工程概述

  漓源環保承接的東莞新材料污水處理工程，該公司是國內的化工企業，經營范圍包括技術研發、生產、銷售：正丁醇、辛醇、異丁醛、正丁醛、異丁醇、混合丁辛醇、丁酸鈉溶液新材料，化學產品及原料的銷售，自營和代理各類商品及技術的進出口業務；在生產過程中會產生一定量的生產廢水和生活污水。

  東莞新材料污水處理工程的污水站主要處理的廢水主要為酯化廢水、聚合廢水、多元醇廢水、以及生活污水、初期雨水，其中酯化廢水43.2m3/d，聚合廢水4.8m3/d；廢水濃度高，含有部分高分子脂類污染物。此外，生產區還含聚合多元醇廢水及廠區其它廢水，總處理水量215m3/d。

  根據建設單位的要求，本工程設計處理水量為：Qd=215m3/d

  物化系統按16小時連續運行：Qh=13.4m3/h

  生化系統按24小時連續運行：Qh=9m3/h

  根據東莞新材料污水處理工程提供的數據，經計算，每天要處理的COD的總量為2365kg/d。

  東莞新材料污水處理工程廢水具有的特點：

  （1）廢水種類多，排水時間不定，導致水質水量不均衡，污水濃度波動大，給污水的處理運行造成很大壓力，建議將廢水分開收集，調節水量水質后再用泵抽入綜合調節池中一并處理，有效控制水量均衡，廢水濃度穩定。

  （2）廢水散發嚴重臭味，建議將臭氣加蓋密封收集后抽至除臭系統處理。

  （3）廢水pH值較低，呈酸性。

  （4）廢水中酚類含量高，生物毒性較大；此外廢水中還含有少量甲醛，甲醛具有一定的生物毒性而導致廢水可生化性差。

  （5）廢水中大部分污染物都是以可溶性有機物形態存在，一般的混凝沉淀工藝對其處理效果較差。

  （6）廢水中缺乏微生物必須的營養元素，如氮、磷，以及微量元素，設計考慮投加。

  本工程主要采用“隔油/集水池+鐵碳微電解+混凝沉淀+水解酸化+上流式厭氧污泥床（UASB）+生物接觸氧化+生化沉淀+中性催化氧化”處理工藝，該工藝具有處理效率高、投資低、運行費用低、運行穩定、有沼氣產生等優點，可確保出水穩定，長期達到排放標準。

設計進出水水質

  根據東莞某新材料有限公司水樣化驗結果以及實際運行經驗分析，決定設計進水水質如下：

  建成后廢水將執行以下標準，具體指標如下：

  pH：6～9（無量綱）

  CODcr：500(mg/L)

  SS：250(mg/L)

  色度：100(mg/L)

  石油類：20(mg/L)

  揮發酚：2(mg/L)

  氨氮：25(mg/L)

  甲醛類：5(mg/L)

  TDS：3000(mg/L)

廢水處理工藝技術分析

  由于東莞新材料污水處理工程污水中含有大量的有毒有害成分，而高濃度污水處理的“主力軍”產甲烷菌比較嬌弱，如果直接進行厭氧處理，將會對微生物造成沖擊，導致微生物不耐受甚至死亡。因此，漓源環保在進行厭氧處理前設計了“鐵碳微電解+水解酸化”進行預處理。

  鐵碳微電解可起到開環斷鏈的作用，大大提高廢水的可生化性，為生化處理做準備；水解酸化實際上就是厭氧消化的水解和酸化階段。目的是為了提高深度厭氧階段的穩定性和處理負荷，從而去除大部分的污染物，降低后續生物處理負擔。

  水解酸化出水自流入厭氧調節處，后續生化處理主要采用“深度厭氧+接觸氧化”工藝，深度厭氧采用改進的上流式厭氧污泥床（UASB）工藝，有機物降解速率較快，工程造價低，占地面積省。好氧段選擇了多級接觸氧化，多級接觸氧化采用推流式結構設計，前段處理相對容易降解的污染物，后段處理難降解有機物。

  生產廢水呈酸性（約pH=4），污水中和添加氫氧化鈉藥劑，污水運行成本較高，因此我司設計增加了后續UASB出水回流到進水端的措施，利用UASB出水中的堿度中和污水中的酸，減少氫氧化鈉的使用量，本方案將在原有基礎上加大回流量，可增加更多的堿度，節約氫氧化鈉的投加量。為保證系統穩定，將生化后的清水以百分之百的回流量抽回厭氧調節池，進行循環回流，可起到稀釋作用，并進一步降低氫氧化鈉的使用量，還可以降低污水電導率，減少水質波動，確保出水水質穩定。

  東莞新材料污水處理工程考慮遠期廢水排放標準執行《合成樹脂工業污染物排放標準》（GB 31572-2015）的可能性，在投入少量的成本的條件下，本次設計規劃貴公司污水站具備升級功能。污水站在生化出水可進行深度處理，深度處理主要采用中性催化氧化工藝，將殘留難降解有機物氧化為無機態，從而將微量殘留污染物進一步去除。

