SND-IFAS工艺在印制板污水厂提标改造中应用

范远红 江 栋

（广东新大禹环境科技股份有限公司，广东 广州 510663）

刘超军

（广东清晏环境投资有限公司，广东 广州 510663）

随着我国印制电路板（PCB）产业的高速发展，PCB企业的技术能力、管理水平大幅提升，2019年中国大陆的PCB产值约有6.9%的增长，估算2023年，中国大陆PCB产值的全球占比将从2019年的57.7%提升到65%左右[1]。然而PCB生产工艺复杂、流程长，用水量大，使用的化工原料种类多，产污环节多，导致产生的废水成分复杂，处理难度大[2]。随着总量减排工作的持续推进，化学需氧量（COD）和氨氮的排放总量基本得到有效控制，相应的环境污染问题也得到明显缓解，但氮、总磷等新的环境污染问题开始凸显[3]。采用现有工艺的废水处理站出水中的氮无法稳定达标或处理费用较高。

因此，为了PCB行业的稳定发展，保证生产过程中废水处理的全面达标，急需对现有污水处理厂进行提标改造。

1 污水厂概况

广东省某PCB 园区污水处理厂处理规模1.2×103m3/d，该厂主要集中收集、处理园区内企业的生产废水和生活污水，分A、B、C三条生产线运行，出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级标准B标准和《广东省地方水污染物排放限值》（DB44/26-2001）第二时段一级标准中的严的指标。

随着入园企业的增加，废水排水量逐渐增加，总氮处理达标难度越来越大。

为了响应国家减排政策，确保企业废水排放指标能够达到国家更严格的标准，保证企业长期稳定发展，因此需要在原有处理工艺基础上进行提标改造。

2 改造难点

该园区污水厂混合污水在提标改造前生化系统使用A20+MBR（膜生物反应器），该污水厂提标改造前后进出水水质见表1所示。

由表1分析可知：现有工艺COD、氨氮和总磷（TP）出水指标能满足排放标准，但总氮（TN）不能达标。同时，该水厂进水碳氮比（C/N）低（C/N=3.3），进水COD中优质碳源远远不能满足高效生物脱氮需要，使得生化系统进行反硝化时，碳源不足导致电子受体较少，无法正常完成硝酸盐转化为氮气这一过程，造成硝酸盐积累，进而使得出水TN浓度提升[4]。

表1 提标改造前后进出水水质表

现有工艺流程如图1所示，综合废水经过前端物化处理后进去生化系统，污泥回流比为150%，一组生产线含厌氧池1个，缺氧池2个，好氧池2个，MBR池1个，厌氧池和缺氧池总停留时间为17 h，足够实施反硝化反应，但前置缺氧反硝化反应中硝态氮源于好氧池后端回流的硝化液，回流硝化液硝态氮含量基本等于出水硝态氮含量，前置反硝化池只能除去回流的硝酸盐，因此其脱氮效率与硝化液回流比关系密切。

图1 原工艺流程图

目前150%的硝化液回流比满足不了脱氮的要求；另外，反硝化碳源源于进水COD，由于回流液对进水碳源稀释，加上进水COD可生化性不高，有效碳源也满足不了高效脱氮的要求，故单纯依靠一级前置反硝化，很难满足系统TN出水达标的要求。

3 提标改造工艺

本项目针对生化系统TN不达标问题，选用SND-IFAS（同步硝化反硝化-生物膜/活性污泥混合）工艺，以C生产线为基础，平均进水量2000 t/d，利用非工程手段对现有生化系统进行改造，工艺流程图如图2所示。改造内容：

（1）通过向原有厌氧、缺氧池投加15%～20%的CGO悬浮载体，改为SND-IFAS（同步硝化反硝化-生物膜/活性污泥法组合工艺）反应池，采用同步硝化反硝化、短程硝化反硝化工艺，充分利用进水碳源，除去大部分氨氮、COD和部分TN；

（2）原有好氧池（MBR池除外）关掉曝气系统，增加污泥搅拌系统，改为后置反硝化池；

（3）增加碳源智能投加系统，通过特殊的运算方式，在线计算出后置反硝化池碳源投加数量，保证出水TN稳定达标；

（4）原有污泥和硝化液回流系统不变，回流比降低至100%。工艺流程图如图2所示；

图2 改造工艺流程图

（5）生化系统的总停留时间由21 h调整为18.5 h。

4 处理效果分析

采用SND-IFAS工艺对C生产线改造完成后开始接种污泥和进水，调试运营稳定后，在2018年11月开始监测了该污水处理厂改造后C生产线出水COD、TP、氨氮、TN等参数的变化。改造后进出水水质情况见表2所示。

由表2可见，生化段进水水质波动较大，改造后C生产线COD、TP、氨氮、TN出水水质均能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级标准B标准和《广东省地方水污染物排放限值》（DB44/26-2001）第二时段一级标准中的严的指标，其中出水 TN＜20 mg/L，实现了TN提标的目的。

表2 改造后进水水质情况

5 运行成本分析

生化系统运行过程中主要投加白糖作为碳源，单价6800元/吨，改造前后加药量详见表表3。由表3可知，改造后减少了碳源的投加，同样的去除效果，改造后比改造前每吨水碳源减少0.34元的投入。

表3 改造前后加药量

6 总结与讨论

工程结果表明，通过SND-IFAS工艺对C线生化系统厌氧、缺氧池进行改造，将原有前置反硝化系统改造为后置反硝化系统，能大大提高系统生物脱氮效率，出水水质稳定达到国标（GB18918-2002）一级标准B标准和广东地标（DB44/26-2001）第二时段一级标准中的严的指标，出水TN＜20 mg/L，每吨水碳源减少0.34元。由于SND-IFAS系统高效硝化和反硝化作用，节省了大量反应空间，是系统减少COD的生物氧化，节省部分曝气，实现节能减排目标。