光电产业园区污水处理厂工艺研究_唐清畅.pdf

广 东 化 工 2023 年 第 6 期 122 第 50 卷 总第 488 期 光电产业园区污水处理厂工艺研究光电产业园区污水处理厂工艺研究 唐清畅1,2*，蒋剑虹1,2，唐玉霜3，邱迅1,2(1中机国际工程设计研究院有限责任公司，湖南 长沙 410021；2.湖南省水处理过程与装备工程技术研究中心，湖南 长沙 410021；3湖南省遥感地质调查监测所，湖南 长沙 410005)摘 要通过在实验室构建小试实验装置，以实际废水为处理对象，验证了水解酸化+A2/O+化学混凝工艺作为某光电产业园区污水处理厂主体工艺的可行性，并提出了污水处理工艺中的关键参数的建议值，研究表明：采用完全混合型水解酸化工艺，可去除废水中部分 COD 且提高出水的 BOD5/COD 值，提高废水的可生化性，当 HRT 达 8 h 时，出水的可生化性最高，达到 0.29，再进一步延长水解时间出水 COD 虽然可进一步降低，但 BOD5/COD 变小，为了使后续工艺能有更多可生物利用的碳源，建议工程设计中水解酸化工艺的 HRT 采用 8 h；水解酸化的出水再经 A2/O 处理，在外加碳源的条件下，A2/O 总 HRT 不低于 18 h、好氧区 HRT 不低于 12 h，出水中的 COD、BOD5、氨氮、TN 均可降低到排放标准以下；单纯的生物处理工艺不能使 TP 达标，采用 PAC 作为化学除磷药剂，当铝：磷摩尔比为 2 时，出水 TP=0.22 mg/L，可达排放标准，建议工程设计中铝：磷摩尔比采用 22.5。采用水解酸化+A2/O+化学混凝工艺作为主体工艺可实现废水的达标排放。关键词光电产业；工业园区；工业废水；污水处理；电子信息产业 中图分类号X703 文献标识码A 文章编号1007-1865(2023)06-0122-03 Study on Process of Wastewater Treatment Plant in Photoelectric Industrial Park Tang Qingchang1,2*,Jiang Jianhong1,2,Tang Yushuag3,Qiu Xun1,2(1.China Merchinery International Engineering Design&Reaserch Institue Co.,Ltd.,Changsha 410021；2.Hunan Engineering Research Center for Water Treatment Process&Equipment,Changsha 410021；3.Hunan Remote Sensing Geological Survey and Monitoring Institute,Changsha 410005,China)Abstract:The feasibility of hydrolytic acidification+A2/O+chemical coagulation process as the main process of the wastewater treatment plant in a photoelectric industrial park was verified by building a pilot plant in the laboratory,taking the actual wastewater as the treatment object,and the recommended values of key parameters in the wastewater treatment process were put forward.The study showed that the fully mixed hydrolytic acidification process could remove part of COD,improve the BOD5/COD value of the effluent,and improve the biodegradability of wastewater,When HRT reaches 8h,the biodegradability of effluent is the highest,reaching 0.29.Although COD of effluent can be further reduced by further prolonging hydrolysis time,BOD5/COD will become smaller.In order to make the subsequent process have more carbon sources that can be used biologically,it is recommended that HRT of hydrolysis acidification process be used for 8h in engineering design;The hydrolytic acidified effluent is then treated by A2/O.Under the condition of external carbon source,the total HRT of A2/O is not less than 18h,and the HRT of anoxic zone is not less than 12h.The COD,BOD5,ammonia nitrogen and TN in the effluent can all be reduced below the emission standard;The pure biological treatment process can not make TP meet the