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中國給水排水雜志 -2017-4
書
太湖流域電鍍園區污水處理廠提標改造工程設計
郭方崢! 涂 勇! 徐 軍! 李 軍
"江蘇省環境科學研究院! 江蘇 南京 "#$$%&#
摘 要! 太湖流域某電鍍園區污水處理廠提標改造工程采用強化預處理"'()*+) 氧化#$增
加生化處理"水解 ,-./#$提升深度處理"粉末活性炭 ,濾布濾池#的改造思路!經過一年的實際
運行!各項出水指標均達到了%電鍍污染物排放標準& "01"#2$$'"$$3#特別排放限值標準及%太
湖地區城鎮污水處理廠及重點工業行業主要水污染物排放限值& "41%" .#$5"'"$$5#標準!解決
了當地園區發展的瓶頸!有效改善了當地的水環境!對類似電鍍園區污水處理廠的改造具有一定的
參考意義(
關鍵詞! 電鍍廢水) 提標改造) '()*+) 氧化) 粉末活性炭
中圖分類號! 65$% 文獻標識碼! 7 文章編號! #$$$ 89&$"!"$#5"$9 8$$:2 8$:
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基金項目! 江蘇省環境工程重點實驗室開放課題!X6"$#:$$#"
江蘇太湖流域工業發達#企業眾多#工業企業排
放的污染物已遠超出了地區的環境承載力#生態環
境受到較大破壞& 而其中電鍍行業屬于江蘇省太湖
流域的六大重點行業#是水污染物排放的主要來源
之一&
由于區域內電鍍企業集中度較高#基本集中在
各個電鍍園區內#因此電鍍園區廢水的達標排放對
于解決區域水環境問題具有較大的意義&
! 工程概況
江蘇太湖流域某電鍍園區污水處理廠原設計規
':2'
第 %% 卷 第 9 期
"$#5 年 " 月
中 國 給 水 排 水
7YFZ-[-A\]^[-_A\[-A\]
`+RW%% Z+W9
'(QW"$#5
模為 #W: a#$9 N% .K#主要處理園區內 :2 家電鍍(線
路板企業排放的廢水& 園區內接管企業排放的廢水
先經過企業內部的預處理達到接管標準后排入該污
水處理廠&
該污水處理廠采用)調節 ,一級 '()*+) 氧化 ,
氨氮氧化 ,除磷反應 ,二級 '()*+) 氧化 ,氨氮氧
化*組合工藝進行處理#出水需達到+電鍍污染物排
放標準, !01"#2$$-"$$3" 特別排放限值標準及
+太湖地區城鎮污水處理廠及重點工業行業主要水
污染物排放限值,!41%" .#$5"-"$$5"標準& 該電
鍍園區污水處理廠由于源頭控制不嚴格#主體處理
工藝流程設計不合理#造成出水水質長期不能達標#
且運行費用高#因此需進行改造&
# 改造方案
#$! 設計水量
由于園區內企業排水量一直穩定在 & $$$ b
3 $$$ N% .K#且未來不再增加企業#因此設計進水水
量確定為 # a#$9 N% .K&
#$# 設計進(出水水質
接管企業進水水質常規指標需達到+污水綜合
排放標準, !013253-#22&" 中三級標準#其余在
+電鍍污染物排放標準, !01"#2$$-"$$3" 中明確
車間或生產設施廢水排口標準的重金屬項目需達到
標準中要求的車間或生產設施廢水排口特別排放限
值標準&
污水處理廠進水水質具體指標見表 #&
表 ! 提標改造后污水處理廠進水常規水質指標
A<QW# F)LRD()*cD<RJ*S+LO<I*(O<*(G*G(<*N()*MR<)*<L*(GG(L+GNJ)= N='E8#
項目 7/4 __ ZY% 8Z AZ Ad 鹽分 7R8 總鉻六價鉻總鎳總鎘總銀總鉛 總汞 總銅總鋅 總鐵 總鉬 石油
類
氟化
物
總氰
化物
數值 "$$ 9$$ #: %$ & 9 $$$ " $$$ $W: $W# $W# $W$# $W# $W# $W$$: " :W$ "W$ "W$ "$ #$ #W$
提標改造后污水處理廠出水水質指標按照+電
鍍污染物排放標準,!01"#2$$-"$$3"特別排放限
值及+太湖地區城鎮污水處理廠及重點工業行業主
要水污染物排放限值,!41%" .#$5"-"$$5"標準執
行&
出水水質指標如表 " 所示&
表 # 提標改造后污水處理廠排放標準
A<QW" \NJIIJ+) I*<)K<GK +L*@(O<I*(O<*(G*G(<*N()*
MR<)*<L*(GG(L+GNJ)=
項目 MY值
7/4.
