城镇污水处理厂接纳企业外排废水的评估方法_邹金特.pdf

净水技术 2023,42(2):85-92Water Purification Technology邹金特,蔡磊,季康锋,等.城镇污水处理厂接纳企业外排废水的评估方法J.净水技术,2023,42(2):85-92.ZOU J T,CAI L,JI K F,et al.Assessment method of acceptance of industrial wastewater discharging by MWWTPJ.Water Purification Technology,2023,42(2):85-92.城镇污水处理厂接纳企业外排废水的评估方法邹金特1,蔡 磊1,季康锋1,杨家奇1,范小朋2,王家德1,(1.浙江省工业污染微生物控制技术重点实验室,浙江工业大学环境学院,浙江杭州 310014;2.杭州中科先进技术研究院,浙江杭州 310026)摘 要“污水零直排区”使部分工业企业存在将外排废水纳入城镇污水处理厂的迫切需求,但外排废水直接纳入城镇污水处理厂对其稳定运行和达标排放存在风险。针对某城镇污水处理厂和制药企业,通过对废水水质和可生化性的测定、工业废水对污泥活性的影响试验、污水处理厂接纳工业废水后理论出水水质的计算,以及工业废水对污泥化学需氧量(COD)降解的影响试验,评估了城镇污水处理厂接纳该工业废水的可行性,并制定了接纳工业废水的实际方案。进一步通过分析污水处理厂接纳工业废水后的出水水质情况,论证评估流程和纳厂方案的有效性。在此基础上,系统提出基于试验研究和理论计算的城镇污水处理厂接纳工业废水的评估方法,为城镇污水处理厂和工业企业的稳定运行提供科学依据和技术保障。关键词 废水零直排 工业废水 城镇污水处理厂 污泥活性 可行性评估中图分类号:TU992文献标识码:A文章编号:1009-0177(2023)02-0085-08DOI:10.15890/ki.jsjs.2023.02.011收稿日期 2021-10-12基金项目 浙江省重点研发计划项目(2020C03080);浙江省基础公益研究计划项目(LY21E080014)作者简介 邹金特(1988),男,副教授,主要从事污水生物处理及资源化方面的工作,E-mail:zoujinte 。通信作者 王家德,教授,E-mail:jdwang 。Assessment Method of Acceptance of Industrial Wastewater Discharging by MWWTPZOU Jinte1,CAI Lei1,JI Kangfeng1,YANG Jiaqi1,FAN Xiaopeng2,WANG Jiade1,(1.Key Laboratory of Microbial Technology for Industrial Pollution Control of Zhejiang Province,College of Environment,Zhejiang University of Technology,Hangzhou 310014,China;2.Hangzhou Institute of Advanced Technology,Hangzhou 310026,China)Abstract Some industrial enterprises have an urgent need to discharge industrial wastewater into MWWTP because of new policy“zero direct discharge area of wastewater”.However,direct discharge of industrial wastewater into MWWTP may result in risks to its stable operation and compliance with discharge standards.Therefore,aiming at a MWWTP and a pharmaceutical enterprise,this study measured the wastewater quality and biodegradability,conducted experiments of the effect of industrial wastewater on sludge activity,calculated the theoretical effluent quality of MWWTP after acceptance of industrial wastewater,and conducted experiments of the effect of industrial wastewater on chemical oxygen demand(COD)degradation.The feasibility of new acceptance of industrial wastewater by MWWTP was evaluated and a practical plan for the acceptance of industrial wastewater into the MWWTP was developed.Furthermore,the validity of the assessment procedure and practical plan was demonstrated by analyzing the effluent quality of MWWTP after the acceptance of industrial wastewater.In the end,this paper systematacially proposed an assessment method of new