林达， 程平平， 赵询霞
（湖南博世科环保科技有限公司， 长沙 410005）
某经济开发区目前入驻各类企业30 多家， 包括造纸厂、 食品加工厂、 新材料厂、 饲料厂及学校等， 园区大部污水来自造纸厂、 食品加工厂及学校， 其中以造纸厂污水占比最大， 约为30%。
造纸厂污水经企业内部污水站预处理（采用厌氧-好氧工艺）满足纳管标准后专管排入园区污水处理厂，其他企业污水根据区域分布经片区集中管道送入园区污水处理厂。
园区污水处理厂现状出水执行GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》中一级B 标准。
随着入驻企业的增多， 现状污水处理厂处理规模与排放标准均已不能满足实际要求。本次改扩建工程采用水解酸化-AAO-高效沉淀-臭氧催化氧化-BAF 工艺， 污水处理厂出水满足GB 18918—2002 一级A 标准后排放。
本文介绍了改扩建工程的主要设计内容及运行效果。
某经济开发区污水处理厂现状处理规模为0.5×104m3／d， 本次新增规模为0.5×104m3／d， 污水处理厂总设计规模达到1.0×104m3／d。
通过分析相关企业排水水质数据， 结果表明造纸厂污水中ρ（COD）≤350 mg／L， NH3-N、 TN、TP 浓度均较低；
食品厂污水中ρ（TN）≤60 mg／L，ρ（NH3-N）≤50 mg／L， ρ（COD）≈100 mg／L。
本项目处理的难点在于去除造纸厂排放污水中的COD，减轻其对污水处理厂运行效果的影响， 此类COD主要为少量的酚类、 酯类等化合物［1］。
结合园区综合排水实际情况［2］， 最终确定污水处理厂设计进水水质， 出水标准执行GB 18918—2002 一级A 标准。
污水处理厂设计进出水水质如表1 所示。
表1 设计进出水水质Tab. 1 Design influent and effluent water quality
2.1 处理工艺选择
工业园区的污水水质主要取决于入驻企业的产品、 原材料及生产工艺。
常规的造纸污水深度处理多采用芬顿工艺［3］， 而芬顿工艺药剂投加过程的操作强度大， 且会产生较多的化学污泥。
现状污水处理厂排放满足一级B 标准， 未设置深度处理段。
在污水处理厂运行过程中， 当上游造纸厂排水出现波动时， 污水处理厂进水水质也随之波动， 影响系统正常运行。
参考工业园区污水处理厂常用工艺［4-6］，本项目采用水解酸化-AAO-高效沉淀池-臭氧催化氧化-BAF 工艺处理园区综合污水。
2.2 处理工艺流程
考虑到工业企业排水中含有难降解有机物， 在预处理后段增加水解酸化池， 将难生物降解的大分子物质先转化为易于降解的小分子物质， 降低后续AAO 生化池的运行负荷；
AAO 生化池去除大部分可降解的有机物、 NH3-N 及TN 等， 出水经高效沉淀池去除剩余TP 及大部分SS 后进入臭氧催化氧化池， 在臭氧催化氧化作用下， 污水中难降解有机物的部分环或长链断裂， 使大分子物质变成小分子物质， 再通过BAF 将剩余有机物去除；
最后出水经纤维转盘滤池去除剩余SS， 出水经接触消毒池后达标外排。
污水处理厂工艺流程见图1。
图1 污水处理厂工艺流程Fig. 1 Process flow of wastewater treatment plant
（1） 中／细格栅及旋流沉砂池。
设计规模为1.0×104m3／d， 设4 台回转式格栅， 渠宽700 mm，栅条间隙10 mm 与5 mm 各2 台， 旋流沉砂器2套， 直径为2.13 m；
罗茨风机2 台， Q ＝1.71 m3／min， H ＝3.92 m， N ＝2.2 kW；
砂水分离器1 台。
（2） 调节池。
设计规模为1.0×104m3／d， 有效容积为3 200 m3， 平面尺寸为24.6 m×21.1 m， 有效水深为6.2 m， 停留时间为7.68 h。
