目前 , 国家对污水治理的政策由“三同时”、“谁污染 ,谁治理”转向“谁污染 ,谁付费” ,在许多经济开发区、中小城市,一大批工业/生活污水集中处理厂应运而生, 城市污水处理厂中工业废水的比例也有较大上升,污水治理规模化、集中化的特征越来越明显。探讨工业废水集中治理的技术特点 , 引起了人们的广泛兴趣。本文结合国内最大的工业废水集中处理厂 — — —绍兴污水处理厂的运行实践作一简单分析。
张志峰博士
1、绍兴污水处理厂简介
绍兴污水处理厂总规模为100万吨/日,处理对象为绍兴市、县的工业废水和城市居民生活污水。目前已建成一、二期各30万吨/日。进厂污水中90 %为工业废水 ,包括印染废水、酿酒废水、医药化工废水、皮革废水,其中印染废水的比例最大。一期工程水处理工艺为兼氧水解→好氧→混凝沉淀→排放,其出水水质达到纺织印染企业二级排放标准,其中COD<180mg/L;二期工程水处理主工艺为“深水氧化沟+微絮凝法”,出水水质达到城市污水处理厂综合排放标准(GB8987-1996) ,其中COD<120mg/L。一期工程自2001年6月满负荷运行以来,出水水质稳定达标,取得了较为显著的社会效益和环境效益;二期工程尚在调试阶段,预计2004年6月可全面投运。
2 集中治理的进水水量特征
2.1、各类污水的组成
绍兴污水处理厂一期工程各类污水的组成见下图 1 所示。
由上图可知,印染废水占总水量的85%,其它各类工业废水占总水量的5%,因此,绍兴污水处理厂有着显著的印染废水处理特征 , 即色度深,碱性强,有机污染物浓度较高。
延伸阅读：
2.2水量变化特点
由实践运行可知虽然单个企业的废水排放极不规律,但集中处理厂废水总量波动并不大,而是受季节性和生产淡、旺季的影响较大。在运行管理中要逐步摸索水量变化规律,针对不同的季节采取不同的运行调度方案。绍兴污水处理厂针对本厂在春节期间企业放假、水量较少的特点,采用了“间歇运行,微量曝气”的春节运行模式,以适应低水量负荷的运行。
3集中治理的进水水质特征
污水处理厂正常运行的水质参数有很多,如pH、温度、CODcr、BOD5 、SS、NH3-N(或TN)、TP、色度、油类、特征污染物、有毒有害的重金属等。图2、图3、图4表示了绍兴污水处理厂2003年全年进水水质变化情况 。
3.1 pH
绍兴印染/生活混合污水的最高pH值为 11.48 ,最低pH值为7.49,平均pH值为10.40。与纯印染废水相比 , 混合污水的pH值明显较低,波动也较小。该现象可能与混合污水内部的酸碱中和作用以及缓冲作用有关。但与生活污水相比,混合污水的pH值明显较高。一年中 3～5月份和10～12月份的污水pH值高达10.5以上,7月份的最低污水pH值也高于10,已超出生物处理的适宜范围,会对生物处理产生不利的影响,运行中可通过适当加大回流对污水进行稀释,或加酸中和等措施对pH值进行调整 。
3.2 温度
受距离影响较大,由于印染企业排放的废水温度较高,距离污水处理厂较近的热量损失小,通过监测,进厂废水温度一般在20～40℃之间 ,适宜生化处理。但是在夏季温度偏高,不利于微生物的生长,同时污水中饱和溶解氧降低,生物代谢旺盛,易发生污泥膨胀、上浮等情况。因此,在夏季运行时应注意调整工艺参数,如适当降低污泥浓度 ,可在一定程度上缓解供氧不足的问题 。
3.3 CODcr和BOD5
废水BOD5浓度的变化趋势与CODCr一致;月平均BOD5浓度也是3～5月份最高,废水B/C比变化范围为0.31～0.87,3～12月份平均值为0.44 ,全年平均为0.47,表明可生化性较好。与单纯印染废水(B/C≤0.4) 相比,集中后的污水比单纯印染污水更有利于生化处理。
3.4 NH3-N(TN)和TP
通过监测,绍兴污水处理厂进厂混合废水的氮、磷营养物质基本上能满足生化处理的要求,BOD5:N:P=100:5:1。而单纯的印染废水氮 、磷含量不足,需投加营养物质,相对而言,各类污水集中后营养物质得到相互补充,较为均衡。
3.5 色度