acceptance of industrial wastewater by MWWTP based on experimental study and theoretical calculation.This may provide the scientific basis and technical support for the stable operation of MWWTP and industrial enterprise.Keywords zero direct discharge of wastewaterindustrial wastewatermunicipal wastewater treatment plant(MWWTP)sludge activity feasibility evaluation工业废水的高效治理和达标排放是保护水环境的重要组成部分1-2。根据国家相关政策要求,应58将工业企业逐步迁入废水处理设施完善的工业园区,实现工业废水的集中收集、统一处理。但由于历史原因,部分工业企业不在工业园区或短期内无法迁入工业园区,其产生的废水只能就近纳入城镇污水处理厂或者满足排放标准后直接排放。2018 年 5月,浙江省出台了浙江省全面推进工业园区(工业集聚区)“污水零直排区”建设实施方案(20202022 年),文件要求 2022 年底前,全省重点园区全面完成“污水零直排区”建设3。为贯彻落实政府对水环境保护和管理的精神,部分工业企业存在将外排废水纳入城镇污水处理厂的迫切需求。从全国来看,在不影响城镇污水处理厂达标排放的前提下,将现阶段无法纳入工业污水处理厂的工业企业外排废水纳入城镇污水处理厂,不仅能更好地保护和管理水体环境,还能帮助企业渡过难关,从而更好地为当地经济发展做贡献。工业废水水质成分复杂,且可能存在有毒物质4-7。因此,城镇污水处理厂在接纳企业外排废水时如果没有进行科学的评估和论证,可能会使处理工艺受到频繁冲击,影响出水的达标排放。目前,有关城镇污水处理厂如何接纳工业企业外排废水的研究仍鲜有报道。本文旨在通过对浙江省某城镇污水处理厂接纳工业废水的可行性进行评估和论证,建立一套基于试验研究和理论计算的科学评估方法,为“污水零直排区”的建设以及城镇污水处理厂和工业企业的稳定运行提供科学依据和技术保障。1 试验材料和方法1.1 城镇污水处理厂和企业外排废水概况本研究的城镇污水处理厂位于浙江省,主要处理工艺为水解酸化+改良型氧化沟+反硝化深床滤池,并设置有粉末活性炭的应急投加工艺。该污水处理厂接纳工业废水前实际处理水量为(15 4596 255)m3/d。该试验出水执行标准根据浙江省城镇污水处理厂主要水污染物排放标准8制定,即CODCr30 mg/L、生化需氧量(BOD5)6 mg/L、氨氮1.5 mg/L、总氮(TN)12 mg/L、总磷(TP)0.3 mg/L。外排废水需纳厂的是一家化学制药企业,距污水处理厂 34 km,外排废水已经过厂区内废水生化处理设施处理,实际外排水量为(880264)m3/d,出水执行化学合成类制药工业水污染物排放标准(GB 219042008),即 CODCr100 mg/L、BOD520 mg/L、氨氮20 mg/L、TN30 mg/L、TP1.0 mg/L。1.2 废水可生化性测定将废水中的有机物分为可生物降解有机物(快速可生物降解有机物 SS和慢速生物降解有机物XS)和不可生物降解有机物。先测定废水的总CODCr,然后采用呼吸速率仪(RSA,PF-8000,美国)测定废水中的 SS和 XS,求出废水中可生物降解的有机物含量;将废水测得的总 CODCr浓度减去可生物降解有机物浓度,即得废水中不可生物降解的有机物含量9。1.3 污泥活性的影响试验取污水处理厂好氧池污泥,试验用水分别为污水处理厂进水、企业外排废水、污水处理厂进水和企业外排废水的混合水。具体先将污泥浓缩,用试验用水将污泥质量浓度(MLSS)稀释至 5 000 mg/L,然后根据文献10方法测定污泥的耗氧速率(oxygen uptake rate,OUR)。为进一步考察试验用水与污泥长期接触后对污泥活性的影响,用试验用水将污泥稀释至 5 000 mg/L 后搅拌 36 h,然后沉淀倒出上清液并加入污水处理厂的进水,测定污泥的 OUR。1.4 CODCr的降解试验取污水处理厂好氧池污泥,试验用水分别为污水处理厂进水、企业外排废水、污水处理厂进水和企业外排废水的混合水。具体先将污泥浓缩,用试验用水将污泥稀释至 5 000 mg/L,然后采用曝气泵对泥水混合物进行曝气充氧,维持试验温度在 20 左右,每隔一定时间取水样,过 0.45 m 的滤膜后测定其 CODCr。1.5 纯稀释的理论出水水质计算纯稀释的理论出水水质计算如式(1),主要考察的水质指标有 CODCr、氨氮、TN 和 TP,分析数据为污水处理厂提标改造完成通过验收后的 3 个月数据。Cth,i=CQY,i Ri+CWWTP,i (1-Ri)(1)其中:Cth,i 污水处理厂出水和企业外排废水混合后的理论出水质量浓度,mg/L;CQY,i 企业外排废水的污染物质量浓度,mg/L;Ri 企业外排废水流量占总流量的比例;68邹金特,蔡 磊,季康锋,等.城镇污水处理厂接纳企业外排废水的评估方法Vol.42,No.2,2023C WWTP,i 污水处理厂出水的污染物质量浓度,mg/L。1.6 其他测定方法CODCr、BOD5、氨氮、TN、TP、MLSS 根据标准方法测定11。溶解性 CODCr通过 0.45 m 滤膜过滤后测定12。特征污染物苯、甲苯、乙苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯根据水质 苯系物的测定 气相色谱法(GB/T 118901989)测定。特征污染物二氯甲烷根据水质 挥发性卤代烃的测定 顶空气相色谱法(HJ 6202011)测定。2 结果与讨论2.1 废水水质和可生化性由表 1 可知,测定的污水处理厂进水水