本站小編為你精心準備了稀氮廢水再生循環利用改造工程思考參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

摘要:蘇州某企業現有稀氮廢水處理工藝無法滿足技改后廢水處置要求，現尋求第三方污水廠深度處理并對再生水循環利用。為保證企業稀氮廢水接入后不新增氮排放，通過技術經濟比較，采用固定床生物膜工藝+高效脫氮填料+乙酸鈉碳源，對污水處理廠內的含銅廢水預處理設施進行脫氮改造，試驗研究表明該技術改造可行并提高了污水處理效果。工程實際運行結果顯示預處理設施脫氮改造后對NO3--N、TN和NH4+-N的去除率分別達到85.4%、86.5%和94.6%，污水廠部分深度處理構筑物改造后出水滿足中水回用要求。此項目工程為受用地限制的企業處理廢水和再利用提供借鑒。

關鍵詞:稀氮廢水;脫氮改造;再生循環利用

蘇州某企業產生的廢水主要為濃氮生產廢水、稀氮清洗廢水以及生活污水等，廢水分質收集，其中稀氮廢水采用“物化除氟+RO濃縮+三效蒸發”工藝處理，三效蒸發每年需消耗4003.32噸標準煤，給企業帶來沉重的經濟負擔。目前，該公司計劃進行生產線技改，稀氮廢水產量將增加至2700m3/d，受RO膜制約，稀氮廢水處理設施規模無法滿足要求，且企業內部已無擴建用地，無法對現有處理工藝進行擴容。經與污水廠協商，將企業稀氮廢水接入污水廠內的含銅廢水預處理設施，利用其富裕處理能力對其作進一步的處理，經處理的出水送至污水廠生化系統作最終處理，引3000t/d處理出水回用至企業作深度處理后的用于生產之中。

1現狀工藝分析

1.1含銅廢水預處理設施現狀工藝分析

污水廠內含銅廢水預處理設施設計處理能力為2.2×104m3/d，目前處理量為6500m3/d，工藝流程為“格柵——調節池——A菌投加池——B菌投加池——好氧段——加堿段——混凝段——沉淀池——污水廠循環式生物反應池”，主要處理其他公司產生的含銅廢水。該設施利用微生物將廢水中的絡合銅破絡，使銅以離子態釋放出來，通過投加剩余生活污泥吸附Cu2+，從而達到除銅的目的，但設施出水氨氮質量濃度比進水高，TN去除率低，硝化和反硝化效果不好。

1.2污水處理廠現狀工藝分析

污水廠設計處理能力為4.0×104m3/d，采用序批式生物反應器處理工藝，工藝流程為“粗格柵及進水泵房——細格柵及旋流沉砂池——循環式生物反應器——混合池——濾布濾池——紫外消毒池——排河”。目前污水處理量為1.1×104m3/d，處理出水除COD為60mg/L外，其余指標基本能夠穩定達到國家一級A標準。經過現場調查，發現廠內部分設備老化落伍，濾布濾池、紫外消毒池等構筑物維修頻繁，導致處理出水無法穩定達到中水回用水質要求。

