工程概述

  本項目為廣州新材料化工廢水處理工程，廣州某新材料化工有限公司年產1,3-丙二醇（PDO）5萬噸。生產上的廢水包括發酵污水、膜過濾污水、多效蒸發污水、精餾污水、地面沖洗水、循環水污水、生活污水、初期雨水等，廢水種類多、性質不一，主要污染物指標為COD、總磷、總氮等，廢水污染物濃度高，高濃度廢水COD可高達25000mg/L，若不經處理直接對外排放，將對周圍環境造成不良影響。

  根據建設單位的要求，廣州新材料化工廢水處理工程的污水處理站按5萬t/a PDO產能，每天污水排放量上限1200m3/d設計。經計算，每天最大需處理的COD總量為：14400kg。

  廣州新材料化工廢水處理工程具有以下特點:

  1、廢水排水時間不定，導致污水濃度波動幅度大，水量水質不均衡，給污水的生化處理穩定性帶來難度；

  2、生產廢水主要為發酵污水與膜過濾污水，水量占比大，污染物濃度高，特別是有機膜濃液，是水中有機污染物的主要來源，好在廢水成分均屬于可生化降解物質，可直接進行生化處理；

  3、水中總氮主要是以培養基殘留、蛋白等蛋白質形式存在的氮素，蛋白氮不溶于水，采用混凝沉淀或混凝氣浮的方式即可去除；

  4、多效蒸發單元每周會排放一股大量的酸堿洗液，為避免瞬發大量的酸堿廢水對污水站影響，需對其進行單獨收集再逐步與其它廢水混合處理；

  5、擁有部分低濃度的生活污水、初期雨水、地面沖洗水、循環水污水等對高濃度廢水進行稀釋，還能一定程度提高廢水的可生化性。

  廣州新材料化工廢水處理工程主要采用“調節池+反應池+氣浮池+厭氧調節池+復合厭氧UASB反應器+AO+二沉池”處理工藝，該工藝具有處理效率高、投資低、運行費用低、運行穩定等優點，可確保出水穩定，長期達到排放標準。

設計進出水水質

  廢水來源及水量水質具體如下表：

表1 廢水設計水質一覽表

  根據該公司及當地環保要求，本工程處理后的污水排放指標符合《污水排入城鎮下水道水質標準》(GB/T 31962-2015)B級標準限值及《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)三級標準限值，即：

表2 廢水設計水質一覽表

廢水處理工藝技術分析

  根據廣州新材料化工廢水處理工程的現狀和漓源環保實驗分析結果，漓源環保提出如下設計思路：

  污水站預處理采用“混凝氣浮”工藝去除廢水的總氮、總磷及懸浮物，對COD、BOD也具有一定效果，不僅降低了后續生化系統的處理負荷，同時可以提高廢水的可生化性，氣浮采用“平流離子氣浮”，具有獨特的溶氣和離子氣泡技術，固液分離效果更好；

  生物系統采用“復合厭氧UASB+AO”工藝，COD在復合厭氧反應器得到充分的降解，配合好氧使出水水質穩定達標排放。廢水在UASB中同時將廢水中的有機氮轉化為氨氮，再經兩級AO使其轉化為氮氣脫出，有利于廢水中總氮的去除。

工藝流程

  調節池+反應池+氣浮池+厭氧調節池+復合厭氧UASB反應器+AO+二沉池

工藝流程說明

  廣州新材料化工廢水處理工程的酸堿廢水由酸堿廢水調節池收集，逐步達到調節池與綜合廢水混合，廢水在調節池調節水量水質后用泵將污水提升至反應池，投加酸液或堿液將廢水pH調至偏堿性，再投加絮凝劑、混凝劑反應形成絮體，氣浮池在一定的壓力下獲得大量微細氣泡，迅速粘附于、經混凝反應的絮體、水中流動顆粒、乳化油等，絮體造成比重小的狀態而迅浮于水面，從而獲得固液分離，出水自流到厭氧調節池。

  厭氧調節池配有蒸氣加熱系統，將廢水調節至適宜的溫度后由提升泵提升進入UASB反應池，利用顆粒污泥進行降解，并在產甲烷菌作用下，分解污水中的大部分有機物，從而去除大部分的有機污染物，降低后續好氧處理的有機負荷。

  廢水在厭氧反應器中與厭氧顆粒污泥得以充分接觸，經三相分離器分離后的厭氧消化液在出水時進行分流，含有厭氧系統污泥的廢水分流至厭氧調節池，并回流至UASB內部系統，另一部分廢水進入A/O工藝。 

  A/O工藝由缺氧及好氧單元組成，由于污泥回流的影響，缺氧池和好氧池中均含有硝酸氮。在缺氧池中，反硝化菌利用原水中有機碳將回流混合液中的硝酸氮還原。缺氧池的出水進入好氧池，在好氧池中發生含碳有機物的氧化降解，同時進行含氮有機物的硝化反應，使有機氮和氨氮轉化為硝酸氮。好氧池的處理出水又回流到缺氧池，廢水中的硝酸氮進一步被還原為氮氣，降低了出水中的總氮量，提高了污泥的沉降性能。好氧池出水經沉淀后即可達標排放。

  初沉池污泥泵入物化污泥池，二沉池污泥由泵一部分回流到缺氧池，一部分則到生化污泥池。污泥在污泥池進行濃縮，濃縮后輸送到板框壓濾機脫水后外運處理。