實踐的進一步檢驗。高排標準規定的TP小于0.3mg/L,目前主要還是靠混凝沉淀,常用混凝沉淀、高密度沉淀、重介質沉淀等,也可根據水質特點選擇氣浮工藝。確保TP穩定達到0.3mg/L以下,須關注二沉池出水中有機磷的含量,普通混凝沉淀和氣浮對有機磷去除能力有限,磁加載混凝沉淀工藝在有些項目中具有較好的處理效果,有機磷主要還是依靠源頭調控。高排標準規定的COD小于30mg/L,難降解COD的深度去除工序已經成為深度處理的常用配置。

1.5 通過試驗研究合理確定工藝路線和設計參數

綜合工業廢水成分復雜,污染物組分之間相互影響,且在處理過程中可能產生新的污染組分,采用的工藝流程及試驗效果必須經過試驗驗證,主要設計參數需在試驗過程中摸索,有條件的項目需開展全流程的中試研究。主要驗證內容包括各工序的最優運行工況、處理效果、電耗、藥耗等,為工程實施提供依據。

編輯:王媛媛

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