2改造工程設計及實驗研究

2.1含銅廢水預處理設施改造工程

改造工程在保證除銅效果的同時，為使預處理設施出水COD、NO3--N、NH4+-N等達標，通過在預處理設施內的組合池增設填料［1］，并增加填料填充密度，來增加生化系統內的微生物總量，提高生化系統的容積負荷，同時外加碳源滿足反硝化要求［2］。設計時考慮在不增加池容的條件下，提高生化系統的處理能力，將“移動床生物膜工藝+生物繩+乙酸碳源”和“固定床生物膜工藝+高效脫氮填料+乙酸鈉碳源”作對比篩選。經過上述2種方案的綜合技術經濟比較，采用固定床生物膜工藝+高效脫氮填料+乙酸鈉碳源作為改造工藝，同時增加內回流系統，并新建碳源儲罐和投加系統。通過模擬改造后含銅預處理設施現場運行條件，將2700m3/d的稀氮廢水和6500m3/d的含銅廢水按27：65混合接入調節池，研究其在不同溫度（20、30℃）下單系列運行及雙系列運行工況的可行性。廢水水質見表2。研究結果表明，在30℃水浴條件下，A段停留時間7.95h，O段停留時間2.5h，回流量為50%，按照m（C）：m（N）比為5：1添加碳源，調節pH為7.5，單系列運行后出水ρ（NO3--N）＜13.45mg/L，平均去除率為86.99%，NH4+-N未檢出，平均去除率為100%，ρ（TN）＜15mg/L，平均去除率為89.04%，滿足目標出水要求；在20℃水浴低溫條件下，從20.9h（雙系列）→17h→12.5h→10.45h（單系列）遞減取梯度，可保證在運行兩個系列后出水穩定達標，說明該工藝運行兩個系列可以應付溫度以及水量波動對出水的影響；30℃→20℃，在N達標的基礎上測得Cu出水質量濃度為0.10～0.12mg/L，滿足出水要求。

2.2污水廠深度處理設施改造工程

污水廠現有“內進水”濾布濾池，但反沖洗效率低，過濾癱瘓頻繁，出水無法穩定滿足企業中回用水質的要求。設計在盡量保持土建不變及不影響廠區正常生產的情況下對濾布濾池進行改造，通過比選“內進水”濾布濾池、“外進水”濾布濾池及立式纖維濾布濾池發現，立式纖維濾布濾池，需增加過濾區容積，需將池體底板下挖900mm，對廠區生產影響較大，不宜用于本次改造；“外進水”濾布濾池，反沖洗徹底，無通量衰減問題，易于將雜物撈出，能夠保障SS達到中水回用的要求。因此，選用“外進水”纖維轉盤濾池。污水廠現采用的是紫外消毒系統，目前紫外燈管有損壞，細菌被紫外線滅活后存在“復活”現象，消毒后出水大腸桿菌無法穩定達到企業中水水質要求的2000個/L以下。通過對氯消毒、二氧化氯消毒、臭氧消毒、次氯酸鈉消毒和紫外線消毒這幾種常用的污水消毒方式比選研究發現，氯消毒價格便宜但屬于危化品，用于消毒可能會形成氯代酚或氯仿等致癌化合物；二氧化氯具備一定毒性且在空氣中易爆，只能現場制備，使用要求較高；臭氧制備復雜，操作要求較高，其制備間屬于使用助燃氣體建筑，火災危險性較高；次氯酸鈉常用作中水回用工程中，作為其他消毒手段的輔助；紫外消毒是一種高效環境友好型的消毒方式，無副作用，但尾水中病菌易復活。因污水廠土地限制不具備建造二氧化氯和臭氧制備間的條件，因此，本工程保留現有紫外消毒系統，對廠區損壞紫外燈組進行更換，同時為了防止回用管道內藻類滋生，輔以次氯酸鈉消毒，次氯酸鈉投加點位于新建回用水池進水管上。根據企業生產需要，需將污水廠出水引3000m3/d至企業純水制備車間，污水廠現有清水池偏小且無法滿足廠區自用水的需要，因此在廠區新建一座中水回用池。中水回用水池位于加藥間東側，乙酸鈉儲罐南側。改造后的工藝流程圖如圖1所示。

2.3主要構筑物及設備參數

1）預處理設施組合池。2座，鋼筋砼結構，單座設計流量416.7m3/h，總水力停留時間9.65h，反應池有效容積4022m3，內回流比50%～150%，有效水深6.7m。主要設備：高效脫氮填料用量446277m，填料層容積3035.6m3，填充率76.3%，FRP框架；3臺潛水攪拌器，型號QJB400/702-3-J；202根橡膠膜微孔曝氣管，規格φ65mm×1000mm；2臺潛水回流泵，型號QJB-W-22，流量300m3/h。

2）乙酸鈉儲罐。新建乙酸鈉儲罐2座，單座有效容積30m3；新增設備：1臺乙酸鈉轉移泵，型號MP-F-258，Q=25m3/h，H=20m；1臺排污泵，型號50QW10-7-1；