standard.PAC is used as the chemical phosphorus removal agent.When the aluminum:phosphorus molar ratio is 2,the effluent TP=0.22 mg/L,which can meet the emission standard.It is recommended that the aluminum:phosphorus molar ratio in the engineering design be 22.5.The hydrolysis acidification+A2/O+chemical coagulation process can be used as the main process to achieve the standard discharge of wastewater.Keywords:photoelectric industry；industrial zone；industrial waste water；waste water treatment；electronic information industry 长沙某光电有限公司(下文简称光电公司)第 8.6 代超高清新型显示器件生产线项目是湖南省 2020 年度电子信息制造业重点项目，该项目于 2019 年正式开工建设，计划于 2021 正式投产。光电公司满负荷生产排放的污水水量为 2.4 万 m3/d，经厂内预处理后排入工厂所在园区污水处理厂的二期工程(新建，设计规模为 3 万 m3/d)进行处理。光电公司排放的工业废水水质复杂，尤其是经厂内预处理后，外排污水中污染物均为难降解污染物，处理难度极大。而且根据园区污水处理厂二期工程环评批复，园区污水厂尾水排放执行地表水环境质量标准(GB3838-2002)中的类标准(总氮执行湖南省城镇污水处理厂主要水污染物排放标准(DB43/T1546-2018)一级标准，SS 执行城镇污水处理厂排放标准(18918-2002)一级 A 标准)，对项目的建设和将来的运行管理带来了极大的挑战。基于此，为实现污水处理厂达标排放，污水处理厂动工建设之前针对本项目废水特性和处理目标开展污水处理工艺验证十分必要，通过实验研究确定主体工艺路线，并提出关键工艺参数的建议值，为污水处理厂工程设计和运行管理措施优化提供支撑。1 材料与方法材料与方法 1.1 试验用水 园区污水处理厂二期工程进行工程设计期间光电公司尚未竣工投产，无法获得真实的废水开展相关研究。光电公司的母公司投资建设的绵阳某光电科技有限公司的部分产品与长沙光电公司的主打产品相同(均为 8.6 代超高清新型显示器)，其生产工艺、生产线与长沙光电公司类似，绵阳某光电公司外排的工业废水水质与长沙光电公司最为相近，因此将其作为园区污水厂二期工程工艺研究试验用水，废水水质见表 1。表表 1 废水水质废水水质 Tab.1 Characteristic of inffluent wastewater 指标 COD/(mg/L)BOD/(mg/L)TN/(mg/L)NH3-N/(mg/L)TP/(mg/L)SS/(mg/L)pH 数值 110165 1830 3040 1535 1.52.5 100230 6.58 1.2 出水水质 园区污水处理厂二期工程出水水质详见表 2。收稿日期 2023-02-26 基金项目 湖南省重点研发计划项目(2022SK2067)；湖南省高新技术产业科技创新引领计划项目(2022GK4062)作者简介 唐清畅(1982-)，男，湖南长沙人，工学硕士，高级工程师，主要研究方向为水污染控制工程。*为通讯作者。2023 年 第 6 期 广 东 化 工 第 50 卷 总第 488 期 123 表表 2 出水水质出水水质 Tab.2 Characteristic of effluent water 指标 COD(mg/L)BOD/(mg/L)TN/(mg/L)NH3-N/(mg/L)TP/(mg/L)SS/(mg/L)pH 数值 30 6 10 1.5 0.3 10 69 1.3 污水处理工艺方案分析 本项目的处理对象为经光电公司厂内废水处理站预处理后外排的废水，虽然废水的 COD 浓度并不高，但由于BOD5/COD=0.160.18，表明废水中绝大部分 COD 均为难降解有机物，需提高废水的 BOD5/COD 值生化工艺才能有较好的 COD 去除效果。对废水中总氮成分进行进一步的分析表明，废水中氮元素主要以氨氮、硝酸盐氮两种形态存在，两种形态的氮元素占总氮的比例超过了 80%，总磷中正磷酸盐占比超过了 90%，根据现有的污水处理技术规范及相关案例经验，生物脱氮除磷辅以化学除磷能够实现本项目的氮、磷的出水水质指标，本项目的难点在于 COD 的稳定达标。水解酸化处理方法是厌氧处理的前期阶段1-3，将厌氧处理控制在含有大量水解细菌、酸化菌的条件下，利用水解菌、酸化菌可将水中不溶性有机物水解为溶解性有机物，将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质的过程，从而改善废水的可生化性，为后续生化处理提供良好的水质环境。本研究拟采用水解酸化工艺提高废水中 BOD5/COD 值，再进入后续生化处理工艺进行处理。1.4 试验装置及运行 制作水解酸化小试装置以及 A2/O 小试装置，考察 COD、TN 的去除效果，试验装置工艺流程图见图 1。图图 1 水解酸化装置工艺流程图水解酸化装置工艺流程图 Fig.1 Process flow diagram of hydrolysis acidification unit 图图 2 A2/O 装置工艺流程图装置工艺流程图 Fig.2 Process flow diagram of A2/O unit (1)水解酸化装置采用完全混合式的工艺形式，连续进水、连续出水，装置由池体、沉淀池、污泥回流泵、磁力搅拌器