木材加工类工业污水处理厂设计运行

[摘要]以某木材加工类为主的开发区新建污水处理厂为例，介绍了该工程的工艺流程和设计参数，探讨分析了工程运行过程中实际进出水水质情况。其污水处理工艺为“预处理—水解酸化—AAO生化池—二沉池—芬顿氧化及絮凝沉淀—接触氧化—连续流砂滤—消毒”，污水经处理后主要指标COD、BOD5、SS、NH3-N、TN、TP等可稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002一级A标准。污水厂投资约为6200万元，单位总成本1.32元/吨。

[关键词]污水处理厂水解酸化AAO；芬顿氧化

1引言

某经济开发区服务范围内的污水以木材加工类工业废水为主，并含有少量的生活污水。木材加工类工业废水含有纤维素、半纤维素、糖类、树脂类、单宁、果胶质等多种难降解物质，不仅具有较高的CODcr，BOD5以及SS，还具有很高的色度和浊度，可生化性差，处理难度大，采用普通污水处理厂的设备处理很难将其净化[1]。目前，木材加工类工业废水处理办法有芬顿氧化+曝气生物滤池法水解酸化+接触氧化法。近年来，随着该经济开发区内入园企业数量日益增多，开发区的用水量和排水量大幅度增加。由于该经济开发区没有污水处理厂，大量污水均就近排入水体，令水环境受到威胁。为此新建一座污水处理厂，建设规模为2万m3/d(分两期进行，近期规模为1万m3/d、远期规模为2万m3/d)；总投资约6200万元；污水处理采用“粗格栅提升泵站—细格栅及沉砂池—均质池—混凝气浮—水解酸化—AAO生化池—二沉池—芬顿氧化及絮凝沉淀—接触氧化—连续流砂滤—消毒”工艺，出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002一级A标准。

2进水水质分析

根据该经济开发区化工集中区产业发展规划，该开发区的建设领域相关企业主要涉及到木材加工、人造板、家具、生产羽绒、冶金、甲醛及下游产品、食用油、玻璃厂、生物质油、活性炭、油漆、胶粘剂等行业。由此可推测，废水中难降解的物质主要为木质素、丹宁酸、酚类、醇类、树脂等，不易生化。为保证该经济开发区污水处理厂的连续稳定运行，根据环评要求，经济开发区各企业污水须进行预处理，令水质达到《污水排入城镇下水道水质标准》(CJ343-2010)。本工程设计进水水质如表1所示。污水经过企业预处理后的特点为：污水中CODcr并不高(≤500mg/L)，但不易生化，虽然接管要求B/C≮0.3，但实际过程中难以做到；污水中CODcr中难降解的物质主要为木质素、丹宁酸、酚类、醇类、树脂等；污水中总氮含量较高，主要为NO3-、NH3-N；磷含量高，达5mg/L；污水中含有一定浓度的油类物质；污水水质水量波动较大。根据以上水质特点，本工程采用生物法去除污水中的有机物，脱氮除磷；并通过深度处理去除常规或强化的生化处理工艺不能完全去除的污染物，以满足最终出水水质要求。

3工程设计

3.1处理工艺流程

3.1.1预处理工艺工业污水水质水量波动大，容易对处理构筑物造成冲击，使处理措施达不到应有的效果。根据工业污水的特点以及国内大量工业污水处理经验，本工程污水处理厂预处理工艺中设置均质池调节水质水量，并设置混凝气浮池去除油类、悬浮物和部分磷。预处理工艺：粗格栅→提升→细格栅及沉砂池→匀质池→混凝气浮。

