工業(yè)廢水和生活污水處理工藝分析

□文/秦 怡 宋兵魁 張 君 吳成銘

□宋兵魁/天津市環(huán)境保護科學(xué)研究院。

□張 君/天津創(chuàng)業(yè)環(huán)保集團股份有限公司建設(shè)一分公司。

□吳成銘/天津創(chuàng)業(yè)環(huán)保集團股份有限公司。

工業(yè)廢水和生活污水處理工藝分析

□文/秦 怡 宋兵魁 張 君 吳成銘

文章分析了天津市以工業(yè)廢水為主和以生活污水為主的2類污水處理廠的處理工藝和處理效率，在此基礎(chǔ)上，為天津地區(qū)新建污水處理廠提出建議。

污水；處理工藝；廢水；處理效果

繼深圳、上海之后，天津濱海新區(qū)的建設(shè)納入了國家的規(guī)劃。在建設(shè)生態(tài)和諧型新天津的過程中，解決環(huán)境污染成為大問題之一。經(jīng)過多年的努力，水污染問題的解決已初見成效。本文分析了以工業(yè)廢水為主和以生活污水為主的兩類污水處理廠的處理工藝和處理效率，在此基礎(chǔ)上，為天津地區(qū)新建污水處理廠提出建議。

1 天津污水水質(zhì)特征

天津市是一個特大型城市，經(jīng)濟飛速發(fā)展，城市化進程加快，帶動污水排放量的增加。生活污水以城鎮(zhèn)污水為主，主要分布在中心城區(qū)和各區(qū)縣主要城鎮(zhèn)地區(qū)，主要污染物以COD、BOD、氨氮等生活污染物為主。隨著工業(yè)企業(yè)戰(zhàn)略東移，全市中心城區(qū)以外的生產(chǎn)廢水主要分布在濱海新區(qū)為代表的東部地區(qū)，主要以冶金、化工、電子等工業(yè)排水為主，主要污染物以COD、石油類等污染物為主。

2 主要處理工藝及分析

天津市從行政區(qū)域劃分來看，可分為中心城區(qū)及環(huán)城四區(qū)、濱海新區(qū)、遠郊兩區(qū)和三縣。污水處理從地域特征分布來看，中心城區(qū)人口眾多、商貿(mào)服務(wù)業(yè)繁榮，有4座污水處理廠，處理規(guī)模達149萬m3/d；濱海新區(qū)二三產(chǎn)業(yè)發(fā)達，有9座污水處理廠，處理規(guī)模25.3萬m3/d，環(huán)城四區(qū)城鄉(xiāng)發(fā)展迅速，共5座污水處理廠，處理規(guī)模16.3萬m3/d。遠郊兩區(qū)三縣，共6座污水處理廠，處理規(guī)模10.7萬m3/d。各污水處理廠基本情況見表1。

表1 天津市運行污水處理廠基本情況

續(xù)表1

從表1可以看出，全市污水處理廠主要工藝基本都是生物處理方法，其中的主要類型有厭氧好氧（A/O）法、傳統(tǒng)活性污泥法、序列間歇式活性污泥法（SBR）、生物接觸氧化法、氧化溝等處理工藝。其中，以A/O、傳統(tǒng)活性污泥法工藝相對較多，這也與上述污水處理廠多服務(wù)處理城鎮(zhèn)污水的特點所決定的。

3 典型處理工藝分析

從表1可知，各地污水處理廠分布類型特點為：中心城區(qū)及周邊區(qū)縣城區(qū)污水處理廠多采用A/O工藝及活性污泥法系列，部分區(qū)縣城區(qū)采用接觸氧化法；開發(fā)區(qū)、保稅區(qū)及其他經(jīng)濟開發(fā)區(qū)則多采用SBR、氧化溝工藝，這兩種工藝對于工業(yè)廢水為主要來水，有抗沖擊負荷的特點。

不同的工藝針對污水處理廠來水不同，可以有效去除污水中的污染物。以天津市紀莊子污水處理廠和天津經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)污水處理廠為例，分析不同處理工藝對主要污染物去除情況。這兩個污水處理廠目前的排水標準均執(zhí)行GB18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》二級排放標準。圖1和圖2分別是天津市紀莊子污水處理廠和天津經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)污水處理廠不同季節(jié)污染物COD、NH3-N進出水濃度變化。

1）來水以生活污水為主的紀莊子污水處理廠污染物氨氮進水平均值高于經(jīng)濟開發(fā)區(qū)污水處理廠。紀莊子污水處理廠氨氮的進水月均值范圍約在40～50 mg/L之間，而經(jīng)濟開發(fā)區(qū)污水處理廠的進水月均值約在10～20mg/L之間。

