提標(biāo)法處理高鹽、高COD廢水

魏強(qiáng)

(山西榆社化工股份有限公司，山西 榆社 031800)

山西榆社化工股份有限公司(以下簡稱“山西榆社化工”)現(xiàn)有350 t/h污水處理裝置，該裝置適合處理公司普通污水，而該公司高鹽、高COD廢水須另外分類提標(biāo)處理，因此決定新建750 t/d處理能力的蒸發(fā)和生化提標(biāo)改造處理裝置。新建裝置將COD和鹽分降低后的污水再次送入原有的350 t/h污水處理裝置進(jìn)行處理，直到達(dá)到淡水要求的指標(biāo)為止。

1 污水分類提標(biāo)處理的必要性

山西榆社化工現(xiàn)有1套350 t/h(8 400 t/d)的污水處理設(shè)施，主要采用微濾—超濾—反滲透—濃水二級反滲透—離子交換處理—純水—回收利用裝置。少量濃水回收用于聚氯乙烯裝置乙炔發(fā)生工序，實(shí)現(xiàn)了污水零排放。目前，山西榆社化工全公司污水產(chǎn)生量為150 t/h，小于該處理設(shè)施的處理能力。但是，在近1年的運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，反滲透膜使用壽命大大縮短，運(yùn)行不到1年就得換膜(原來3年換1次膜)，并且電耗增加，平均出水率降低。通過對該進(jìn)水水質(zhì)分析檢測，發(fā)現(xiàn)：有少量的高COD、高鹽廢水(13 t/h)進(jìn)入系統(tǒng)，并堵塞了膜，令反滲透壓力升高。如果不針對性地對這部分高濃污染物進(jìn)行處理，現(xiàn)有污水處理成本將會(huì)大大提升，能耗翻倍，出水率也大大降低，嚴(yán)重影響了污水處理的穩(wěn)定性。

山西榆社化工對進(jìn)水水質(zhì)進(jìn)行認(rèn)真分析檢測，發(fā)現(xiàn)：來自現(xiàn)有聚氯乙烯、DHPPA、噻唑等生產(chǎn)工序的高COD廢水量為11 t/h，其中COD質(zhì)量濃度為5～30 g/L；來自燒堿、DHPPA、噻唑等生產(chǎn)工序的高鹽、高COD廢水為2 t/h，其中COD質(zhì)量濃度為5～30 g/L、TDS質(zhì)量濃度為6～15 g/L。目前，須單獨(dú)深化提標(biāo)處理的廢水量為312 t/d。

考慮到氯堿企業(yè)的再發(fā)展以及特殊情況下污水排量的不穩(wěn)定性，山西榆社化工決定新建750 t/d處理能力的蒸發(fā)和生化提標(biāo)改造處理系統(tǒng)，以保證現(xiàn)有污水處理裝置的理想穩(wěn)定運(yùn)行，確保企業(yè)廢水零排放，杜絕污染環(huán)境。

2 生化提標(biāo)改造處理方案[1]

蒸發(fā)和生化提標(biāo)改造處理工程分預(yù)處理、高鹽水蒸發(fā)結(jié)晶處理、生化后處理3部分。

2.1 預(yù)處理

考慮到高濃度廢水中的COD值較高、可生化性差，擬采用pH值調(diào)節(jié)+微電解+芬頓氧化+pH值調(diào)節(jié)+混凝沉淀工藝。首先，調(diào)節(jié)廢水pH值至3～4，再生進(jìn)入微電解和芬頓氧化塔(該塔已經(jīng)鋼炭填料和雙氧水氧化處理過)，催化氧化去除廢水中的大部分有機(jī)物，并改善廢水的可生化性，提高了廢水的BOD/COD比值；低濃度廢水須采用pH值調(diào)節(jié)+氣浮工藝，去除部分有機(jī)物及懸浮顆粒。

2.2 蒸發(fā)結(jié)晶處理

高鹽廢水經(jīng)混凝沉淀去除懸浮物后，進(jìn)入蒸發(fā)結(jié)晶器，去除廢水中的絕大部分無機(jī)鹽類及少量有機(jī)物。

2.3 生化后處理

采用水解+厭氧塔+AO工藝+芬頓氧化+BAC濾池生化的處理工藝。處理效果良好，出水水質(zhì)可以達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

各類廢水分別進(jìn)入均質(zhì)調(diào)節(jié)池。蒸發(fā)結(jié)晶冷凝水(水溫50～55 ℃)及其他廢水首先進(jìn)入均質(zhì)調(diào)節(jié)池，4股廢水?dāng)嚢杌旌?調(diào)質(zhì)調(diào)溫)，用泵將廢水提升至水解酸化池，經(jīng)水解酸化部分有機(jī)物后，再用泵將其提升至二級常溫厭氧塔(控制水溫在30～40 ℃)，降解大量的有機(jī)物并產(chǎn)生沼氣，進(jìn)一步提高BOD/COD的比值。