3.1.2生化处理工艺本工程中排入污水处理厂的工业污水含有难降解的有机污染物，B/C低，不易生化。因此在生化处理前设置水解酸化池，使难降解大分子有机污染物水解为易生化的小分子有机污染物，提高B/C比，增强可生化性，以在后续的生化中有效去除CODcr。上述污水中主要污染物还包括NH3-N、TN和P，因此所选污水生化处理工艺除了能去除有机污染物外，还需有较好的除磷脱氮功能。故本工程第一级生化处理选择技术更为成熟、运行更为稳定的A2/O法。经过一级生化处理后的工业污水，含有的污染物难以生物降解，需要采用芬顿高级氧化技术对污水进行改性，打断污水中长链、杂环链，使剩余难降解大分子有机物转变为易降解小分子有机物，提高可生化性。芬顿氧化池出水进入絮凝沉淀池，通过向絮凝沉淀池中投加PAM、PAC等药剂，絮凝沉降污水中的悬浮物质。二级生化处理采用接触氧化法工艺。流动床填料是一种介于活性污泥法与生物滤池两者之间的生物处理技术，是具有活性污泥法特点的生物膜法，兼具有两者的优点。在生物池中填充了流动床填料，填料为塑料体，密度与水相近，在污水中悬浮着，向污水中鼓风曝气时，填料在污水中翻滚流动。填料上布满了生物膜，污水与生物膜广泛接触，在生物膜上微生物的新陈代谢功能下，污水中有机污染物得到去除。采用与曝气池相同的曝气方法，向微生物提供其所需要的氧，并起到搅拌与混合作用。对冲击负荷有较强的适应能力，污泥生成量少，不产生污泥膨胀，易于操作管理，处理效果稳定。

3.1.3深度处理工艺本工程深度处理采用“混凝沉淀+活性砂滤池”工艺。混凝沉淀过滤[2]工艺中由于沉淀池减轻了滤池的负担，即使在冬季水质较差时，滤池也能正常运行，处理后的水质也能达到规定的出水水质要求。活性砂过滤器则是一种集混凝、澄清、过滤为一体的高效过滤器，具有效率高，水头损失小，运行管理简单，进水水质要求宽松，易于改扩建等优点。

3.1.4除臭及消毒工艺污水处理厂在粗格栅、均质事故池、水解酸化池、厌氧池、缺氧池、污泥脱水间等工艺处理单元会产生各种气味。导致恶臭气味的主要成份是H2S、NH3、三甲胺、甲硫醇等，其中H2S气味尤为敏感。生物除臭法已广泛应用于污水处理设施中，其运营成本较低，除臭效果良好。根据本工程实际情况，除臭工艺采用生物降解法。臭气通过设在池顶的预留孔接至生物除臭器。混合气体通过除臭器时，与附着在填料上的生物进行接触。生物体通过自身的生化反应，完成对混合气体中恶臭组份的吸收，转化为二氧化碳、水和维持生物体新陈代谢综合考虑污水消毒工艺的适用性、成熟性、安全性、可靠性、二次污染问题、消毒副产物、操作运行的简单易行和运行费用等因素，本期工程尾水采用二氧化氯消毒工艺。综上所述，污水处理厂工艺技术方案的流程简图如示：

3.2主要构筑物设计

设计规模为近期工程1万m3/d、远期工程2万m3/d，主要处理建构筑物设计参数如表2所示：污水厂各单元的处理预期效果见下表：

4处理效果

稳定运行期间，委托第三方检测机构定期对进出水水质进行监测，监测结果如表4所示。由表4可知，工业污水经过处理后，SS去除率为98%，BOD5的去除率为96%，CODcr的去除率为91%，NH3-N的去除率为85%，TP的去除率为90%，TN的去除率为70%，出水水质满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002一级A标准。

5结论

通过此工程实例稳定运行的状况可知，该工程设计在实际应用中有较好的实用性，为该经济技术开发区取得了较高的经济、社会和环境效益，同时也为今后同类型经济开发区污水处理厂的设计、建设和运营提供了良好的范例。

参考文献

[1]武彦巍，买文宁．Fenton氧化-曝气生物滤池处理纤维板废水的试验研究[J]．水处理技术，2011，37(04)：123-126．

[2]于跃，李渊博．A~2O氧化沟-混凝沉淀-反硝化深床滤池工艺在大型经开区污水处理中的应用[J]．工业用水与废水，2016，47(03)：62-65+69．

作者：陈宏发 单位：蚌埠市固镇县水利局