!N='
E8#
"
__.
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E8#
"
ZY% 8Z.
!N='E8#
"
AZ.
!N='
E8#
"
Ad.
!N='
E8#
"
數值 & b2 :$ #$ :!3" #: $W:
注$ 其他重金屬離子指標按照+電鍍污染物排放標準,
!01"#2$$-"$$3"特別排放限值標準執行&
#$% 設計思路
根據該污水處理廠現狀及目前存在的問題#改
造工程主要包括預處理(生化處理(深度處理改造三
個部分&
! 預處理
原污水處理廠廢水自調節池直接進入一級
'()*+) 氧化#由于園區接管企業排放水中帶有較多
污泥#而污泥進入一級 '()*+) 氧化系統時#MY值調
整為 % b9#污泥中大量的金屬離子析出#造成金屬
離子濃度升高& 因此改造過程中在調節池和一級
'()*+) 氧化系統中間增加一座混凝沉淀池#以便去
除廢水中夾帶的污泥&
原污水處理廠一級 '()*+) 氧化系統反應區停
留時間不足 # @#'()*+) 氧化不能進行充分反應#銅
和鎳的絡合物沒有得到有效的破壞& 因此改造過程
中增加一座 '()*+) 氧化池與原有 '()*+) 氧化系統
串聯運行#以延長 '()*+) 氧化反應時間#提高 '()>
*+) 氧化效果&
" 生化處理
原污水處理廠曾設置生化處理單元#后由于運
行效果不佳而停用#原有生化處理單元改為氨氮氧
化池和除磷反應池#采用物化方法去除氨氮和總磷&
由于污水處理廠 7/4一直超標#且氨氮和總磷采用
物化方法處理#成本較高#因此此次提標改造工程中
重新啟動生化處理單元#采用水解 ,-./工藝&
# 深度處理
深度處理部分在原有二級 '()*+) 氧化 ,氨氮
氧化池的基礎上增加一座粉末活性炭吸附池和濾布
濾池& 原有二級 '()*+) 氧化增加容積#原有氨氮氧
化池作為消毒池& 新增粉末活性炭吸附池作為應急
把關措施#當重金屬或者 7/4超標時啟用& 同時由
于出水標準對 __ 有嚴格要求#因此增加一座濾布濾
池控制出水 __&
改造后工藝流程如圖 # 所示&
'&$'
第 %% 卷 第 9 期 中 國 給 水 排 水 OOOWO<*(G=<I@(<*WH+N
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圖 ! 改造后工藝流程
'J=W# 'R+OH@<G*+L*@(MG+H(II<L*(GG(L+GNJ)=
#$& 構筑物設計
! 調節池
利用原有調節池#容積約 : $$$ N%
#停留時間約
#" @#采用曝氣攪拌&
" 初次混凝沉淀池
初次混凝沉淀池為新建水池#與新建一級 '()>
*+) 氧化池中 #e氧化池合建& 初次混凝沉淀池分為
兩組#由反應區和沉淀區組成& 每組反應區分兩格#
分別采用折槳快速攪拌機和框式慢速攪拌機攪拌#
投加 d-7和 d-f#水力停留時間為 %$ NJ)&
每組沉淀區各采用一臺中心傳動懸掛式刮泥
機#同時放置斜管填料#沉淀池表面負荷為 #W$&
N% .!N"
'@"&
# 一級 '()*+) 氧化池
一級 '()*+) 氧化池分為#e氧化池和"e氧化池#
#e氧化池為新建水池#與初次混凝沉淀池合建#"e氧
化池為原有水池& #e氧化池和 "e氧化池串聯運行#
總水力停留時間為 %W#5 @& #e氧化池分為 " 組#每
組 9 格#第一格投加硫酸和硫酸亞鐵#調整 MY值至
%W:#第二格投加雙氧水##e氧化池全部采用曝氣攪
拌的方式& "e氧化池對應 #e氧化池也分為 " 組#每
組 9 格#第 #("(% 格采用曝氣攪拌#并且在第 % 格投
加氫氧化鈣調整 MY值至 5#第 9 格采用框式攪拌機
攪拌#并投加 d-f&
$ 一級 '()*+) 沉淀池
一級 '()*+) 沉淀池為原有水池#分為兩組#分
別處理兩組 "e氧化池的出水& 每組一級 '()*+) 沉
淀池各采用 # 臺半橋刮泥機#表面負荷為 $W: N% .