3）轉盤過濾池。利用現有構筑物，新增主要設備：2套轉盤過濾器，單臺流量833.3m3/h，進出水方式為外進內出，20個濾盤，直徑2.5m，配套提供反沖洗泵，進出水堰板，控制柜等。

4）紫外消毒池。利用現有構筑物，新增主要設備：1組紫外消毒器，16個燈組模塊，128個燈管。

5）中水回用池。新建中水回用池1座，鋼筋砼結構，地下部分3.0m，土建尺寸L×B×H=10.95m×7.5m×3.2m，設計規模125m3/h。主要設備：2臺潛污泵，型號150QW145-15-11；1組電動葫蘆，起重量0.5t，起吊高度6m，N=1.0kW。

6）加藥間。新建加藥間1座，鋼筋砼結構，土建尺寸L×B×H=8.3m×5.75m×7.0m，與中水回用水池合建，位于中水回用水池上部。加藥間內設有乙酸鈉投加系統、次氯酸鈉儲罐及投加設備。

7）乙酸鈉投加系統。乙酸鈉投加系統的作用是將乙酸鈉儲罐的溶液泵送到反應池的投加點，新增主要設備：3臺隔膜式計量泵，規格：Q=0～500L/h，H=0.5MPa，N=0.37kw；2只DN80的Y型過濾器；2只脈沖阻尼器，規格：DN15（1L容積），P=1.6MPa；2套在線稀釋裝置。

8）次氯酸鈉儲罐及投加設備。新增2只次氯酸鈉儲罐，單只有效容積2500L，PVC材質；新增2臺次氯酸鈉加藥泵，Q=0～100L/h，H=0.7MPa，N=0.25kW；1臺次氯酸鈉進液泵，Q=5.0m3/h，H=10m，N=0.55kW。9）廢水輸送及中水回用管。企業與污水廠之間新建4500m廢水輸送及中水回用管，PE管，標準尺寸比SDR17，公稱壓力1.0Mpa，施工主要采用開挖施工，部分管段過路、河采用拖拉管方式。

3處理效果及經濟技術指標

3.1處理效果

該項目工程已建成并投入運行，連續穩定運行10個月后，含銅廢水預處理設施出水中NO3--N、TN、NH4+-N的去除率分別達到85.4%、86.5%、4.6%，污水廠出水滿足企業中水回用標準，具體進出水水質情況如表3所示。

3.2經濟技術指標

本工程總投資為2496.30萬元，其中工程建設費用1852.11萬元，工程建設其他費用332.97萬元，基本預備費218.51萬元，建設期貸款利息80.03萬元，鋪底流動資金12.69萬元。工程改造處理水量按9200m3/d計算，廢水處理費用7.12元/m³。其中藥品年耗費用為28321.43元，折合單位廢水的藥品耗費為3.1元/m3，工程日電耗3024.32kW•h，折合單位廢水電耗為0.34kW•h/m3，折合單位廢水電費為0.34元/m3；新增80%含水率污泥7.0t/d，污泥處置費用為500元/t，折合處理費用為0.38元/m3；人工費及其他費用為3.3元/m³。

4結論

針對企業內現有處理工藝無法滿足廢水排放要求，內部用地受限制的情況，采用“廠內分質預處理+外排工業污水處理設施+城市污水處理廠處理+再生水循環利用”的廢水處理模式，利用污水廠處理設施富裕的處理能力，對企業排出的稀氮廢水進行再生處理并進行回用。混合廢水中NO3--N、TN和NH3-N的去除率分別達到85.4%、86.5%和94.6%，經污水廠深化處理后，出水達到中水回用標準。通過尋求第三方治理，減少了廢水的外排量，進一步削減了排入水體中的COD等污染物，達到了區域內企業“氮磷零排放”的要求，環境效益顯著的同時提高了經濟效益，大大減少了企業運行成本，也提高了污水處理廠的中水回用率。本工程的實踐為類似的企業廢水治理和再利用提供了借鑒和參考。

作者：王旭婷 黃天寅 曹強 單位：蘇州科技大學環境科學與工程學院