工藝流程

  廢水→隔油/集水池→調節池→Fe-C微電解池→反應池→物化沉淀池→水解調節池→水解酸化池→厭氧調節池→上流式厭氧污泥床 反應器（UASB）→生物接觸氧化池→生化沉淀池→中轉池→中性催化氧化池→清水池→達標排放

工藝流程說明

  東莞新材料污水處理工程的聚合廢水、酯化廢水經廠區300噸收集罐收集后，泵抽至聚合、酯化廢水隔油池，隔除浮油后，自流進入調節池；隔油池水面上的油脂層用撇油裝置收集并排到集油池。

  多元醇廢水經廠區收集后，泵入多元醇廢水隔油池，隔除浮油后，自流進入調節池；隔油池水面上的油脂層用撇油裝置收集并排到集油池。

  初期雨水（稀釋水）經廠區收集泵入調節池稀釋生產廢水。待調節池水質水量得到均衡后，用泵抽到鐵碳微電解池，鐵碳微電解池投加酸或堿調節pH值至合適范圍，鐵碳反應去除部分污染物并能起到改善污水可生化性的作用，出水自流至反應池，經中和、反應生成可沉淀的污泥，并自流進物化沉淀池進行固液分離，出水自流進入水解調節池。

  水解調節池調節水質水量后，通過提升泵將廢水抽至水解酸化系統進行處理。在水解酸化菌作用下去除部分污染物并將大分子難降解有機物分解成小分子有機物，便于UASB厭氧池中的產甲烷菌利用，還可以有效避免了污水中的有毒有害物質對產甲烷菌的影響。

  水解酸化池出水自流到厭氧調節池，在厭氧調節池加入生活污水（稀釋水）進行混合，降低廢水濃度，補充適量的營養物質，將污水調節到合適的溫度后泵入上流式厭氧污泥床反應器（UASB）進行深度厭氧處理。

  當廢水從UASB的污泥床底部流入并與顆粒污泥層和懸浮污泥層混合接觸時，污泥中的厭氧微生物在分解有機物的同時產生大量微小的沼氣氣泡，氣泡在上升過程中逐漸增大并攜帶著污泥隨水一起上升進入三相分離器。當沼氣碰到分離器下面的反射板時，折向反射板的四周，穿過水層進入氣室；泥水混合液經過反射板后進入三相分離器的沉淀區，廢水中的污泥發生絮凝作用，在重力作用下沉降；沉降到斜壁上的污泥沿著斜壁滑回反應區，使污泥床內積累起大量的厭氧微生物；與污泥分離后的處理水則從沉淀區溢流堰上部溢出，自流出UASB反應器。

  UASB厭氧反應器的特色主要體現在反應器內顆粒污泥的形成，使反應器內的污泥量大幅度提高。加上產氣和進水的均勻分布可以形成良好的自然攪拌作用，促進污泥與廢水的接觸混合，從而獲得理想的處理效果和運行穩定性。

  三相分離器起著氣液分離、液固分離的作用，設計合理的三相分離器能夠使絕大部分污泥保留在反應器內，保證污泥床內有很高的污泥濃度。

  上流式厭氧污泥床反應器（UASB）出水一部分回流到厭氧調節池，一部分自流到接觸氧化池。

  生物接觸氧化工藝是目前污水處理中應用廣泛的處理方法，生物接觸氧化法在運行初期，少量的細菌附著于填料表面，由于細菌的繁殖逐漸形成很薄生物膜。在溶解氧和食物都充足的條件下，微生物的繁殖十分迅速，生物膜逐漸增厚。溶解氧和污水中的有機物憑借擴散作用，為微生物所利用。但當生物膜達到一定厚度時，氧已經無法向生物膜內層擴散，好氧菌死亡，而兼性細菌、厭氧菌在內層繁殖，形成厭氧層，利用死亡的好氧菌為基質，并在此基礎上不斷發展厭氧菌。經過一段時間后在數量上開始下降，加上代謝氣體產物的逸出，使內層生物膜大塊脫落。在生物膜已脫落的填料表面上，新的生物膜又重新發展起來。在接觸氧化池內，由于填料表面積較大，所以生物膜發展的每一個階段都是同時存在的，使去除有機物的能力穩定在一定的水平上。生物膜在池內呈立體結構，對保持穩定的處理能力有利。由于微生物的作用污水中的污染物得以去除。

  從生物接觸氧化池自流出來進入生化沉淀池，通過重力沉降將從生化池中流出的好氧污泥沉淀下來，大部分好氧污泥回流到接觸氧化池補充流失的活性污泥，剩余污泥排至污泥池。

 生化沉淀池出水出水自流進入中轉池。再由中轉池提升泵泵入中性催化氧化池，池內設有催化填料，加入H2O2與水中難降解有機物發生氧化反應使之結構破壞，終氧化分解去除，中心催化氧化出水自流進入清水池，由清水池出水自流到排放口達標排放。

沉淀池剩余污泥排到污泥池進行濃縮，濃縮后輸送到壓濾機脫水機脫水。