摘要： 某工业园区以石油化工、化纤纺织、精细化工、新能源和化学新材料为主要产业，针对园区外排水的水质、水量特点，采用“预处理+水解酸化+A 2 O-MBR+臭氧催化氧化+曝气生物滤池+反硝化滤池”处理工艺处理该废水，经过一年的稳定运行，出水水质均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）一级A排放标准。园区污水厂总投资为23 500万元，直接运营费用约为3.8元/m 3 。该工程的工艺流程、设计参数及运营情况可供相关工程参考。
某省级石化高新技术工业园区是以石油化工及高新技术产业为主导的工业园区，围绕石油化工、化纤纺织、精细化工、新能源和化学新材料等产业，打造石化产业集聚区。考虑园区主要工业项目的产品性质、产量、排水量及发展趋势，园区要求各排污企业内均设污水处理系统，排污单位排放的废水要求达到《污水排入城镇下水道水质标准》（GB/T 31962—2015）。
该工业区排放的废水主要由含油废水和园区生活污水组成，废水的主要化学成分是石油，并含有一定量的苯酚、丙酮、环烃、芳烃等难降解有机物。
污水厂进水水质BOD 5 /COD Cr =0.22，可生化性较差，需要采用强化水解酸化工艺来提高污水的可生化性；进水水质C/N=1.70，可利用碳源不足，生化处理过程需要外加碳源来提高污水的BOD 5 ；进水BOD 5 /TP=23，可以通过在曝气生物滤池（BAF）中添加PAC采用生物除磷结合化学除磷工艺达到总磷排放标准。
本项目采用“预处理+水解酸化+A 2 O-MBR+臭氧催化氧化+曝气生物滤池+反硝化滤池”工艺，消毒方式为二氧化氯消毒，污泥处理采用高压板框压滤机脱水，工艺流程见图1。
图1 污水厂工艺流程
（1）一级处理单元。
功能：拦截悬浮或漂浮状态的固体杂物。
各排污企业废水经管道收集后进入污水处理厂，先流经粗格栅、细格栅去除不同粒径的漂浮物、杂质，避免杂物堵塞泵和管道，为后续工段运行提供可靠保证。由于进水BOD 5 约为120 mg/L，COD Cr 约为500 mg/L，如果设置初沉池，初沉池对废水中的BOD 5 有一定的去除，会造成污水可生化物降低的问题，不利反硝化脱氮和生物除磷的运行，因此，项目未设初沉池。
（2）预处理单元。
功能：进行水质、水量的均衡调节，避免含油废水对生化单元产生冲击，影响整个污水处理装置的平稳运行。
废水在调节池前经在线监测仪（主要包括COD和pH）进行在线监测和分析，当COD Cr 检测结果大于1 000 mg/L时，污水自动排入事故池。正常情况下，污水进入调节池，进行水质、水量的均衡调节，以保证后续单元的连续稳定运行，避免水质、水量的较大波动影响生化处理的运行效果。
考虑到污水经过各排水企业的预处理，预处理单元除油采用气浮池而未设置隔油池。当园区排水企业预处理效果不理想而导致污水厂进水含油量较高时，调节池的污水提升至气浮池去除废水中的油；水质状况良好时，可不需要气浮池，污水直接超越至水解酸化池。
（3）生化处理单元。
功能：通过水解酸化池改善废水的可生化性，A 2 O-MBR组合工艺去除COD Cr ，同步脱氮除磷，利用膜对含泥污水进行过滤，实现泥水分离，并强化系统的生化功能。
气浮池出水进入水解酸化池（设置填料强化水解效果），将难生物降解的大分子有机物转化为易生物降解的小分子有机物，提高废水可生化性。
水解酸化池出水（部分可分流至厌氧池）与回流污泥混合进入预缺氧池，降低污泥回流液中含氧量及硝态氮，降低对厌氧池处理效果的影响。
预缺氧池出水进入厌氧池，降解污水中的污染物，同时在厌氧环境下污泥完成释磷过程，保证后续微生物在好氧条件下对污水中溶解性磷酸盐的过量吸收，以达到生物除磷的目的。
厌氧池出水与回流混合液混合后进入缺氧池，通过反硝化作用将回流混合液中的硝态氮转化成N 2 去除TN，同时去除部分有机物，出水进入好氧池。
好氧池中，废水在碳化菌及硝化菌的作用下，将污水中大部分的有机物、氨氮去除。
其中大部分氨氮转化为硝态氮、亚硝态氮，除部分回流至前端缺氧池通过反硝化去除外，剩余硝态氮、亚硝态氮进入后置缺氧池，在外加有机碳源的条件下，通过反硝化作用去除总氮，随后进入MBR池。
在MBR池内，过量的外加碳源通过好氧菌降解，废水在膜作用下达到泥水分离的作用，保证生化段的污泥浓度和优良出水水质。
（4）深度处理单元。
功能：臭氧催化氧化去除污水中的难降解COD，曝气生物滤池通过吸附、氧化及过滤作用进一步去除COD及氨氮，投加PAC药剂，起到化学除磷的作用。在后置反硝化滤池投加一定量有机碳源，通过异养反硝化去除污水中的TN。
