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中国给水排水杂志 -2017-4
书
太湖流域电镀园区污水处理厂提标改造工程设计
郭方峥! 涂 勇! 徐 军! 李 军
"江苏省环境科学研究院! 江苏 南京 "#$$%&#
摘 要! 太湖流域某电镀园区污水处理厂提标改造工程采用强化预处理"'()*+) 氧化#$增
加生化处理"水解 ,-./#$提升深度处理"粉末活性炭 ,滤布滤池#的改造思路!经过一年的实际
运行!各项出水指标均达到了%电镀污染物排放标准& "01"#2$$'"$$3#特别排放限值标准及%太
湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值& "41%" .#$5"'"$$5#标准!解决
了当地园区发展的瓶颈!有效改善了当地的水环境!对类似电镀园区污水处理厂的改造具有一定的
参考意义(
关键词! 电镀废水) 提标改造) '()*+) 氧化) 粉末活性炭
中图分类号! 65$% 文献标识码! 7 文章编号! #$$$ 89&$"!"$#5"$9 8$$:2 8$:
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基金项目! 江苏省环境工程重点实验室开放课题!X6"$#:$$#"
江苏太湖流域工业发达#企业众多#工业企业排
放的污染物已远超出了地区的环境承载力#生态环
境受到较大破坏& 而其中电镀行业属于江苏省太湖
流域的六大重点行业#是水污染物排放的主要来源
之一&
由于区域内电镀企业集中度较高#基本集中在
各个电镀园区内#因此电镀园区废水的达标排放对
于解决区域水环境问题具有较大的意义&
! 工程概况
江苏太湖流域某电镀园区污水处理厂原设计规
':2'
第 %% 卷 第 9 期
"$#5 年 " 月
中 国 给 水 排 水
7YFZ-[-A\]^[-_A\[-A\]
`+RW%% Z+W9
'(QW"$#5
模为 #W: a#$9 N% .K#主要处理园区内 :2 家电镀(线
路板企业排放的废水& 园区内接管企业排放的废水
先经过企业内部的预处理达到接管标准后排入该污
水处理厂&
该污水处理厂采用)调节 ,一级 '()*+) 氧化 ,
氨氮氧化 ,除磷反应 ,二级 '()*+) 氧化 ,氨氮氧
化*组合工艺进行处理#出水需达到+电镀污染物排
放标准, !01"#2$$-"$$3" 特别排放限值标准及
+太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水
污染物排放限值,!41%" .#$5"-"$$5"标准& 该电
镀园区污水处理厂由于源头控制不严格#主体处理
工艺流程设计不合理#造成出水水质长期不能达标#
且运行费用高#因此需进行改造&
# 改造方案
#$! 设计水量
由于园区内企业排水量一直稳定在 & $$$ b
3 $$$ N% .K#且未来不再增加企业#因此设计进水水
量确定为 # a#$9 N% .K&
#$# 设计进(出水水质
接管企业进水水质常规指标需达到+污水综合
排放标准, !013253-#22&" 中三级标准#其余在
+电镀污染物排放标准, !01"#2$$-"$$3" 中明确
车间或生产设施废水排口标准的重金属项目需达到
标准中要求的车间或生产设施废水排口特别排放限
值标准&
污水处理厂进水水质具体指标见表 #&
表 ! 提标改造后污水处理厂进水常规水质指标
A<QW# F)LRD()*cD<RJ*S+LO<I*(O<*(G*G(<*N()*MR<)*<L*(GG(L+GNJ)= N='E8#
项目 7/4 __ ZY% 8Z AZ Ad 盐分 7R8 总铬六价铬总镍总镉总银总铅 总汞 总铜总锌 总铁 总钼 石油
类
氟化
物
总氰
化物
数值 "$$ 9$$ #: %$ & 9 $$$ " $$$ $W: $W# $W# $W$# $W# $W# $W$$: " :W$ "W$ "W$ "$ #$ #W$
提标改造后污水处理厂出水水质指标按照+电
镀污染物排放标准,!01"#2$$-"$$3"特别排放限
值及+太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主
要水污染物排放限值,!41%" .#$5"-"$$5"标准执
行&
出水水质指标如表 " 所示&
表 # 提标改造后污水处理厂排放标准
A<QW" \NJIIJ+) I*<)K<GK +L*@(O<I*(O<*(G*G(<*N()*
MR<)*<L*(GG(L+GNJ)=
项目 MY值
7/4.
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E8#
"
__.
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E8#
"
ZY% 8Z.
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"
AZ.
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E8#
"
Ad.