设3 台潜水提升泵， 单台Q ＝230 m3／h， H ＝20 m， N ＝37 kW。
（3） 水解酸化池。
设计规模为1.0×104m3／d，分2 格， 配套2 台直径2 200 mm 的脉冲式布水器，单格有效容积为1 340 m3， 单格平面尺寸为21.1m×9.1 m， 有效水深为7.0 m， 上升流速为1.08 m／h， 停留时间为6.4 h。
（4） AAO 生化池。
新建生化池1 座， 设计规模为0.5×104m3／d， 有效容积为3 000 m3， 平面尺寸为31.0 m×16.4 m， 有效水深为5.9 m， 厌氧区水力停留时间为1.9 h， 缺氧区水力停留时间为4.1 h， 好氧区水力停留时间为8.4 h， 总水力停留时间为14.4 h。
设计污泥浓度为4 000 mg／L， 污泥负荷为0.104 kg［BOD5］／（kg［MLVSS］·d）， 溶解氧质量浓度为2 mg／L， 混合液内回流比为200%， 污泥回流比为100%。
配置2 台沉水内回流泵， 单台Q ＝420 m3／h， N ＝4.5 kW。
现状生化池1 座， 设计规模为0.5×104m3／d，有效容积为3 400 m3， 平面尺寸为31.3 m×18.4 m，有效水深为5.9 m， 厌氧区水力停留时间为1.84 h，缺氧区水力停留时间为4.1 h， 好氧区水力停留时间为10.36 h， 总水力停留时间为16.3 h。
混合液内回流比为300%， 污泥回流比为100%。
配置2 台沉水内回流泵， 单台Q ＝720 m3／h， N ＝5 kW。
新旧2 座生化池均采用管式曝气器， 厌氧区均配置2 台直径320 mm 高速潜水搅拌器， 缺氧区配置2 台直径620 mm 高速潜水搅拌器， 好氧区配置2 台直径2 500 mm 低速推流器。
新增3 台曝气风机为2 座生化池供氧， 单台Q ＝25 m3／min， P ＝70 kPa， N ＝37 kW。
（5） 二沉池。
新增平流式沉淀池1 座， 设计规模为0.5×104m3／d， 平面尺寸为31.0 m × 10.0 m，有效水深为4.60 m， 表面负荷为0.67 m3／（m2·h），水平流速为1.26 mm／s， 出水堰水力负荷为1.65 L／（m·s）。
配1 台桁架式刮吸泥机；
2 台污泥回流泵，单台Q ＝210 m3／h， H ＝10 m， N ＝11 kW；
2 台剩余污泥泵， 单台Q ＝20 m3／h， H ＝14 m， N ＝1.5 kW。
现状平流式沉淀池1 座， 设计规模为0.5×104m3／d， 平面尺寸为31.3 m × 10.0 m， 有效水深为4.60 m， 表面负荷为0.67 m3／（m2·h）， 水平流速为1.26 mm／s， 出水堰水力负荷为1.65 L／（m·s）。
配1台桁架式刮吸泥机；
3 台污泥回流泵， 单台Q ＝110 m3／h， H ＝10 m， N ＝5.5 kW；
2 台剩余 污泥泵， 单台Q ＝30 m3／h， H ＝12 m， N ＝1.5 kW。
（6） 高效沉淀池。
设计规模为1.0×104m3／d，采用2 组高效沉淀池， 水力停留时间约89.3 min。单组混合区平面尺寸为1.35 m×1.35 m， 有效水深为3.4 m， 水力停留时间为1.8 min；
单组絮凝区平面尺寸为3.0 m×3.0 m， 有效水深为6.4 m， 水力停留时间为16.6 min；
单组过渡区平面尺寸为6.0 m×0.8 m， 有效水深为6.2 m， 水力停留时间为8.6 min；
单组沉淀区平面尺寸为6.0 m×6.0 m， 有效水深为6.0 m， 水力停留时间为62.3 min；
单组斜管区面积为18.9 m2， 斜管区表面负荷为11 m3／（m2·h）。
每组各配套1 台直径为800 mm 混合搅拌器， 1 台直径为1 100 mm 絮凝搅拌器及1 台直径为6 000 mm 污泥浓缩机。
