《A工業(yè)園區(qū)污水處理情況的調(diào)研報(bào)告》

61前言近年來，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展，城市生態(tài)建設(shè)戰(zhàn)略需求不斷提高。城市污水綜合處理廠的技術(shù)水平也必須與時(shí)俱進(jìn)，滿足經(jīng)濟(jì)與生態(tài)協(xié)調(diào)發(fā)展的時(shí)代要求[1]。隨著國(guó)內(nèi)工業(yè)污水處理標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，以及污水處理對(duì)中水回用的要求增加，通過一系列工藝處理，將污水轉(zhuǎn)換為第二類水資源已成必然趨勢(shì)。如果我們不能合理利用處理后的污水，污水處理的本來意義就會(huì)淡化。從全球角度來看，淡水資源已成為限制世界上大多數(shù)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸之一。淡水資源的嚴(yán)重短缺將對(duì)全球經(jīng)濟(jì)，社會(huì)和生態(tài)發(fā)展產(chǎn)生重大影響，而中國(guó)的人均淡水資源也十分匱乏。因此，我國(guó)污水處理過程中如果全面有效地實(shí)現(xiàn)了污水資源的二次利用，使污水可以再次為工業(yè)生產(chǎn)和居民的生活做出貢獻(xiàn)，減輕我國(guó)淡水資源緊缺的壓力。2南寧市上林縣A工業(yè)園區(qū)污水處理規(guī)模的確定污水處理廠規(guī)模的確定應(yīng)結(jié)合近期和長(zhǎng)期城市規(guī)劃和給排水相關(guān)規(guī)劃規(guī)范預(yù)測(cè)污水排放量，近期設(shè)計(jì)的污水廠處理規(guī)模速度相匹配，與城市發(fā)展規(guī)模相匹配。在經(jīng)濟(jì)條件許可和經(jīng)濟(jì)發(fā)展條件需要的同時(shí)，要結(jié)要實(shí)際接近，并略微大于現(xiàn)有污水處理規(guī)模，要結(jié)合中期規(guī)劃和應(yīng)急處理的可能，要做到與發(fā)展合城市發(fā)展預(yù)期，規(guī)劃好長(zhǎng)期處理規(guī)模，分期建設(shè)。基于以上測(cè)算可知，南寧市上林縣A工業(yè)園區(qū)遠(yuǎn)期污水總量為24687m3/d，約為25000m3/d，因此將污水處理廠的規(guī)模定為25000m3/d。園區(qū)的污水量受投資和企業(yè)入駐進(jìn)度的影響，現(xiàn)階段污水廠服務(wù)區(qū)內(nèi)污水量?jī)H為6237m3/d，但隨著上林縣A工業(yè)園區(qū)的建設(shè)，污水量將在一定程度上增加，因此決定污水處理廠分兩期建設(shè)，首期和二期污水處理規(guī)模均為12500m3/d。2.1再生水回用規(guī)模的確定根據(jù)經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)的長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃，上林縣A工業(yè)園區(qū)的景觀環(huán)境用水、城市雜用水和部分工業(yè)用水需求量如表2-5所示。根據(jù)計(jì)算，上林縣A工業(yè)園區(qū)的需水量為11140m3/d。上林縣污水處理廠建成后，再生水主要用于經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)的景觀環(huán)境用水、城市雜用水和部分工業(yè)用水，水量共計(jì)5000m3/d。此外，根據(jù)《廣東省環(huán)保廳關(guān)于印發(fā)廣東上林縣A工業(yè)園區(qū)規(guī)劃環(huán)境影響報(bào)告書審查意見的函》的相關(guān)要求，上林縣A工業(yè)園區(qū)的再生水回用率2017年需達(dá)到30%，2020年需達(dá)到40%，即10000m3/d。綜合考慮污水處理廠分期建設(shè)的實(shí)際情況和再生水需水量?jī)煞矫嬉蛩?，再生水廠也分兩期建設(shè)，首期處理規(guī)模為5000m3/d，用于滿足開發(fā)區(qū)現(xiàn)階段的用水需求；遠(yuǎn)期再生水的處理規(guī)模將增至10000m3/d，屆時(shí)該再生水廠水量可基本滿足遠(yuǎn)期11140m3/d的循環(huán)水回用要求。