③除氨氮
含氟廢水進水NH3-N濃度為100mg/L,為提高主體工藝系統(tǒng)的脫氮效率,設置含氟廢水預硝化工序。由于硝化菌世代期長、活性低,常規(guī)生化處理工藝要保證硝化效果,通常需加大曝氣池容積,降低有機負荷,導致反應池占地面積大。如在MBBR硝化池中投加懸浮填料,則懸浮載體上硝化菌群豐度大大增加,某運行項目鏡檢顯示懸浮載體上硝化菌群豐度達28.56%,為系統(tǒng)內活性污泥的14倍,MBBR系統(tǒng)硝化效率比常規(guī)生化工藝提高不少,因此該項目含氟廢水預硝化采用MBBR硝化池。
綜上,含氟廢水預處理工藝流程見圖1。
2.3其余處理工藝的比選與確定
2.3.1混合廢水處理工藝選擇
預處理后含氟廢水與有機廢水均勻混合后進入二級生物處理工藝,經(jīng)微生物氧化分解,能基本去除可降解的有機污染物,但要實現(xiàn)出水穩(wěn)定達到地表Ⅳ類水標準,必須設置深度處理系統(tǒng),本工程采用二級生化處理+深度處理的組合工藝。
對以下處理方案進行比選:①工藝組合方案一,MBR生物反應池+高級氧化+曝氣生物濾池+紫外線消毒;②工藝組合方案二,多段AO生物反應池+二沉池+高級氧化+曝氣生物濾池+高效沉淀池+接觸消毒池。
MBR工藝處理后水質優(yōu)于常規(guī)生化工藝,占地面積小、污泥泥齡長、產(chǎn)泥率低,不受污泥膨脹影響;但MBR反應池前需設置膜格柵,建設投資高;膜吹掃空氣消耗量大;膜需要定期清洗、定期更換,運行成本高;同時混合廢水仍存在一定硬度,有膜堵塞風險。
多段AO生物反應池+二沉池為常規(guī)處理工藝,投資、運行費用均低于MBR工藝?;谒|分析,并參考類似工程數(shù)據(jù),若優(yōu)化選擇工藝參數(shù),強化脫氮除磷效率,可確保出水水質達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》一級B甚至更優(yōu)的標準。深度處理采用高級氧化+曝氣生物濾池+高效沉淀池,比方案一增加了高效沉淀池,進一步攔截曝氣生物濾池泄漏的SS,強化去除水中COD、SS、TP,可確保尾水穩(wěn)定達標。
本工程推薦方案二:多段AO生物反應池+二沉池+高級氧化+曝氣生物濾池+高效沉淀池+接觸消毒池。
2.3.2污泥處理工藝
本工程要求處理后污泥含水率不超過60%,而混凝沉淀物化污泥占比超過60%,物化污泥有機質含量低,難以消化處理,設計中對以下處理方案進行比選:脫水+干化工藝、加堿穩(wěn)定+脫水工藝。兩種方案均成熟、可靠。脫水+干化系統(tǒng)建設投資、運行成本均比加堿穩(wěn)定+脫水工藝高10%以上,且配套設施復雜。加堿穩(wěn)定+脫水工藝需投加石灰乳、FeCl3等藥劑,處理后干污泥量增加20%~30%。
經(jīng)比較,加堿穩(wěn)定+脫水工藝更具經(jīng)濟性,系統(tǒng)管理簡單,因此本工程污泥處理采用重力濃縮+加堿穩(wěn)定+板框壓濾脫水機工藝。
2.4最終工藝方案
含氟廢水經(jīng)除鈣+預硝化+除氟預處理后與有機廢水均勻混合,再經(jīng)多段AO生物反應池+二沉池+臭氧高級氧化+曝氣生物濾池+高效沉淀池+次氯酸鈉消毒處理后,達標排放。廢水處理產(chǎn)生的污泥,經(jīng)濃縮+污泥調質+脫水處理,至含水率不超過60%后外運,具體處理工藝流程見圖2。
03實施效果及經(jīng)濟分析
3.1工程進度及現(xiàn)場圖片該工程于2018年11月開始施工,2020年2月底通過竣工驗收,2020年11月通過環(huán)保驗收,目前一直運行穩(wěn)定,最終尾水水質優(yōu)于地表水Ⅳ類標準。部分現(xiàn)場構筑物照片見圖3。
3.2水量及水質
由于OLED項目生產(chǎn)線未滿負荷運行,含氟廢水進水量為5000~6700m3/d,有機廢水進水量為(2~2.4)×104m3/d,均為設計值的50%左右,因此目前KXC水質凈化廠運行一條處理工藝線,另一條線備用。含氟廢水及有機廢水的實際進水水質見表2。
2020年8月1日—10月31日,連續(xù)3個月的尾水水質見表3??梢?,各指標均優(yōu)于設計值。
3.3經(jīng)濟分析
包括3個月試運行費用在內,該水質凈化廠總投資為35607.57 萬元,噸水建設投資約為5935元/m3。占地面積3.7143×104m2,噸水占地面積為0.619m2/(m3·d-1)。經(jīng)核算,噸水直接運行費用為2.02元/m3。