泵房内设置5 台污泥螺杆泵， 2 台内循环泵， 2 台污泥泵， 1 台公共备用，单台流量Q ＝8 m3／h， H ＝60 m， N ＝4.0 kW， 设计污泥循环回流系数为0.04。
（7） 臭氧催化氧化池。
设计规模为1.0 × 104m3／d， 臭氧投加量为25 mg／L， 总水力停留时间为65.6 min， 平面尺寸为13.1 m×6.0 m， 有效水深为5.8 m， 内部装填36 m3以Al2O3为载体负载Mn、Fe、 Ce、 Zn 等金属活性成分的臭氧催化剂。
设置2 台空气源臭氧发生器， 单台臭氧产量为6 kg／h。
（8） BAF。
设计规模为1.0 × 104m3／d， 分4格， 单格平面尺寸9.0×4.0 m， 有效水深为6.2 m，填料高度为3.5 m， 正常滤速为2.89 m／h， 强制滤速为3.86 m／h。
设置曝气风机2 台， 单台Q ＝12 m3／min， P ＝70 kPa， N ＝22 kW；
反洗风机3 台， 2用1 备， 单台Q ＝15.44 m3／min， H ＝70 kPa， N ＝37 kW；
反冲洗水泵3 台， 2 用1 备， 单台Q ＝380 m3／h， H ＝10 m， N ＝18.5 kW。
（9） 纤维转盘滤池。
设计规模为1.0×104m3／d， 分2 组， 每组设6 个直径2 000 mm 的过滤盘片， 设2 台清洗水泵。
（10） 接触消毒池。
现状接触消毒池， 有效容积为216 m3， 平面尺寸为10.0 m × 5.4 m， 有效水深为4.0 m， 水力停留时间为31.1 min， 设计次氯酸钠投加量为15 mg／L， 液体贮存量按7 d 考虑。
（11） 污泥脱水系统。
设计新增2 台叠螺式污泥脱水机替换旧脱水机， 单台处理能力为150 kg［干泥］／h， 利用现状直径7 000 mm 污泥浓缩池1座。
经脱水的污泥含水率为80%， 贮存在储泥间后， 定期由污泥车外运处置。
（12） 除臭系统。
每组生化池设置1 套全过程除臭系统， 安装于缺氧池进水侧， 污泥回流量为3%～8%。
（1） 针对工业园区污水复杂多样、 难生物降解的特点， 在前端设置水解酸化池。
水解酸化池采用脉冲式布水器， 兼有配水和水力搅拌功能， 使其与池内污水充分混合， 微生物与污水中的有机物充分地接触反应， 污水的可生化性得到提高。
（2） 本项目用地紧张， 设计采用了全过程除臭工艺， 投加微生物填料， 在缺氧池中培养出高效除臭微生物， 将含高效除臭微生物的污泥回流于预处理段， 除臭微生物与水中的恶臭物质发生吸附、 凝聚和生物降解等作用， 使得污水处理厂各构筑物恶臭物质在水中得到去除， 实现其全过程控制。
项目总投资为6 200 万， 其中污水处理厂直接工程费用约为4 585 万， 吨水处理成本约为2.52 元。
该工程目前已进入调试运营阶段， 出水各项指标均满足设计要求， 进出水水质如表2 所示。
表2 污水处理厂实际进出水水质Tab. 2 Actual influent and effluent water quality of sewage treatment plant
（1） 某经济开发区污水处理厂采用预处理-水解酸化-AAO 生化-高效沉淀-臭氧催化氧化-BAF-纤维转盘滤池-接触消毒工艺， 处理工业废水与生活污水的混合污水， 在进水满足设计条件的情况下，整体运行效果良好， 出水满足GB 18918—2002 一级A 排放标准。
（2） 运行过程中为防止催化剂表面污堵影响去除效果， 催化剂填料层应考虑设置冲洗设施；
臭氧催化氧化与BAF 组合工艺能进一步降低污染物指标， 可作为部分工业园区污水深度处理工艺。
（3） 全过程除臭对于污水处理厂臭气控制具有明显效果， 大大减少了除臭系统的管道及设备占地面积。
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