污水处理站的设计与试运行

张泉

（青岛科技大学，山东青岛266061）

污水处理站的设计与试运行

张泉

（青岛科技大学，山东青岛266061）

介绍了青岛海晶化工公司污水处理站的设计，并就开车后系统的试运行情况进行了评价和总结。装置运行的经济性和社会效益表明，该污水处理站的运行已达到设计要求。

氯碱废水；氯化聚乙烯酸水；处理

青岛海晶化工集团有限公司的氯化聚乙烯（CPE）生产装置日产含酸废水达1 000 t以上，原来是送到电石泥装置进行中和，系统的水量不好平衡。新建1座污水处理站，对CPE含酸废水进行了治理，使污水处理站出水符合《山东省半岛流域水污染物综合排放标准》（DB37/676—2007）二类污染物一级标准。

由于现场资料有限，该设计方案按照新建考虑，原有污水处理设施在提供详细资料后，再根据实际情况充分合理利用，在保证处理水质稳定达标的前提下尽量减少投资。

1 污水处理站的基本设计方案

1.1 工程规模

根据青岛海晶化工集团有限公司提供的数据，确定污水处理系统的设计规模为：电石泥压滤水800 m3/d，CPE废水1 200 m3/d，合计废水2 000 m3/d，约85 m3/h。

1.2 污水进水水质及外排水水质标准

根据该公司提供的数据及相关工程经验，确定新建污水站进水水质见表1和表2。

表1 电石泥压滤水进水水质表mg/L

表2 CPE废水进水水质表mg/L

根据青岛市环境保护局的要求，污水处理站的水质应达到《山东省半岛流域水污染物综合排放标准》（DB37/676－2007）二类污染物一级标准，具体指标如表3。

1.3 工艺流程及说明

工艺流程方框图见图1。

污水处理站处理的污水属于氯碱废水，该站主要处理CPE含酸废水和电石泥压滤水。电石泥压滤水中含有Ca（OH）2、Ca2S、NH3、COD、悬浮物以及少量溶解的乙炔，pH值为11.7，压滤水中往往是以压滤泥浆的形式存在。CPE废水氯离子含量高，pH值较低（＜1）。污染物主要是在生产过程中使用氯气，在水中形成HCl所致，同时夹带一些滑石粉和PE等固体杂质。2种废水中无机污染物多，生化性差，属难生化工业废水。

表3 处理后外排水水质标准mg/L

根据以上水质特点，采用了以物化处理及化学处理为主的处理工艺。

过量的电石泥废水首先进入初沉池进行沉淀，上清液自流进入碱性水曝气调节池；初沉池底部泥渣通过泥渣泵进入反应池，通过鼓风搅拌，内循环等方式，使泥浆与部分的酸性水充分接触混合，进行酸碱中和反应，在其中保持碱过量，混合液自流进入初沉池。初沉池沉淀的未反应的碱渣经泥渣泵打回至反应池，继续与酸性水进行中和反应，尽量减少废渣的排放，可沉淀去除大量的悬浮物和部分的有机物、磷化物及硫化物。

经初沉池沉淀的电石泥饱和上清液进入曝气调节池，进行水量调节和水质均化。通过鼓入空气，即可充分进行水质均化，又可对废水进行预氧化，氧化吹脱部分COD、氨氮、磷化物及硫化物。

生产废水中的CPE酸性水直接进入酸性水曝气调节池，进行水量调节和水质均化。然后，酸性废水和碱性废水上清液进入中和池进行中和反应，多余的酸性水进入反应池与电石泥浆进行反应。由于酸性水的pH值不太稳定，故中和池采用间歇进水方式进行酸碱中和，酸水和碱水分别进入中和池，进行调节中和，满足要求后排放，2个中和池轮流操作，保证废水pH值达到工艺要求。同时，在中和池中进行曝气搅拌，既有利于中和反应的进行又可以对废水进行氧化，脱除部分污染物，同时可以保证固体物不沉淀。随后，废水进入混凝沉淀池。