MBR膜出水进入臭氧催化氧化反应池，臭氧在催化剂的作用下，将污水中的难降解有机物分解成小分子或直接矿化，提高污水的可生化性，保障后续处理单元的运行效率，再依次进入曝气生物滤池和反硝化滤池，在线投加PAC与碳源，滤池通过填充滤料和曝气作用，实现生物降解和物理过滤的有机结合，有效去除废水中的有机物、氨氮等污染物，提高水质。反硝化滤池对COD、氨氮、TN与TP进一步去除，最终达到排放标准后排放。
臭氧催化氧化+曝气生物滤池组合，通过利用臭氧催化氧化过程中带入的氧气，能有效减少曝气风机的能耗。后置反硝化脱氮滤池应控制碳源的投加量，避免过量投加导致出水COD过高。
（5）污泥处理单元。
功能：将剩余污泥进行浓缩、脱水后外运处置。
污泥浓缩池对排入的污泥进行浓缩，然后提升至污泥脱水机进行污泥脱水，脱水清液回流至调节池再处理。经脱水后的污泥送至指定地点进行处置。
一级处理单元包括粗格栅、提升泵池、细格栅。一级处理单元土建按照远期30 000 m 3 /d进行建设，设备按照15 000 m 3 /d安装，并预留远期设备位置。
（1）粗格栅池。尺寸为2.5 m×7.5 m×6.5 m；主要设备有回转式格栅除污机2台，格栅宽度为900 mm，栅条间隙为10 mm，过栅流速为0.8 m/s，设备功率N=1.1 kW。
（2）进水提升泵池。粗格栅间和提升泵房合建，构筑物尺寸为L×B×H=15 m×7.5 m×8.5 m。提升泵房主要设备有潜污泵4台（3用1备），流量为330 m 3 /h，扬程为15 m，功率为25 kW。
在提升泵房集水池内安装超声波液位计，指示泵池内最高水位，最低水位。水泵通过PLC控制自动运行，并将数据传输至中控室。
（3）细格栅。细格栅最前端设置配水井，污水由提升泵站提升至配水井，然后再进入细格栅渠道。渠道尺寸为3.0 m×7.5 m×1.65 m；主要设备有转鼓式格栅除污机2台，格栅宽度为1 000 mm，栅条间隙为1 mm，过栅流速为0.8 m/s，设备功率N=1.1 kW。
预处理单元包括调节池、事故池、气浮池。
（1）调节池。尺寸为65 m×40 m×6.5 m，有效水深5.80 m，停留时间24 h；设置潜水搅拌机6台，叶轮直径640 mm，叶轮转速480 r/min，功率7.5 kW；设置提升泵3台（2用1备），流量为500 m 3 /h，扬程为20 m，功率为35 kW。
（2）事故池。当进水水质、水量严重异常，无法进行处理或污水处理厂发生严重故障，无法运行时通过闸门切换将来水排入事故水池。事故池尺寸为30 m×40 m×6.5 m，有效水深6.25 m，停留时间12 h；设置事故池提升泵2台（1用1备），流量为40 m 3 /h，扬程为20 m，功率为4.5 kW。
（3）气浮池。设气浮车间1座，车间尺寸14 m×21.6 m×5 m，主要设备有涡凹气浮机5台，尺寸为8 m×2.4 m×1.8 m，流量25 m 3 /h，功率5.25 kW。
生化处理单位包括水解酸化池、A 2 O-MBR池。
（1）水解酸化池。单池尺寸为45.0 m×15.0 m×6.5 m，单格有效容积4 050 m 3 ，2座，水力停留时间12.96 h，有效水深6.0 m，COD容积负荷0.20 kg/（m 3 ·d）。主要设备有脉冲布水器2台，用于水解酸化池布水；复合生物填料4 050 m 3 ，供厌氧污泥附着，提高反应池内污泥浓度；污泥排放泵2台（1用1备），流量为25 m 3 /h，扬程为20 m，功率为2.2 kW。
（2）A 2 O-MBR池。生物反应池包括预缺氧池、厌氧池、缺氧池、好氧池、后置缺氧池、MBR好氧池，生化池总尺寸44 m×86 m×6.5 m，总有效容积20 064 m 3 ，总水力停留时间32.1 h，预缺氧池、厌氧池、缺氧池、好氧池、后置缺氧池、MBR膜池设计HRT分别为1.3、1.3、6.3、18.4、1.6、3.2 h，污泥质量浓度3 500~5 000 mg/L，内回流比200%，外回流比100%。膜组件采用带衬帘式MBR膜，膜孔径0.1 μm，膜通量15.35 L/（m 2 ·h）。池子数量1座，分为2格并联运行。
各处理单元规格：预缺氧池尺寸22 m×3.0 m×6.5 m，有效水深6.2 m，单池有效容积409 m 3 ；厌氧池尺寸22 m×3.0 m×6.5 m，有效水深6.1 m，单池有效容积403 m 3 ；缺氧池尺寸22 m×15 m×6.5 m，有效水深6.0 m，单池有效容积1 980 m3；好氧池尺寸22 m×45 m×6.5 m，有效水深5.8 m，单池有效容积5 742 m 3 ；后置缺氧池尺寸22 m×5 m×6.5 m，有效水深4.5 m，单池有效容积495 m 3 ；MBR膜池尺寸22 m×12 m×4.6 m，有效水深3.8 m，单池有效容积1 003 m 3 。