表2-1回用水用水量預(yù)測(cè)表序號(hào)項(xiàng)目用地面積（ha）用水指標(biāo)[m3/（ha?d）最高日用水量(m3)1城市雜用水22204402302046002工業(yè)用水50010006003景觀環(huán)境用水30001000合計(jì)：111402.2進(jìn)水水質(zhì)的確定經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)排水水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果如表2-6所示。從表中可以看出，污水COD、BOD、SS、NH3-N、TN、TP、pH分別為412.7±13.4mg/L、146.1±10.8mg/L、196.8±32.8mg/L、30.3±3.5mg/L、39.7±5.6mg/L、4.0±0.5mg/L、7.1±0.3，均達(dá)到了《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T31962-2015）A等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。綜合考慮后得出，上林縣A工業(yè)園區(qū)污水處理廠的設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)為：污水進(jìn)水水質(zhì)COD、BOD、SS、NH3-N、TN、TP、pH分別為450mg/L、160mg/L、200mg/L、30mg/L、40mg/L、4mg/L、6-9。上林縣縣工業(yè)區(qū)內(nèi)入駐企業(yè)，要求企業(yè)排放污水水質(zhì)執(zhí)行《污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJ343-2010）中的A等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)、《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）中的一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。排入GB?3838Ⅲ類水域（劃定的保護(hù)區(qū)和游泳區(qū)除外）和排入GB?3097中二類海域的污水，執(zhí)行一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。表2-2工業(yè)園區(qū)廢水實(shí)測(cè)值項(xiàng)目CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)TN(mg/L)TP(mg/L)pH實(shí)測(cè)值412.7±13.4146.1±10.8196.8±32.830.3±3.539.7±5.64.0±0.57.1±0.3GB/T31962-2015一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)500350400457086.4～9.5\o"污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978-1996"GB8978-1996一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)150～30030～15030～50025～50//6～9設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)450160200304046～92.3重點(diǎn)處理目標(biāo)判定基于污水生化性的判定及進(jìn)出水水質(zhì)的處理程度，進(jìn)一步確定了本污水處理廠重點(diǎn)處理指標(biāo)和重點(diǎn)關(guān)注指標(biāo)，具體如表2-3所示。表2-3污水廠重點(diǎn)處理指標(biāo)和重點(diǎn)關(guān)注指標(biāo)序號(hào)類別項(xiàng)目分析與理由1重點(diǎn)處理項(xiàng)目生化需要量BOD5一般生化BOD5濃度基本在10mg/L以下；本項(xiàng)目要求BOD5小于4mg/L。2化學(xué)需氧量CODc常規(guī)生化去除至50mg/L以下，本項(xiàng)目要求CODcr小于20mg/L。3氨氮NH3-N環(huán)保質(zhì)量監(jiān)測(cè)的重要考核指標(biāo)4重點(diǎn)關(guān)注項(xiàng)目懸浮物SS該項(xiàng)目的去除率要求SS沉積物濃度的去除小于10mg/L，且去除率≥96.5%。