在混凝池中，通过投加絮凝剂和脱硫剂等，与废水中的硫化物等进行充分的反应絮凝后，形成结实的黑色颗粒物FeS等，经后续沉淀池沉淀去除大量的硫化物及部分有机物、氨氮等。此时硫化物的总去除率达到99%以上。

随后，废水进入气浮机，在其中投加絮凝剂，与废水中微小的有机和无机颗粒进行反应，生成絮状矾花，在微气泡的作用下上浮形成浮渣，通过刮渣机刮除。气浮出水进入曝气氧化池。

污水在曝气氧化池中进行反应，通过鼓风机通入氧气，再次进行曝气氧化脱硫。可根据情况投加氧化剂，同时去除水中的COD、氨氮和磷化物。排水pH值控制为6.5～8.5。随后，在二沉池进行泥水分离，上清液进入砂滤池。

浊度较高的水在砂滤池中通过石英砂滤料，可以有效地除去悬浮杂质，使水澄清，并可同时去除部分其他污染物。随后，污水进入排水检测池，根据处理情况可适当投加氧化剂，作为最后的把关手段。检测池出水可直接达标排放。

本方案中初沉池、沉淀池、二沉池均采用辐流式沉淀池，并配备刮泥机，最大限度地满足排泥的需要。混凝沉淀池泥渣及气浮机浮渣排入现有储渣池，经水泵送入现有压滤机设施进行脱水处理后定期外运处理。

1.4 主要设备

污水处理站主要设备见表4。

表4 污水处理站主要设备表

2 污水处理站运行成本分析

（1）人工费

污水处理站设置固定操作人员9人，其中，站长1人，三班四运转，每班2人。人工费按照3 000元/（人·月），日处理污水2 000 t。

吨水人工费P1＝3 000×9÷30÷2 000＝0.45（元/t）

（2）电费

总装机容量约为210 kW，其中运行功率折合约为110 kW，每天能耗折合约2 640 kW·h，电费按0.6元/（kW·h）计，2 640×0.85×0.6＝1 346（元/d）。

吨水电费：P2＝1 346/2 000＝0.67（元/t）

（3）药剂费

本工程中需投加PAM、PAC、硫酸亚铁及酸液和碱液。PAM投加量按10×10-6计，价格为12 000元/t，则，P3－1＝0.12（元/t）

PAC投加量按200×10-6计，价格为1 800元/t，则，P3－2＝0.36（元/t）

硫酸亚铁投加量按30×10-6计，价格为800元/t，则，P3－3＝0.024（元/t）

氧化剂投加量按照300×10-6计，价格为800元/t，则，P3－4＝0.24（元/t）

药剂总费用P3＝0.120＋0.360＋0.024＋0.240＝0.744（元/t）

（4）运行费用

P＝P1＋P2＋P3＝0.450＋0.670＋0.744＝1.864（元/t）

3 污水处理站的试运行情况和社会效益

2010年8月25日至9月3日，污水处理站进行了为期10天的运行考核，随机对污水处理站出水水质进行化验的数据如表5所示。

表5 考核期间污水处理站出水水质情况表

由表5可以看出，考核期间污水处理站出水水质较好，除COD有一次超标外，其余数据均合格。COD超标的原因是Cl－达到较高值15 300 mg/L时，对COD分析数据的影响，按照用氯化钠拟合的曲线进行校正，则所有化验数据均合格。综上所述，污水处理站能够稳定运行，出水水质较好，满足设计要求，达到了工艺设计方案所要达到的污水治理效果。

污水处理站运行后，可减少向环境排放大量污染物，其中，COD消减量约为245 t/a，氨氮消减量为21.6 t/a，硫化物消减量为57.6 t/a，可改善环境质量，对于改善企业形象也有重要的作用。

Design and running－in of sewage treatment plant

ZHANG Quan
（Qingdao Science－technology College，Qingdao 266061，China）

The design of hygain chemical works＇s sewage treatment plant was introduced.The circumstance of the sewage treatment system was commented and summarized.The economic reckoning and social benefit of the plant was analyzed，and conclude that the sewage plant have satisfied the demand of the design.

chlor－alkali waste water；CPE acidic water；treatment

TQ085

B

1009－1785(2011)04-0040-03

2011－01－12