印染/生活混合污水的色度主要来源于印染 、印花过程中使用的染料和颜料 。从总体上看 , 混合污水的色度较高 , 最高值为 550 ,最低值为 100 , 平均值为 285 。由于印染生产的季节性 , 夏季面料色浅质轻 ,冬季面料色深质厚 ,造成春季生产旺季时废水色度低 , 秋季生产旺季时废水色度高 。秋冬季节出水色度也随之上升 ,不利于出水达标。
3.6 油类
企业由于检修或生产的需要 ,往往使用较多的油类物质 , 随意排放废油 ,给污水处理厂带来冲击,引发丝状菌膨胀,绍兴污水处理厂在 2001年6月、2002年12月、2003 年7月发生过类似问题。为保证系统恢复和出水达标,要加大曝气量,及时排泥,并投加较多的絮凝剂。
3.7 印染废水的季节性特点
一般说来 , 夏季的第一场暴雨 ,使得进入城市污水处理厂的污水量和污染物总量增加。夏季往往由于天气炎热 ,是生产淡季,此段时期的COD值略低一些:7、8月份COD平均值较低,不超过1400mg/L,8 月份某段时间的高COD往往会造成对曝气池的冲击。夏秋之交,布的品种变化会较大,所染颜色较深,废水COD组成中染料类会略多一些 。季节性特点应引起设计者和运行管理者的高度重视。由上述简析可知,工业废水实行集中收集后,各厂产品 、产量变化所致的水质水量变化得到缓解;各厂废水混合后,其中的有机物会发生“自凝” 、“互凝”作用,削减部分COD;混合废水的营养成分(如N、P)提高 ;混合废水pH值降低,有毒有害物质相互稀释,色度相互调和;集中处理还可解决中小型废水生物处理装置经常遇到的冬季水温过低所致的运行问题。不利之处在于对综合废水的水质 、水量较难把握 ,造成设计与实际偏差较大;企业污水集中后,由于收费、管理等原因,企业忽视预处理,往往对污水处理厂造成负荷冲击。
延伸阅读：
4 关于集中治理的几点思考
4.1 规模问题
工业废水集中处理厂的规模受多种因素的影响,如水质、排放标准 、回用的可能性等等 。从绍兴污水处理厂的实际运行情况来看 , 集中处理的规模越小 ,工业废水的特征越明显 ,水质越差 , 处理成本相应提高 ; 这样一来 ,排污企业出于自身经济利益的考虑 ,往往会偷排废水 , 造成环境污染。从这个意义上讲 ,工业废水集中治理的规模应适当大一些为宜。从深度处理和废水回用的角度来看 , 处理厂距离回用水的用水点应尽可能近一些 ,这样一来 , 集中污水处理厂又不能建得太大 , 处理厂的规模应因地制宜 ,不宜照搬 。
4.2 排放标准问题
目前 ,对工业污水集中处理的争议还颇多 。在确定排放标准时非常严格 , 要求达到与城镇生活污水处理厂相同的排放标准 ,而不是执行行业标准 ,这往往造成处理成本的上升 , 影响到企业治污的积极性和集中处理的推广。目前, 对工业废水集中处理厂的排放标准不是特别明确 ,建议建立示范区 , 总结经验 ,加以推广。
4.3 设计细节
设计院在设计中出于安全考虑 ,放大了保险系数 , 而工业废水的水量变化明显 , 造成设计与实际偏差较大 ,往往会使部分设备长期处于冷备用状态 。因此 ,在建设过程中可适当优化设计 , 降低建设成本 。
4.4 运行管理
一般说来 , 设计的预测与实际情况总有一定程度的偏差和脱节 , 在运行中更应及时优化各项工艺参数 , 总结运行模式。绍兴污水处理厂就针对本厂特点 , 采取“春季运行模式”、“夏季运行模式”、“污泥膨胀期间运行模式”、“高浓度运行模式”来确保生产的正常 、稳定运行。
5 结论
5.1 集中治理涉及面广,情况复杂,投资较大。建设与运行的好坏直接影响到当地的环境质量状况、企业的经济发展和政府的社会形象 , 更与人民群众的利益休戚相关,在建设过程中应充分调查水质水量 ,慎重确定处理工艺。
5.2 区域性污水处理厂在运行中应逐步积累经验 ,摸索规律 , 根据不同季节 、水量及时调整工艺参数和设备运行状态 ,并逐步建立技术档案 ,以便于积累历史资料、及时发现和解决问题。
参考文献
[ 1] 祁华宝等 . 绍兴针织印染总厂废水处理和回用 . 工业给排水 , 1995 . N o. 6
[ 2] 王增长等 . 利用生物工程治理印染废水及回用中试研究 . 中国环境科学 , 1996 . 8 .
延伸阅读：
原标题：区域性工业废水集中治理技术浅议