深度处理单元包括臭氧催化氧化池、曝气生物滤池（BAF）、反硝化滤池。
（1）臭氧催化氧化池。设计接触反应时间1.0 h，臭氧投加量60 mg/L，去除单位质量有机物（以COD Cr 计）投加臭氧量2 g/g。
制氧间尺寸15.0 m×21.0 m×5.0 m，臭氧间尺寸15.0 m×15.0 m×5.0 m，臭氧催化氧化反应池6座，尺寸6.0 m×6.0 m×8.0 m。配备臭氧发生量为12.5 kg/h、N=100 kW的臭氧发生器3台（2用1备）。
（2）曝气生物滤池（BAF）。尺寸22.4 m×13 m×7 m，1座，内部分为4格，停留时间2.5 h，COD和NH3-N容积负荷分别为0.66 kg/（m 3 ·d）和0.06 kg/（m 3 ·d），气水比为3∶1，滤料粒径为3~6 mm，有效粒径为3.2~3.8 mm，滤料厚度为4 m。配套曝气系统2套（1用1备），反冲洗系统1套。
（3）反硝化滤池。反硝化滤池尺寸22.4 m×13 m×7 m，1座，内部分为4格。滤料厚度4 m，粒径3~6 mm，有效粒径3.2~3.8 mm，密度1.25~1.55 g/cm 3 ，堆积密度0.75~0.9 g/cm 3 。设有滤头55个/m 2 ，滤料1 000 m 3 ，滤速2.8 m/h，停留时间2.5 h，TN容积负荷0.18 kg/（m 3 ·d）。
将剩余污泥进行浓缩、脱水至含水率为60%后外运处置。污泥脱水间尺寸为30 m×15 m×11 m，1间；外设储泥池2座，尺寸D×H=8.0 m×4.0 m，设计贮泥通量30 kg/（m 2 ·d）。内置中心传动刮泥机2台，功率为1.8 kW；污泥进料泵3台（2用1备），流量为30 m 3 /h，扬程为30 m，功率为7.5 kW；叠螺浓缩机2台，单批次工作时间55 min，单批次绝干污泥产量0.14 t，功率7.5 kW；皮带输送机1套，功率1.1 kW。
随着园区企业的入驻，污水厂正式运营后，进水量已达到设计规模。该厂自2022年6月开始调试，经过6个月的调试运行后，2022年底正式运营，2023年的部分运行数据见表2。
表2 2023年进出水水质数据
经过9个月的正式运行，各处理单位的污染物去除率基本达到设计要求，最终的出水指标平均值：COD 41.28 mg/L，BOD 5 5.41 mg/L，SS 8.57 mg/L，NH3-N 2.12 mg/L，TN 13.25 mg/L，TP 0.39 mg/L，出水水质达到GB 18918—2020一级A排放标准。但实际运行过程中污水进水水质有一定的波动，部分时段进水COD和SS均达1 000 mg/L，造成污水厂进水指标有时超标的主要原因是某些排污企业超标准排污，没有对企业排污设置监管措施，难以实现对超标偷排企业的有效监管和追究源头。
该工程总投资为23 500万元，其中建设工程6 618.90万元，安装工程2 421.50万元，设备与工器具购置9 797.10万元，其他费用4 662.50万元。
该工程直接运营成本约3.80元/m 3 ，包含动力费2.52元/m 3 、药剂费0.88元/m 3 、人工费0.4元/m 3 ，不包括污泥处置、财务成本、折旧、维修、膜工艺材料更换等费用，运行成本见表3。
表3 运行成本数据
（1）针对某石化高新技术工业园区企业污水的水质、水量，园区污水厂采用“预处理+水解酸化+A 2 O-MBR+臭氧催化氧化+曝气生物滤池+反硝化滤池”工艺处理该废水，正常运行9个月，出水平均COD、BOD 5 、SS、NH 3 -N、TN、TP分别为41.28、5.41、8.57、2.12、13.25、0.39 mg/L，出水水质达到GB 18918—2020一级A标准。
（2）园区污水厂采用“预处理+水解酸化+A 2 O-MBR+臭氧催化氧化+曝气生物滤池+反硝化滤池”工艺，总投资为23 500万元，直接运营成本约为3.80元/m 3 ，为类似项目的投资运行提供参考。
（来源：《工业水处理》2024年第11期）
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只看楼主 我来说两句 抢板凳资料不错，学习了，谢谢楼主分享
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