以生物制藥、化學材料、印染、化工、造紙等為代表的工業(yè)園區(qū)廢水高效深度處理是業(yè)內(nèi)研究的熱點。綜合工業(yè)園區(qū)廢水不但成分復雜，有毒物質(zhì)多，而且水量大、水質(zhì)不穩(wěn)定。經(jīng)二級處理后多為難降解有機物，可生化性差。對生化性較差的難降解有機物的處理，是工業(yè)廢水處理提標升級公認的難題。
1、背景
天津市某開發(fā)區(qū)污水廠一、二期工程設計處理水量為5萬t/d，污水廠原深度處理采用氣浮+活性炭吸附脈沖澄清池+纖維轉(zhuǎn)盤濾池處理工藝，穩(wěn)定運行一年，處理效果只能達到國家一級A標的出水要求，對照天津市新地標DB12/599—2015《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》中A標的要求(地表類Ⅳ類水標準)無法穩(wěn)定達標。污水廠經(jīng)過一年的三相催化氧化和兩級臭氧+炭砂濾池兩種高級氧化技術的現(xiàn)場中試，通過中試效果對比以及多次專家組評審，并結(jié)合兩種技術方案類似工程案例考察結(jié)果，最終選擇了三相催化氧化的工藝技術應用于污水廠深度提標改造。
2、工程進出水指標設計及工藝流程
2017年污水廠生化二沉池出水作為本次提標改造工程進水水質(zhì)的設計依據(jù)，在此基礎上留有一定的余地。設計出水執(zhí)行天津市新地標DB12/599—2015《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》中A標準，具體進、出水指標設計見表1。
針對該工業(yè)園區(qū)污水廠廢水中難降解COD的處理，本次提標工程確定選用三相催化氧化工藝作為深度處理的主體工藝，具體工藝流程見圖1。
污水廠生化二沉池出水由提升泵提升至三相催化氧化反應器，經(jīng)雙催化反應器斷鏈開環(huán)后進入雙氧化反應器，進行催化氧化反應、催化縮合反應，把大部分有機物分解為二氧化碳、水或簡單的小分子物質(zhì);經(jīng)三相催化氧化反應器處理后的水自流進入調(diào)節(jié)穩(wěn)定池，在調(diào)節(jié)穩(wěn)定池內(nèi)將廢水中殘留的、難降解的、水溶性小分子污染物進一步氧化，同時進行催化縮合反應，并形成一些可被絮凝的物質(zhì)，提高混凝性和沉降性，有利于后續(xù)固液分離;最后進入污水廠脈沖澄清池進行固液分離，出水可達標排放。
3、工程構筑物及設計參數(shù)
?、偬嵘兀禾嵘鬯詽M足后續(xù)處理流程豎向銜接的水力要求，尺寸為13.5m×9m×4.5m，有效容積為500m3，安裝提升泵3臺(2用1備)。
?、谌啻呋趸磻鳎簭U水經(jīng)雙催化反應器斷鏈開環(huán)后又進入雙氧化反應器，進行催化氧化反應、催化縮合反應，把大部分有機物分解為二氧化碳、水或簡單的小分子物質(zhì)，尺寸為直徑3.5m、高12m，單座有效容積為110m3，安裝雙催化反應器5座，雙氧化反應器1座。
③調(diào)節(jié)穩(wěn)定池：經(jīng)三相催化氧化反應器處理后的水自流進入調(diào)節(jié)穩(wěn)定池，在調(diào)節(jié)穩(wěn)定池內(nèi)將廢水中殘留的、難降解的、水溶性小分子污染物進一步氧化，同時進行催化縮合反應，并形成一些可被絮凝的物質(zhì)，提高混凝性和沉降性，有利于后續(xù)固液分離，確保出水COD、色度和總磷等達標，尺寸為60m×24m×7.5m，有效容積為4200m3，安裝磁懸浮風機2臺，1用1備。
④脈沖澄清池：經(jīng)完全反應且調(diào)堿后進入脈沖澄清池進行固液分離，確保出水SS達標，分為1座兩組，總尺寸25.7m×22m×4.65m，污泥層面積為440m2，污泥層沉降速率為3.1m/h，安裝鼓風機2臺(1用1備)，真空泵2套。
4、工程調(diào)試運行情況及經(jīng)濟分析
工程調(diào)試運行情況：2017年11月，三相催化氧化深度處理系統(tǒng)開始進水加藥，開機初期主要檢查加藥系統(tǒng)是否滲漏、自控系統(tǒng)是否穩(wěn)定。2018年1月正常調(diào)試后生化二沉池出水通過提升泵直接進入三相催化氧化系統(tǒng)進行處理。
三相催化氧化系統(tǒng)自開機調(diào)試運行以來已達標穩(wěn)定運行14個月左右，足以證明其具備處理效果好、穩(wěn)定性強等優(yōu)點。通過一年多的調(diào)試運行，針對污水廠不同水質(zhì)已摸索出較為經(jīng)濟合理的運行參數(shù)。
三相催化氧化工藝穩(wěn)定運行后，該工程出水水質(zhì)優(yōu)于預期目標。COD去除率高達50%以上、TP去除率高達99%以上，出水平均COD<21mg/L、TP<0.1mg/L、SS<4mg/L、色度<4倍，不僅達到天津市DB12/599—2015《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》中A標的要求，而且有些指標甚至優(yōu)于地表水IV類水標準。
5、結(jié)論
?、偃啻呋趸に囋诠I(yè)園區(qū)廢水提標改造工程中去除難降解COD高效穩(wěn)定，耐沖擊負荷能力強，COD去除率高達50%以上，出水水質(zhì)能夠達到且優(yōu)于天津市DB12/599—2015《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》中的A標準。
②通過調(diào)整三相催化氧化運行參數(shù)，利用廢酸代替濃硫酸可以降低一定的運行費用。
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