!N='
E8#
"
数值 & b2 :$ #$ :!3" #: $W:
注$ 其他重金属离子指标按照+电镀污染物排放标准,
!01"#2$$-"$$3"特别排放限值标准执行&
#$% 设计思路
根据该污水处理厂现状及目前存在的问题#改
造工程主要包括预处理(生化处理(深度处理改造三
个部分&
! 预处理
原污水处理厂废水自调节池直接进入一级
'()*+) 氧化#由于园区接管企业排放水中带有较多
污泥#而污泥进入一级 '()*+) 氧化系统时#MY值调
整为 % b9#污泥中大量的金属离子析出#造成金属
离子浓度升高& 因此改造过程中在调节池和一级
'()*+) 氧化系统中间增加一座混凝沉淀池#以便去
除废水中夹带的污泥&
原污水处理厂一级 '()*+) 氧化系统反应区停
留时间不足 # @#'()*+) 氧化不能进行充分反应#铜
和镍的络合物没有得到有效的破坏& 因此改造过程
中增加一座 '()*+) 氧化池与原有 '()*+) 氧化系统
串联运行#以延长 '()*+) 氧化反应时间#提高 '()>
*+) 氧化效果&
" 生化处理
原污水处理厂曾设置生化处理单元#后由于运
行效果不佳而停用#原有生化处理单元改为氨氮氧
化池和除磷反应池#采用物化方法去除氨氮和总磷&
由于污水处理厂 7/4一直超标#且氨氮和总磷采用
物化方法处理#成本较高#因此此次提标改造工程中
重新启动生化处理单元#采用水解 ,-./工艺&
# 深度处理
深度处理部分在原有二级 '()*+) 氧化 ,氨氮
氧化池的基础上增加一座粉末活性炭吸附池和滤布
滤池& 原有二级 '()*+) 氧化增加容积#原有氨氮氧
化池作为消毒池& 新增粉末活性炭吸附池作为应急
把关措施#当重金属或者 7/4超标时启用& 同时由
于出水标准对 __ 有严格要求#因此增加一座滤布滤
池控制出水 __&
改造后工艺流程如图 # 所示&
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第 %% 卷 第 9 期 中 国 给 水 排 水 OOOWO<*(G=<I@(<*WH+N
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图 ! 改造后工艺流程
'J=W# 'R+OH@<G*+L*@(MG+H(II<L*(GG(L+GNJ)=
#$& 构筑物设计
! 调节池
利用原有调节池#容积约 : $$$ N%
#停留时间约
#" @#采用曝气搅拌&
" 初次混凝沉淀池
初次混凝沉淀池为新建水池#与新建一级 '()>
*+) 氧化池中 #e氧化池合建& 初次混凝沉淀池分为
两组#由反应区和沉淀区组成& 每组反应区分两格#
分别采用折桨快速搅拌机和框式慢速搅拌机搅拌#
投加 d-7和 d-f#水力停留时间为 %$ NJ)&
每组沉淀区各采用一台中心传动悬挂式刮泥
机#同时放置斜管填料#沉淀池表面负荷为 #W$&
N% .!N"
'@"&
# 一级 '()*+) 氧化池
一级 '()*+) 氧化池分为#e氧化池和"e氧化池#
#e氧化池为新建水池#与初次混凝沉淀池合建#"e氧
化池为原有水池& #e氧化池和 "e氧化池串联运行#
总水力停留时间为 %W#5 @& #e氧化池分为 " 组#每
组 9 格#第一格投加硫酸和硫酸亚铁#调整 MY值至
%W:#第二格投加双氧水##e氧化池全部采用曝气搅
拌的方式& "e氧化池对应 #e氧化池也分为 " 组#每
组 9 格#第 #("(% 格采用曝气搅拌#并且在第 % 格投
加氢氧化钙调整 MY值至 5#第 9 格采用框式搅拌机
搅拌#并投加 d-f&
$ 一级 '()*+) 沉淀池
一级 '()*+) 沉淀池为原有水池#分为两组#分
别处理两组 "e氧化池的出水& 每组一级 '()*+) 沉
淀池各采用 # 台半桥刮泥机#表面负荷为 $W: N% .
!N"
'@"&
% 水解酸化池
水解酸化池为原有水池改造#分为 " 组#并联运
行#每组又分为反应区和沉淀区#反应区水力停留时
间为 ##W3 @#每组采用 & 台潜水搅拌机搅拌& 沉淀
区为平流式沉淀池#表面负荷为 # N% .!N"
'@"&
& -./池
-./池!缺氧池.好氧池" 为原有水池改造#分
为 " 组#并联运行#总停留时间为 #&W" @#其中缺氧
区为 :W9 @#好氧区为 #$W3 @&
' 生化沉淀池
生化沉淀池利用原有二沉池#共一座#表面负荷
为 $W3 N% .!N"
'@"#采用 # 台半桥刮泥机&
( 二级 '()*+) 氧化池
二级 '()*+) 氧化池分为%e池和9e氧化池#串联
运行& %e氧化池为原有二级 '()*+) 氧化池#9e氧化
池为新建& %e和 9e氧化池均分为 " 组#生化沉淀池
出水通过阀门和流量计调节流量后均匀进入两组系
统#二级 '()*+) 氧化池总停留时间为 #W3& @&
%e和 9e氧化池每组均分为 9 格#其中 %e氧化池
每组的第一格投加硫酸和硫酸亚铁#调整 MY值至
%W:#%e氧化池第二格投加双氧水#%e氧化池全部采
用曝气搅拌#9e氧化池第三格投加石灰调整 MY值
至中性#9e氧化池第四格投加 d-f#9e氧化池第一
至三格采用曝气搅拌#第四格采用框式搅拌机搅拌&
) 二级 '()*+) 沉淀池
二级 '()*+) 沉淀池为原有水池#共 " 座#分别
连接至 9e氧化池的两组中的第四格& 表面负荷为
$W: N% .!N"
'@"#每座分别采用 # 台半桥刮泥机&
* 中间水池
中间水池利用原有水池#停留时间为 ": NJ)#通
'&#'
OOOWO<*(G=<I@(<*WH+N 郭方峥!等*太湖流域电镀园区污水处理厂提标改造工程设计 第 %% 卷 第 9 期
过水泵提升至粉末活性炭吸附池&
+,- 粉末活性炭吸附池
粉末活性炭吸附池为预留工艺单元#利用原有
水池改造#分为 3 格#采用曝气搅拌#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&
该单元为把关措施&
+,. 终沉池
终沉池为原有的一座二沉池改造而成#主要用
于分离活性炭和废水#表面负荷为 $W3 N% .!N" '
@"#采用 # 台半桥刮泥机&
+,/ 滤布滤池
滤布滤池为成套设备#处理能力为 # a#$9 N% .