二級常溫厭氧塔出水自流到AO生化池進(jìn)行生化反應(yīng)(在此，大部分有機(jī)污染物通過生物氧化、吸附得以降解)。

AO生化池出水自流至二次沉降池，進(jìn)行固液分離后，沉淀池上清液流入芬頓氧化池去除剩余、難降解的有機(jī)物后，進(jìn)入混凝沉淀池進(jìn)行沉淀；上清液進(jìn)入中間池，用泵提升至BAC炭濾池，進(jìn)一步降低有機(jī)物含量，達(dá)到現(xiàn)有污水廠的進(jìn)水標(biāo)準(zhǔn)。

蒸發(fā)器析出的鹽水濃縮液進(jìn)入離心機(jī)分離出鹽，飽和濃縮液進(jìn)入調(diào)節(jié)池，參與下一次蒸發(fā)。而混凝沉淀池、氧化沉淀池、二次沉降池的污泥及沉淀物進(jìn)入污泥池，再用泵抽進(jìn)離心機(jī)進(jìn)行固液分離；離心干泥外運(yùn)。污水分類提標(biāo)處理工藝流程如圖1所示。

圖1 污水分類提標(biāo)處理工藝流程圖Fig.1 Process flow diagram of classifying and treating wastewater to meet standards

處理后的水質(zhì)可以達(dá)到現(xiàn)有污水處理廠要求的進(jìn)水指標(biāo)，再進(jìn)入山西榆社化工現(xiàn)有的污水處理系統(tǒng)進(jìn)行再處理。

3 污水進(jìn)出水指標(biāo)

(1)高鹽、高COD提標(biāo)項(xiàng)目進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)見表1。

表1 高鹽、高COD提標(biāo)項(xiàng)目進(jìn)水水質(zhì)Table 1 Influent water quality in the standards-meeting project

(2)750 m3/d高鹽、高COD提標(biāo)項(xiàng)目處理后設(shè)計(jì)出水水質(zhì)見表2。

表2 高鹽、高COD提標(biāo)處理后設(shè)計(jì)出水水質(zhì)Table 2 Designed effluent water quality in the standards-meeting project

(3)350 t/h原有污水處理站回用系統(tǒng)進(jìn)水水質(zhì)如表3所示。

表3 350 t/h原有污水處理站回用系統(tǒng)進(jìn)水水質(zhì)Table 3 Quality of 350-t/h influent water to the recycling system of original waste water treatment plant

(4)進(jìn)入350 t/h原有污水回用系統(tǒng)處理后，淡水出水水質(zhì)的最終設(shè)計(jì)指標(biāo)如表4所示。

表4 進(jìn)入350 t/h原有污水回用系統(tǒng)處理后淡水出水水質(zhì)的最終設(shè)計(jì)指標(biāo)Table 4 Designed quality of 350-t/h effluent water out of the recycling system of original waste water treatment plant

4 經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益分析

該次技改工程的實(shí)施，充分回用了生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高鹽、高COD有機(jī)廢水，既減少了廢水對環(huán)境的污染，又節(jié)約了新鮮水的使用量，提高了企業(yè)的環(huán)境保護(hù)水平和清潔生產(chǎn)水平，達(dá)到了延長生產(chǎn)裝置使用壽命、提高污水處理效果的目的，同時(shí)為榆社縣環(huán)保作出了積極的貢獻(xiàn)；污水處理項(xiàng)目提標(biāo)改造工程(高鹽、高COD廢水處理)是一項(xiàng)節(jié)水公益事業(yè)，經(jīng)水處理后回用于各分廠，既節(jié)約了一次水資源，又保證了工程財(cái)務(wù)評估的可行。

污水處理廠投產(chǎn)運(yùn)行后，通過改善山西榆社化工的環(huán)境，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提高人民生活質(zhì)量，從而獲得潛在的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。因此，該項(xiàng)目在技術(shù)上是可行的，不僅經(jīng)濟(jì)合理，而且，該工程的實(shí)施既保護(hù)了當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，又充分體現(xiàn)了企業(yè)的清潔生產(chǎn)水平，還提高了能源的綜合利用率。新建750 m3/d的污水處理站，可節(jié)約新鮮水27.38萬t/a，不僅能緩解企業(yè)供水緊缺的問題，而且可以治理企業(yè)和周圍農(nóng)田、海河流域的污染，做到企業(yè)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益統(tǒng)一，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益明顯。

山西榆社化工污水處理項(xiàng)目提標(biāo)改造工程的實(shí)施，可最大限度地減輕企業(yè)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水對環(huán)境的污染，達(dá)到了山西省“十三五”水污染物總量的減排目標(biāo)，對實(shí)現(xiàn)“藍(lán)天碧水工程”有積極的作用。