!N"
'@"&
% 水解酸化池
水解酸化池為原有水池改造#分為 " 組#并聯運
行#每組又分為反應區和沉淀區#反應區水力停留時
間為 ##W3 @#每組采用 & 臺潛水攪拌機攪拌& 沉淀
區為平流式沉淀池#表面負荷為 # N% .!N"
'@"&
& -./池
-./池!缺氧池.好氧池" 為原有水池改造#分
為 " 組#并聯運行#總停留時間為 #&W" @#其中缺氧
區為 :W9 @#好氧區為 #$W3 @&
' 生化沉淀池
生化沉淀池利用原有二沉池#共一座#表面負荷
為 $W3 N% .!N"
'@"#采用 # 臺半橋刮泥機&
( 二級 '()*+) 氧化池
二級 '()*+) 氧化池分為%e池和9e氧化池#串聯
運行& %e氧化池為原有二級 '()*+) 氧化池#9e氧化
池為新建& %e和 9e氧化池均分為 " 組#生化沉淀池
出水通過閥門和流量計調節流量后均勻進入兩組系
統#二級 '()*+) 氧化池總停留時間為 #W3& @&
%e和 9e氧化池每組均分為 9 格#其中 %e氧化池
每組的第一格投加硫酸和硫酸亞鐵#調整 MY值至
%W:#%e氧化池第二格投加雙氧水#%e氧化池全部采
用曝氣攪拌#9e氧化池第三格投加石灰調整 MY值
至中性#9e氧化池第四格投加 d-f#9e氧化池第一
至三格采用曝氣攪拌#第四格采用框式攪拌機攪拌&
) 二級 '()*+) 沉淀池
二級 '()*+) 沉淀池為原有水池#共 " 座#分別
連接至 9e氧化池的兩組中的第四格& 表面負荷為
$W: N% .!N"
'@"#每座分別采用 # 臺半橋刮泥機&
* 中間水池
中間水池利用原有水池#停留時間為 ": NJ)#通
'&#'
OOOWO<*(G=<I@(<*WH+N 郭方崢!等*太湖流域電鍍園區污水處理廠提標改造工程設計 第 %% 卷 第 9 期
過水泵提升至粉末活性炭吸附池&
+,- 粉末活性炭吸附池
粉末活性炭吸附池為預留工藝單元#利用原有
水池改造#分為 3 格#采用曝氣攪拌#在第一格投加
粉末活性炭#第七格投加 d-7#第八格投加 d-f&
該單元為把關措施&
+,. 終沉池
終沉池為原有的一座二沉池改造而成#主要用
于分離活性炭和廢水#表面負荷為 $W3 N% .!N" '
@"#采用 # 臺半橋刮泥機&
+,/ 濾布濾池
濾布濾池為成套設備#處理能力為 # a#$9 N% .