與此相反，以工業(yè)企業(yè)廢水為主要來水的經(jīng)濟開發(fā)區(qū)污水處理廠污染物COD進水月均值基本高于以生活污水為主的紀莊子污水處理廠。紀莊子污水處理廠COD進水月均值范圍約在300～450mg/L之間，而經(jīng)濟開發(fā)區(qū)污水處理廠在300～700mg/L之間，受生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)能大小影響波動范圍較大。

2）紀莊子污水處理廠經(jīng)過工程改造，處理工藝改為分段進水，增加生物脫氮除磷過程以及污泥水化學(xué)處理等，可以看出COD、氨氮兩種污染物通過處理后均可以達到各自的排放標準。

對于污染物氨氮，紀莊子污水處理廠經(jīng)A/O除磷工藝處理后，污染物削減一半以上，可以滿足排放標準，但部分月份排水值接近氨氮排放標準（25mg/L）；經(jīng)濟開發(fā)區(qū)污水處理廠來水中氨氮濃度較低，已低于排放標準。污染物經(jīng)過SBR工藝處理后，氨氮出水濃度出現(xiàn)進一步下降。

對于污染物COD，紀莊子污水處理廠經(jīng)A/O除磷工藝處理后，污染物出水達標、削減效率達85%以上；開發(fā)區(qū)污水處理廠來水中COD濃度相對較高，經(jīng)過SBR工藝處理后，出水濃度出現(xiàn)大幅度下降，滿足排放標準（100mg/L）要求。

針對服務(wù)的不同對象，A/O及活性污泥法系列更適用于主要為生活污水的城市地區(qū)，而生物接觸氧化等生物膜法則適用于城鎮(zhèn)地區(qū)工業(yè)、生活混合的污水。部分耗水量大而有條件的地區(qū)，在污水處理工藝后段再加一組膜處理裝置，深度處理后實現(xiàn)污水回用。

4 建議

4.1 污水處理工藝選擇

污水處理廠工藝要結(jié)合全市規(guī)劃和其服務(wù)對象選擇。不同地區(qū)的污水處理廠有其不同的服務(wù)范圍及對象，根據(jù)來水構(gòu)成及規(guī)模采取不同的污水處理工藝，可有效地處理污水，同時實現(xiàn)投資運行成本的最佳化。通過對天津市目前運行污水處理廠主要處理工藝分析可知，對于以居民生活污水為主的城市主副中心為代表的城市地區(qū)，建議污水處理廠以A/O或傳統(tǒng)活性污泥法系列為主；從圖1的分析結(jié)果可以看出，生活污水為主的紀莊子污水處理廠污染物COD、NH3-N排水濃度均低于各自污染物排放標準、穩(wěn)定達標。對經(jīng)濟社會發(fā)展迅速、生活污水及生產(chǎn)廢水混合的《天津市城市總體規(guī)劃2005—2020年》11個規(guī)劃新城和30個中心鎮(zhèn)等城鎮(zhèn)地區(qū)，由于有抗沖擊負荷較好的特點，建議污水處理廠采用接觸氧化或氧化溝處理工藝；從圖2的分析結(jié)果可以看出，工業(yè)廢水為主的天津經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)污水處理廠污染物COD、NH3-N排水濃度也均低于各自污染物排放標準、穩(wěn)定達標，故對于工業(yè)園區(qū)及經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，由于主要處理工業(yè)廢水，建議污水處理廠采用SBR或氧化溝等工藝。

4.2 進一步提高污水處理率

近年來，隨著污水處理設(shè)施的不斷完善，天津市污水處理水平不斷提高。但同時也要看到，污水處理水平仍沒有實現(xiàn)全覆蓋。建議進一步加大污水處理管網(wǎng)建設(shè)力度，實現(xiàn)污水的收集、處理，不斷提高既有和在建污水處理廠的運行負荷率，最大化的發(fā)揮污水處理廠運行效能，實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境效益和企業(yè)效益的雙贏。

[1]許慶華，劉安軍，劉 輝.天津技術(shù)經(jīng)濟開發(fā)區(qū)污水現(xiàn)狀監(jiān)測分析[J].口岸衛(wèi)生控制，1996，（2）：29-31.

[2]中國給水排水編輯部.天津紀莊子污水處理廠升級改造工程[J].中國給水排水，2009,25（20）：62.

[3]高廷耀，顧國維，周 琪.水污染控制工程[M].北京：高等教育出版社，1999.

[4]住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.2008年中國城市建設(shè)統(tǒng)計年鑒[M].北京：中國計劃出版社，2009.

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1008-3197（2011）02-60-03

2011-02-11

秦 怡/女，1982年出生，助理工程師，天津創(chuàng)業(yè)環(huán)保集團股份有限公司，從事污水處理研究工作。

□宋兵魁/天津市環(huán)境保護科學(xué)研究院。

□張 君/天津創(chuàng)業(yè)環(huán)保集團股份有限公司建設(shè)一分公司。

□吳成銘/天津創(chuàng)業(yè)環(huán)保集團股份有限公司。