K&
+,0 消毒池
利用原有水池#停留时间为 ": NJ)#采用次氯酸
钠消毒&
+,1 污泥处理系统
利用原有污泥浓缩池#原有污泥浓缩池容积达
到 # "35 N%
#可满足需要& 原有系统设置了 : 台 %$$
N" 板框压滤机#能满足改造后需求#故不做改动&
+,2 其他辅助系统
增加 " 台罗茨风机用于 #e氧化池和粉末活性
炭吸附池的曝气搅拌#其他曝气搅拌及 -./池供氧
均利用原有风机&
新增活性炭加药系统#向水解酸化池(-./池
及粉末活性炭池投加粉末活性炭& 其余加药装置利
用原有加药系统&
% 运行效果
该污水厂经过约 % 个月的调试后达到设计效
果#目前已正常运行 # 年#由于运行效果较好#粉末
活性炭吸附池和终沉池作为把关措施并未使用#废
水通过旁通超越#直接进入滤布滤池&
运行期平均进水水量为 : 3$$ N% .K#平均进(出
水水质见表 %&
表 % 运行期平均进(出水水质
A<QW% F)LRD()*<)K (LLRD()*cD<RJ*S N='E8#
项 目 7/4 __ ZY% 8Z AZ Ad 总铬 总镍 总铜
进水 "%3 "9$ #% #3 :W3 $W2 $W% #W:
一级 '()*+) 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
二级 '()*+) 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 $W#:
排放标准 :$ #$ :!3" #: $W: $W: $W# $W%
从表 % 可以看出#该污水处理厂在正常运行期
进水平均值超出设计标准的情况下出水可稳定达到
排放标准#污水处理厂经改造后达到了设计要求&
改造后#污水厂运行成本约 #3W2 元.N%
#其中
电费(药剂费(人工费(污泥处置费(维修及其他费用
分别为 #W"(9W3($W&(##W3($W: 元.N%
& 可见运行费
用主要来自污泥处置#这是因为该污水处理厂产生
的污泥属于危险废物#故处置费用较高&
& 设计经验总结
! 电镀园区污水处理厂的达标必须建立在园
区内企业排水达标的基础上& 本次提标改造工程进
行的同时园区内各个企业的废水处理系统也进行了
整治#改造了废水处理设施#增加了监控系统#管委
会也加强了管理力度#因此进水虽有超标#但超标程
度不大#对运行基本无影响#从而保证了稳定运行&
" 设置两级 '()*+) 氧化工艺具有较好的效果#
一级 '()*+) 氧化可以有效分解金属络合物#在重金
属进水超标的情况下仍能将各种重金属处理至达标
水平#可有效减少对生化系统的影响& 二级 '()*+)
氧化可以有效分解生化系统出水剩余的 7/4和
Ad#确保这两项指标可达标排放& 两级 '()*+) 氧化
系统运行较好#但是存在污泥产生量大的问题#后续
设计中应考虑 '()*+) 氧化的改进工艺#以降低污泥
的产生量&
# 本设计中的生化系统采用水解 ,-./工
艺#由于进水盐分高#可生物降解物质少#生化系统
对 7/4(氨氮(AZ及 Ad的去除效果并不好#其平均
去除率分别仅为 %%g(%$g(":g(":g& 在生化系
统中投加了粉末活性炭后去除率有一定的上升#但
并不明显#最终剩余的 7/4(Ad主要依靠二级 '()>
*+) 氧化去除#氨氮则在出水不达标时依靠增加消毒
池内次氯酸钠的投加量#通过折点加氯去除& 因此
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'&"'
第 %% 卷 第 9 期 中 国 给 水 排 水 OOOWO<*(G=<I@(<*WH+N