K&
+,0 消毒池
利用原有水池#停留時間為 ": NJ)#采用次氯酸
鈉消毒&
+,1 污泥處理系統
利用原有污泥濃縮池#原有污泥濃縮池容積達
到 # "35 N%
#可滿足需要& 原有系統設置了 : 臺 %$$
N" 板框壓濾機#能滿足改造后需求#故不做改動&
+,2 其他輔助系統
增加 " 臺羅茨風機用于 #e氧化池和粉末活性
炭吸附池的曝氣攪拌#其他曝氣攪拌及 -./池供氧
均利用原有風機&
新增活性炭加藥系統#向水解酸化池(-./池
及粉末活性炭池投加粉末活性炭& 其余加藥裝置利
用原有加藥系統&
% 運行效果
該污水廠經過約 % 個月的調試后達到設計效
果#目前已正常運行 # 年#由于運行效果較好#粉末
活性炭吸附池和終沉池作為把關措施并未使用#廢
水通過旁通超越#直接進入濾布濾池&
運行期平均進水水量為 : 3$$ N% .K#平均進(出
水水質見表 %&
表 % 運行期平均進(出水水質
A<QW% F)LRD()*<)K (LLRD()*cD<RJ*S N='E8#
項 目 7/4 __ ZY% 8Z AZ Ad 總鉻 總鎳 總銅
進水 "%3 "9$ #% #3 :W3 $W2 $W% #W:
一級 '()*+) 沉淀池出水 #"2 %" #" #5 $W3 $W: $W" $W"%
水解 ,-./池出水 35 "9 3W9 #"W3 $W& $W9 $W## $W#3
二級 '()*+) 沉淀池出水 92 #& 3W: #"W: $W" $W% $W$2 $W#:
消毒池出水 9" 3 %W& #"W3 $W" $W% $W$3 $W#:
排放標準 :$ #$ :!3" #: $W: $W: $W# $W%
從表 % 可以看出#該污水處理廠在正常運行期
進水平均值超出設計標準的情況下出水可穩定達到
排放標準#污水處理廠經改造后達到了設計要求&
改造后#污水廠運行成本約 #3W2 元.N%
#其中
電費(藥劑費(人工費(污泥處置費(維修及其他費用
分別為 #W"(9W3($W&(##W3($W: 元.N%
& 可見運行費
用主要來自污泥處置#這是因為該污水處理廠產生
的污泥屬于危險廢物#故處置費用較高&
& 設計經驗總結
! 電鍍園區污水處理廠的達標必須建立在園
區內企業排水達標的基礎上& 本次提標改造工程進
行的同時園區內各個企業的廢水處理系統也進行了
整治#改造了廢水處理設施#增加了監控系統#管委
會也加強了管理力度#因此進水雖有超標#但超標程
度不大#對運行基本無影響#從而保證了穩定運行&
" 設置兩級 '()*+) 氧化工藝具有較好的效果#
一級 '()*+) 氧化可以有效分解金屬絡合物#在重金
屬進水超標的情況下仍能將各種重金屬處理至達標
水平#可有效減少對生化系統的影響& 二級 '()*+)
氧化可以有效分解生化系統出水剩余的 7/4和
Ad#確保這兩項指標可達標排放& 兩級 '()*+) 氧化
系統運行較好#但是存在污泥產生量大的問題#后續
設計中應考慮 '()*+) 氧化的改進工藝#以降低污泥
的產生量&
# 本設計中的生化系統采用水解 ,-./工
藝#由于進水鹽分高#可生物降解物質少#生化系統
對 7/4(氨氮(AZ及 Ad的去除效果并不好#其平均
去除率分別僅為 %%g(%$g(":g(":g& 在生化系
統中投加了粉末活性炭后去除率有一定的上升#但
并不明顯#最終剩余的 7/4(Ad主要依靠二級 '()>
*+) 氧化去除#氨氮則在出水不達標時依靠增加消毒
池內次氯酸鈉的投加量#通過折點加氯去除& 因此
"下轉第 59 頁#
'&"'
第 %% 卷 第 9 期 中 國 給 水 排 水 OOOWO<*(G=<I@(<*WH+N
