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摘要:工业园区污水处理厂废水来源于工业园区入住的各种各类的工业废水及少量的生活污水,园区生产各企业性质不同,其产生的废水水质千差万别。因此工业园废水处理厂在工艺设计上有自己的独特,不仅要分析来水水质特点,还需要分析该工业园区的发展规划要求、主导产业情况,以确定了最佳的工艺。
关键词:工业园区污水;污水处理厂;污水处理设计
前言
工业园区是一种将工业企业聚集在一起集中管理的重要的园区建设方式,最早出现在西方发达国家,为发展经济、改善城市布局所采取的对推动当地经济发展起到了重要的作用。随着工业园区建设的不断完善,人们对污染企业的管理越来越严格,污染严重的企业逐步向园区集中,新建工业项目必须“入园进区”。工业园是从事工业生产活动的集中区,即消耗大量新鲜水,同时又排放大量污水污染环境。2014年4月16日,由国务院印发的“水十条”正式出台,要求集中治理工业园区的污水,园区内工业废水必须满足集中处理要求,强制污染性强的企业建设与处理设施,达标后方可进入污水集中处理设施。
1设计规模与设计进水水质的确定
工业园区的总体规划依赖于当地经济的发展及园区的功能定位,大型工业园区从规划、招商引资到开发建设的周期较长,通常采用一次规划,分期建设的模式进行建设。园区专项规划中的排水规划取决于园区总体规划和入驻企业的用水排水情况。工业园区污水量具有很大的不可预见性,不同性质的生产企业,其产生废水量没有可参考性。工业园规划中的园区污水量往往是根据单位面积工业用水量指标计算,没有结合实际生产企业。污水处理厂可研也基本上根据规划及结合目前仅有的几家入住企业情况而定,但园区建设往往滞后,其招商企业性质不知,水量无法获取准确的数据。其次园区管网建设不能同步及建设不完善,出现“断层”,或管网设计不合理,污水收集率较低,上述原因造成了污水处理厂实际进水量与按规划、设计建设的处理规模严重不符。因此园区污水厂的规模设计阶段,要根据园区招商引资政策和外部市场条件的变化,入驻企业的变化而随之变化,在项目设计前期,建议广泛收集入驻企业的排水信息,必要时去类似生产工艺的企业进行现场调研。工业园区污水处理厂的建设规模除了需要科学的计算方法,更应该在规划、统计、现场勘察等方面进行综合考虑,确定合理设计参数,根据工程实际情况,总体规划、总体设计、分期实施,确保城市污水处理厂的建设规模合理使用。从服务区域的污水现状和排放水体的要求以及当地的财力状况综合考虑。在分期建设的工业园,污水处理厂第一期工程宜小不宜大,以利于减小失误所造成的影响,便于总结经验,使后续工程更加合理、完善,也有利于为将来总体规模增大、处理标准提高留有余地。
园区企业排放的生产废水,完全取决于入驻企业的生产产品、原材料及生产
工艺。各企业生产废水性质不同,水质也不同,需要园区企业采取不同的方法进行预处理,各自建设配套的废水处理设施,废水由企业自行处理,各项水质指标都合格后,经地方环保部门监测达标才允许排放进入集中污水处理厂进行后续处理。尽管如此,各企业预处理后的废水混合后,废水中的污染物种类多、营养物质不平衡,甚至含有一些难降解的有毒有害污染物,如化工企业产生的废水含有氰化物、酚或苯系物等。
由于工业园区废水水量、水质的波动,建议对于设计规模和设计进水水质在设计上要进行统一考虑,同时要兼顾污水厂的水力竖向设计。当没有全面的排水资料时,建议设计规模按照污水厂可同时接收85%~90%原水在最大流量下的情况选取。不宜将最大水量作为设计规模同时,在设计进水水质的选取上,适当考虑到污染物浓度,鉴于工业污染物成分复杂,此时对应进水污染物浓度可比调研数据略大,取一定的安全系数,以确保污染物总量负荷符合设计需要。
2工艺选择及设计
工业园区污水处理工艺线通常前端的调节预处理系统、生化厌氧+好氧处理系统、当排放标准较严格或者有回用处理系统时还需要上深度处理系统。
调节预处理系统通常用于均衡水量和水质,防止冲击后续系统。由于污水中工业废水占的比例较大,且工业废水可能具有毒性、难降解性污染物较多等特点为保证污水的后续生化处理的顺利进行,提高废水的可生化性,缓解并降低企业废水间歇性排放以及由于事故排放对后续生化反应造成的冲击,保证后续处理工艺进水水质稳定,保障处理厂的正常运转,考虑在生化反应池前设置水解酸化池,为后续处理单元处理提供有利条件,其良好的设计对于整个污水厂而言都至关重要。
生化处理系统是整个污水厂的核心处理单元,溶解性的污染物大多在此消解。设计良好的生化系统,可以在很大程度上降低整个污水厂的能耗。在工艺设计上,要综合考虑十五个二级指标:常规污染物去除率、特征污染物去除率、脱氮除磷效果、抗冲击负荷能力、出水年达标率、工艺运行稳定性、工艺合理性、工程建设投资及运行费用、占地面积、污泥产生量、臭气污染情况、噪声影响情况、操作管理难易程度、自动化程度;采用活性污泥法的工业园区的生化处理系统宜选用长泥龄的活性污泥法,对于总氮排放要求小于25mg/L的情况,设计污泥泥龄宜大于20d。曝气池的池型宜选用推流式,水量大的可以选用氧化沟工艺,由于工业废水的水温普遍比市政污水高,为了增加氧的传质效率,池深宜大于5m,以节省能耗。为了维护缺氧区的环境,减少内回流携带的空气量,可以在曝气区末设计一个脱气区,内回流泵在此吸取已脱除大部分空气的混合液再回流至缺氧区,以保证反硝化菌最适宜的代谢环境。
近年来,一些工业发达的地区,环境容量接近饱和,环保对工业园区的排水标准中对COD的排放要求更加严格,并且增加了对TOC、色度的限制,这就需要对生化处理之后的出水进行深度处理。由于工业废水中含有很多不可生化降解的COD,为了达到TOC、COD和色度的排放指标,宜采取高级氧化加高效沉淀滤池的工艺。高级氧化法有Fenton氧化法及臭氧氧化法,由于高级氧化法投资较大,运行成本高,不宜将高级氧化单元进行过大设计。通常,不可生化COD对氧化剂的消耗量取决于物质结构、传质条件、pH以及水温等条件,可行时需要进行试验确定。对于工业园区的废水,当没有试验数据时,可参照类似工业园经验值确定。此外,考虑到工业废水污染物的复杂性,远期园区的扩展以及日趋严格的排放标准,深度处理线在设计上要预留有升级改造工艺的空间以及占地空间。
3总结
工业园区污水处理厂设计时要选择工艺流程简单、占地少、运行费用低,适合当地实际情况,采用对废水水质水量变化的适应性较强的工艺。工业园区污水处理厂的服务企业错综复杂,其排水也不具有市政污水的共性特点,因此在工业园区污水处理厂的设计上,既要了解园区整体的功能定位和规划,又要逐一分析每一户入驻企业的排水特点及有无特定组分的污染物。前期的水质水量调研至关重要,在工艺设计、设备选择和总图布置方面都要远近结合,预留升级改造的空间。
参考文献
[1]李桂平.某工业园区污水处理厂设计[J].工业水处理,2013,33(9):73-75.