1、污水處理廠(chǎng)現狀

1.1 項目概況

宿松臨江產(chǎn)業(yè)園東南區復興污水處理廠(chǎng)于2017年10月建成并通過(guò)項目環(huán)?？⒐を炇蘸笸度脒\行。設計處理規模衛2萬(wàn)噸/天，考慮到園區水量較少，所以提標需分階段進(jìn)行，一期提標處理規模為5000噸/天，于2020年4月提標改造完成，設計經(jīng)處理后的出水水質(zhì)達到國家《城鎮污水處理廠(chǎng)污染物排放標準（GB18918-2002）》一級A標準，處理后的尾水排入長(cháng)江。

1.2 處理工藝

污水處理廠(chǎng)主體工藝為“除硬度沉淀池+臭氧預氧化+調節池+AO-AO-MBR膜+消毒工藝”。污水處理廠(chǎng)進(jìn)水成分復雜，在臭氧催化塔中，部分有毒有害物質(zhì)得到降解，難降解的大分子有機物被氧化成易降解生化的小分子物質(zhì)，從而提高了廢水的可生化性。

1.3 存在的問(wèn)題

由于廢水以園區內部經(jīng)預處理后的皮革廢水為主，CODCr含量高，BOD5含量低，B/C小于0.2，并且進(jìn)水的氯離子含量較高，較高濃度的氯離子會(huì )抑制菌膠團微生物的生長(cháng)，因而影響了生物法處理廢水的效率。即使采用“除硬度沉淀池+臭氧預氧化+調節池+AO-AO-MBR膜+消毒工藝”處理后，出水的CODCr、色度還是存在季節性波動(dòng)，主要是冬天存在波動(dòng)性問(wèn)題。

1.4 解決思路

針對該污水處理廠(chǎng)廢水的特點(diǎn)和處理工藝中存在的季節性波動(dòng)問(wèn)題，擬對現有工藝進(jìn)行改進(jìn)。因常規工藝對于難降解的CODCr和色度的去除效果一般，故可以采用深度處理技術(shù)直接對生化出水進(jìn)行深度處理，以去除污水中的CODCr并進(jìn)行脫色，使其能夠達標排放。

臭氧是一種極強的氧化劑，很容易氧化廢水中的大部分有機物，本文僅對臭氧催化氧化進(jìn)行深入探討。臭氧作為高級氧化技術(shù)在工業(yè)廢水的預處理上包括前置預處理和后置深度處理，前置預處理主要是提高廢水的可生化性，而后置深度處理主要是對經(jīng)過(guò)生化處理后難降解的少量有機物進(jìn)一步催化氧化，從而達到去除的目的，而后置深度處理在廢水深度處理上應用得較少。

考慮到運行成本，選擇臭氧催化氧化法作為MBR膜出水深度處理技術(shù)，可以先通過(guò)現場(chǎng)中試模擬實(shí)驗，論證該深度處理工藝的可行性。

2、試驗材料和方法

2.1 中試裝置

中試裝置由兩部分組成，臭氧裝置系統及臭氧冷卻系統。中試裝置安裝在污水處理廠(chǎng)的MBR膜池附近，MBR膜出水經(jīng)計量泵抽升至臭氧裝置系統，觀(guān)察中試設備對MBR膜出水CODCr和色度的降解效果。

2.2 試驗方法

（1）根據設計的解決思路，安裝好中試裝置設備，實(shí)驗方案采用MBR膜出水作為中試臭氧系統進(jìn)水。

（2）固定進(jìn)水流速，分別采用臭氧濃度為20mg/L、40mg/L、60mg/L、80mg/L、100mg/L投加方案，氧化停留時(shí)間為2h，連續進(jìn)水，取混合樣檢測出水CODCr和色度指標，最終確定最佳臭氧投加量。

2.3 試驗結果

（1）中試試驗是2021年3月5日開(kāi)始設備安裝，到3月11日設備運行穩定后，3月12號開(kāi)始分別采用臭氧濃度為20mg/L、40mg/L、60mg/L、80mg/L、100mg/L進(jìn)行投加，開(kāi)始連續運行7天，取混合樣進(jìn)行化驗室監測，分析出水CODCr平均值分別是62mg/L、54mg/L、47mg/L、36mg/L、34mg/L、32mg/L，出水色度（倍）平均值分別為29、12、4、2、2、2。

（2）綜合考慮出水情況及運行成本，確定臭氧投加濃度在60mg/L為宜，這樣能保證出水CODCr和色度均能穩定達標排放，臭氧濃度過(guò)低或者過(guò)高會(huì )造成出水CODCr和色度不穩定及運行成本高的現象。

3、工藝優(yōu)化概況

3.1 優(yōu)化規模

根據現場(chǎng)中試試驗可以看出，MBR膜出水只需增加一道臭氧高級氧化深度處理工藝，即可解決此問(wèn)題。優(yōu)化規模根據現有提標規模，設計處理規模為5000噸/天，新增構筑物1座（鋼筋混凝土結構），舊池利舊改造，設計流量：Q=210m3/h，主要尺寸：平面尺寸：18m*9m，池深：6.55m，氧化停留時(shí)間：2.5h，配套設施：尾氣處理系統一套。優(yōu)化后污水廠(chǎng)處理工藝變?yōu)椤俺捕瘸恋沓?前臭氧預氧化+AO-AO-MBR膜+后臭氧高級氧化”組合工藝。新增后臭氧高級氧化池于2021年3月底完成。

3.2 調試運行

污水處理廠(chǎng)后臭氧高級氧化工藝于2021年4月開(kāi)始進(jìn)水調試運行，在滿(mǎn)足所有設備能正常運行的條件下，控制進(jìn)水流量約210m3/h，臭氧投加量約為60mg/L，并連續運行，觀(guān)察出水水質(zhì)情況并連續取樣，監測CODCr和色度。監測出水水質(zhì)指標如表1所示。

3.3 新增費用

深度處理工藝新增的直接運行成本費用為電費，臭氧量按60mg/L投加：

①?lài)嵥甇3成本：噸水需0.06kgO3，耗電：7.5kW?h/kgO3，每度電按0.8元計算，則噸水O3電費（元/m3）=0.06×0.8×7.5=0.36元；

②噸水O2成本：每產(chǎn)生1kgO3需要8m3O2，耗電：0.45kW?h/m3O2，每度電按0.8元計算，則噸水O2電費（元/m3）=0.06×8×0.45×0.8=0.173元；

綜上所述，深度處理工藝噸水處理新增電費（①+②）=0.533元/m3（不計人工費用、設備維修費及設備折舊費）。

4、結論

本研究采用后臭氧高級氧化對制革園區污水處理廠(chǎng)MBR膜出水進(jìn)行深度處理，后臭氧高級氧化工藝臭氧投加量控制在60mg/L左右，出水CODCr的去除率達到30～40%，色度去除率達到90%以上，解決了出水CODCr和色度因季節導致波動(dòng)的問(wèn)題，出水的各項指標均達到排放標準?，F場(chǎng)實(shí)際新增后臭氧高級氧化深度處理工藝，確定采用“除硬度沉淀池+前臭氧預氧化+AOAO-MBR膜+后臭氧高級氧化”組合工藝對制革綜合廢水進(jìn)行處理是可行的。（來(lái)源：三達膜環(huán)境技術(shù)股份有限公司廈門(mén)集美分公司）