5總氮TN出水指標(biāo)要求TN小于15mg/L,去除率比進(jìn)水要求TN大于62.5%。6總磷TP總磷的脫磷濃度要求小于0.5mg/L,去除率必須≥87.5%。2.3.1五日生化需氧量（BOD5)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，進(jìn)水水質(zhì)和出水BOD5去除率基本為97.5%。從深度硝化廢水處理常用工藝指標(biāo)的角度看，該技術(shù)指標(biāo)基本可以完全實(shí)現(xiàn)。自養(yǎng)微生物反硝化和脫磷反硝化過程中碳源中的氮含量可能不足。這是因?yàn)樽责B(yǎng)微生物亞硝酸鹽細(xì)菌在水中的氮含量很少，且生長(zhǎng)繁殖較少。在這種條件下，BOD5脫氮的去除率將有顯著提高。根據(jù)本項(xiàng)目要求對(duì)廢水中氨氮和BOD5的處理要求，本項(xiàng)目污水處理廠必須對(duì)廢水中的氨氮進(jìn)行硝化和反硝化處理，BOD5廢水的去除率不超過6mg/L，仍不能完全滿足本項(xiàng)目的要求，在本項(xiàng)目的深度處理中進(jìn)一步去除，因此BOD5是該項(xiàng)目的主要處理目標(biāo)。2.3.2化學(xué)需氧量（CODcr）對(duì)一般大型城鎮(zhèn)的污水，硝化處理影響過長(zhǎng)，對(duì)CODcr去除會(huì)不斷增加，但是在去除方面不存在問題。按照BOD5與污水廠CODcr的比值，本城鎮(zhèn)污水廠污水可生化性良好。根據(jù)目前的實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該可以將污水廠的CODcr 去除至50mg/L以下。但本污水廠在后續(xù)深度處理中須進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)CODcr的處理和去除，同時(shí)CODcr的去除率是目前國(guó)家實(shí)施節(jié)能減排的重要考核衡量指標(biāo)之一。因此CODcr的去除率是本污水廠工程的研究重點(diǎn)和關(guān)注項(xiàng)目。2.3.3氨氮（NH3-N）氨氮的廢水要求含量不超過1.0mg/L，去除率通常要求≥96.7%。污水單元要想很好滿足1.0mg/L的出水去除率要求，必須按完全硝化過程進(jìn)行考慮，本工程項(xiàng)目的污水單元可生化性較好，在能夠保證污水單元曝氣供氧的條件下，氨氮（NH3-N）的污水單元去除過程就可以很好的滿足要求，因此不是處理難點(diǎn)，但氨氮（NH3-N）的去除目前是國(guó)家水污染硝化處理總量指標(biāo)控制因子之一，是環(huán)保質(zhì)量監(jiān)測(cè)的重要考核指標(biāo)。2.3.4懸浮物（SS）對(duì)于傳統(tǒng)的城市污水綜合處理廠（平均SS濃度約200mg/L）的廢水，由于活性污泥絮狀物是構(gòu)成沉淀水懸浮液的主要有機(jī)化學(xué)成分，因此有機(jī)化學(xué)成分本身非常高且含有大量的磷。在這種情況下，出水含較高懸浮液，出水中的OD、COD、TN和TP中含量也會(huì)增加。B，通常1mg/L污水SS沉淀物包含BOD0.3～0.75mg/L，TN0.08～0.1mg/L，TP0.03～0.06mg/L。因此在城市深層污水處理站，有必要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)污水SS沉淀物去除。2.3.5總氮（TN）出水指標(biāo)要求TN小于15mg/L，去除率比進(jìn)水要求TN大于62.5%，TP的深度去除也是本工程進(jìn)水處理的一個(gè)重點(diǎn)，TN的深度去除主要依賴于本工程進(jìn)水中總氮有機(jī)物的濃度、可生化性和磷含量的C/N比值，同時(shí)與總氮中磷含量去除的協(xié)調(diào)也是本工程設(shè)計(jì)、運(yùn)行管理中的一個(gè)難點(diǎn)。如果該項(xiàng)目的進(jìn)水中存在許多非氨可溶性有機(jī)氮，則可生化和總氮的去除也可能給該項(xiàng)目帶來更大困難，有必要在處理二級(jí)生物處理和隨后的深度去除處理中考慮碳源協(xié)同作用，并將TN去除盡可能多的轉(zhuǎn)移到二級(jí)生物處理和深度處理，以便充分利用原水碳源，減少后續(xù)處理過程中外加碳源的需求，從而降低運(yùn)營(yíng)成本。2.3.6磷酸鹽(TP)總磷的脫磷濃度要求小于0.5mg/L，去除率必須≥87.5%。