工程概述

  本项目为广州新材料化工废水处理工程，广州某新材料化工有限公司年产1,3-丙二醇（PDO）5万吨。生产上的废水包括发酵污水、膜过滤污水、多效蒸发污水、精馏污水、地面冲洗水、循环水污水、生活污水、初期雨水等，废水种类多、性质不一，主要污染物指标为COD、总磷、总氮等，废水污染物浓度高，高浓度废水COD可高达25000mg/L，若不经处理直接对外排放，将对周围环境造成不良影响。

  根据建设单位的要求，广州新材料化工废水处理工程的污水处理站按5万t/a PDO产能，每天污水排放量上限1200m3/d设计。经计算，每天最大需处理的COD总量为：14400kg。

  广州新材料化工废水处理工程具有以下特点:

  1、废水排水时间不定，导致污水浓度波动幅度大，水量水质不均衡，给污水的生化处理稳定性带来难度；

  2、生产废水主要为发酵污水与膜过滤污水，水量占比大，污染物浓度高，特别是有机膜浓液，是水中有机污染物的主要来源，好在废水成分均属于可生化降解物质，可直接进行生化处理；

  3、水中总氮主要是以培养基残留、蛋白等蛋白质形式存在的氮素，蛋白氮不溶于水，采用混凝沉淀或混凝气浮的方式即可去除；

  4、多效蒸发单元每周会排放一股大量的酸碱洗液，为避免瞬发大量的酸碱废水对污水站影响，需对其进行单独收集再逐步与其它废水混合处理；

  5、拥有部分低浓度的生活污水、初期雨水、地面冲洗水、循环水污水等对高浓度废水进行稀释，还能一定程度提高废水的可生化性。

  广州新材料化工废水处理工程主要采用“调节池+反应池+气浮池+厌氧调节池+复合厌氧UASB反应器+AO+二沉池”处理工艺，该工艺具有处理效率高、投资低、运行费用低、运行稳定等优点，可确保出水稳定，长期达到排放标准。

设计进出水水质

  废水来源及水量水质具体如下表：

表1 废水设计水质一览表

  根据该公司及当地环保要求，本工程处理后的污水排放指标符合《污水排入城镇下水道水质标准》(GB/T 31962-2015)B级标准限值及《污水综合排放标准》(GB8978-1996)三级标准限值，即：

表2 废水设计水质一览表

废水处理工艺技术分析

  根据广州新材料化工废水处理工程的现状和漓源环保实验分析结果，漓源环保提出如下设计思路：

  污水站预处理采用“混凝气浮”工艺去除废水的总氮、总磷及悬浮物，对COD、BOD也具有一定效果，不仅降低了后续生化系统的处理负荷，同时可以提高废水的可生化性，气浮采用“平流离子气浮”，具有独特的溶气和离子气泡技术，固液分离效果更好；

  生物系统采用“复合厌氧UASB+AO”工艺，COD在复合厌氧反应器得到充分的降解，配合好氧使出水水质稳定达标排放。废水在UASB中同时将废水中的有机氮转化为氨氮，再经两级AO使其转化为氮气脱出，有利于废水中总氮的去除。

工艺流程

  调节池+反应池+气浮池+厌氧调节池+复合厌氧UASB反应器+AO+二沉池

工艺流程说明

  广州新材料化工废水处理工程的酸碱废水由酸碱废水调节池收集，逐步达到调节池与综合废水混合，废水在调节池调节水量水质后用泵将污水提升至反应池，投加酸液或碱液将废水pH调至偏碱性，再投加絮凝剂、混凝剂反应形成絮体，气浮池在一定的压力下获得大量微细气泡，迅速粘附于、经混凝反应的絮体、水中流动颗粒、乳化油等，絮体造成比重小的状态而迅浮于水面，从而获得固液分离，出水自流到厌氧调节池。

  厌氧调节池配有蒸气加热系统，将废水调节至适宜的温度后由提升泵提升进入UASB反应池，利用颗粒污泥进行降解，并在产甲烷菌作用下，分解污水中的大部分有机物，从而去除大部分的有机污染物，降低后续好氧处理的有机负荷。

  废水在厌氧反应器中与厌氧颗粒污泥得以充分接触，经三相分离器分离后的厌氧消化液在出水时进行分流，含有厌氧系统污泥的废水分流至厌氧调节池，并回流至UASB内部系统，另一部分废水进入A/O工艺。 

  A/O工艺由缺氧及好氧单元组成，由于污泥回流的影响，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机碳将回流混合液中的硝酸氮还原。缺氧池的出水进入好氧池，在好氧池中发生含碳有机物的氧化降解，同时进行含氮有机物的硝化反应，使有机氮和氨氮转化为硝酸氮。好氧池的处理出水又回流到缺氧池，废水中的硝酸氮进一步被还原为氮气，降低了出水中的总氮量，提高了污泥的沉降性能。好氧池出水经沉淀后即可达标排放。

  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，一部分则到生化污泥池。污泥在污泥池进行浓缩，浓缩后输送到板框压滤机脱水后外运处理。