當(dāng)碳源充足時(shí)，在化學(xué)脫氮和脫磷條件下磷去除率可以達(dá)75%，但可能無法滿足去除的要求。在充分考慮該項(xiàng)目的生物除磷的前提下，化學(xué)除磷是保障該項(xiàng)目達(dá)標(biāo)的的必要措施。同時(shí)，項(xiàng)目要求出水中的TP的脫磷濃度必須小于0.5mg/L，必須嚴(yán)格控制項(xiàng)目廢水中SS的濃度。因此，總磷TP是該項(xiàng)目生物脫磷處理的重點(diǎn)。2.4設(shè)計(jì)出水水質(zhì)的確定根據(jù)《廣東省環(huán)境保護(hù)廳關(guān)于印發(fā)廣東上林縣A工業(yè)園區(qū)規(guī)劃環(huán)境影響報(bào)告書生產(chǎn)意見的函》以及轉(zhuǎn)發(fā)廣東上林縣市環(huán)境保護(hù)局文件的有關(guān)要求，上林縣的污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)逐步提高到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。上林縣污水處理廠設(shè)計(jì)出水水質(zhì)如表2-4所示。表2-4設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)對(duì)比表水質(zhì)指標(biāo)項(xiàng)目CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)TN(mg/L)TP(mg/L)設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)45016020030404要求出水水質(zhì)≤20≤4≤10≤1.0≤15≤0.5要求處理程度≥95.6%≥97.5%≥95%≥96.7%≥62.5%≥87.5%2.5污水可生化分析通常來說，當(dāng)BOD5/CODcr>0.45時(shí)，污水易于生化；當(dāng)BOD5/CODcr=0.45～0.3時(shí)，污水可生化；當(dāng)BOD5/CODcr=0.3～0.25時(shí)，污水難生化；當(dāng)BOD5/CODcr﹤0.25時(shí)，污水不適合生化處理。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)的BOD5/CODcr=0.36，表明本項(xiàng)目污水生物降解性良好，可進(jìn)行生化處理。BOD5/TN比值可用于判定污水是否可進(jìn)行生物脫氮的重要參考指標(biāo)，一般來說，BOD5/TN≥4才能進(jìn)行有效脫氮。規(guī)范要求的BOD5/TN≥4是指碳源能達(dá)到一種理想完全脫氮的效果，即完全脫氮反硝化。由于碳源與出水有機(jī)物需要同時(shí)帶走部分有機(jī)物和總氮的含量，若有機(jī)物與總氮含量之比等于4，表明碳源的脫氮也能完全滿足要求。本污水處理廠設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)的BOD5/TN=4，可滿足生物脫氮要求，但考慮到水質(zhì)波動(dòng)，本工程仍需預(yù)留外加碳源的可能。BOD5/TP是判定污水是否可采取生物除磷技術(shù)的重要指標(biāo)。進(jìn)水BOD5的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，可提供除磷細(xì)菌的增值和活性。通常，必須將BOD5/TP的比例控制為大于17，比例越大除磷效果越好。本污水處理廠設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)的BOD5/TP=40，可以考慮生物脫磷除氮工藝。但由于實(shí)際運(yùn)行過程中水質(zhì)波動(dòng)，仍需要化學(xué)輔助除磷的可能。表2-5水質(zhì)可生化性分析數(shù)據(jù)生化程度分析序號(hào)項(xiàng)目比值易可難不宜1BOD5/CODcr0.36>0.450.45～0.30.3～0.25﹤0.25易生化可生化性較難生化不宜生化2BOD5/TN4≥44～2.862.86～1.71﹤1.71完全脫氮可脫氮較難脫氮不宜脫氮3BOD5/TP40≥17﹤17除磷效果好不宜生物除磷3小結(jié)經(jīng)過統(tǒng)計(jì)測(cè)算，污水處理廠總規(guī)模為25000m3/d。結(jié)合現(xiàn)階段實(shí)際排放量，分兩期進(jìn)行建設(shè)，每期為12500m3/d；中水回