1 Project Overview

公司主要從事氯堿化工及精細化工產品生產，主導產品包括燒堿、聚氯乙烯、水泥、三氯乙烯等，目前該公司發展成為集氯堿化工、熱電、建材、精細化工為一體的循環經濟生產制造企業。該公司采用懸浮聚合工藝生產聚氯乙烯產品，在生產過程中會產生大量母液廢水，該廢水具有可生化性較差，有機物難降解，氨氮含量低，溫度高，堿度低等特點，屬于低濃度化工廢水。因該企業排放污染物當量指標有限，廢水不能直接外排，為保證企業的正常生產，同時解決廢水的環保問題，通過多方比選，最終確定采用前臭氧氧化-水解酸化-接觸氧化-過濾-后臭氧氧化工藝對廢水進行處理，出水達到GB／T 19923—2005《城市污水再生利用工業用水水質》表1中敞開式循環冷卻水系統補充水標準后全部回用。

2設計規模及水質

聚氯乙烯裝置產生的PVC離心母液廢水是采用脫鹽水在聚合反應中作為分散介質，并不參與聚合反應，將氯乙烯（VCM）分散成液滴、溶解分散劑，最終以母液的形式外排，其設計規模為200m3／ h。廢水主要包含懸浮性的顆粒，以及加入的一些特殊性化學物質。經處理后，出水水質需達到GB ／ T 19923—2005表1中敞開式循環冷卻水系統補充水標準。設計進出水水質指標見表1。

3工藝流程

目前針對該類廢水，國內處理技術相對成熟，工程和可研成果均較多，有電化學氧化法、MBR膜生化法，還有常規的生化處理法。目前主流工藝是采用水解酸化-接觸氧化的常規生化處理工藝對有機污染物進行去除，將出水回用至冷卻塔進行循環利用，出水TDS比常規循環冷卻水補充水會低很多，具有非常好的循環冷卻水補充水優勢。根據實測結果，本項目進水COD濃度相比其他同類型企業偏高，水質波動也較大。根據來水可生化性較差及最終出水要求高的特點，確定采用冷卻塔-前臭氧氧化預處理工藝來提高廢水的可生化性，之后采用水解酸化-生物接觸氧化二級生化工藝，對廢水中的大部分有機污染物進行降解去除，最后通過多介質過濾-后臭氧氧化深度處理工藝，進一步去除廢水中殘留的有機污染物、懸浮物及濁度。工藝流程見圖1。離心母液廢水通過壓力管道進入冷卻塔降低廢水溫度，保證出水溫度不超過35 °C。冷卻塔出水重力自流進入前臭氧氧化池，臭氧通過微孔曝氣頭分散在水中，利用臭氧的強氧化作用將高分子難降解有毒有害有機物降解為各種易降解的有機物，并降低廢水的毒理性，提高廢水可化生性。出水經泵提升進入生物選擇池，在厭氧環境下，培養出優勢的厭氧菌種，提高微生物選擇性和可識別性。之后廢水自流進入水解酸化池，通過脈沖布水器使污泥和廢水充分接觸，廢水中大分子有機物在兼氧菌及厭氧菌的作用下轉化為小分子易降解的有機物，同時水中有機氮逐步轉化為氨氮。出水自流入生物接觸氧化池，生物接觸氧化池內懸掛填料，懸浮在水中的活性污泥菌膠團逐步附著在填料上，形成更加高效的菌膠團及微生物膜，能有效提高好氧池中活性污泥濃度，廢水中的有機物被降解成CO2和H2O。接觸氧化池泥水混合物自流進入二沉池進行泥水分離，大部分污泥回流至水解酸化池和生物接觸氧化池前端，剩余污泥排至污泥儲池。二沉池出水自流入中間水池，再經提升泵提升至多介質過濾器，利用壓力作用使廢水由濾料上部向下部流動，懸浮物被截留在濾料上部，保證出水懸浮物及濁度達標。濾料上部截留的懸浮物通過反洗排至反洗廢水池，出水溢流到后臭氧氧化池，利用臭氧的強氧化作用將水中剩余的有機物進行氧化分解并將水中細菌殺死，保證出水COD達標，出水通過回用水泵回用至廠區作為冷卻塔補充水。

4主要工藝

單體及設計參數

（1）冷卻塔。采用逆流式機械通風冷卻塔，玻璃鋼材質，置于前臭氧氧化池上。設計規模為200m3／ h，設計進、出塔溫度分別不超過60、35°C。

（2）前臭氧氧化池。設計尺寸為11．0m× 5．0m× 6．0 m，有效水深為5．4 m，反應時間為45 min，緩沖區停留時間為15 min，臭氧投加量為1．5 mg ／L。池頂設置尾氣破壞器分解釋放臭氧尾氣。

（3）生物選擇池。設計尺寸為11．0m× 10．0m×6．0 m，有效水深為5．0 m，停留時間為2．5 h。設置潛水攪拌機2臺，排泥泵2臺（1用1備）。

（4）水解酸化池。4座，單座設計尺寸為13．0m× 8．0m× 7．0 m，有效水深為6．5 m，停留時間為13．5 h，污泥濃度為6 000 mg ／ L，污泥負荷為0．015kg［COD］／（kg［MLVSS］·d），上升流速為0．6 m ／ h，外循環比為100％。設置脈沖布水器4臺，配水罐1臺，內循環泵8臺（4用4備）。

（5）生物接觸氧化池。2座，單座設計尺寸為28．0m× 12．8m× 6．5 m，有效水深為5．8 m，停留時間為20．5 h，污泥濃度為3 500 mg ／ L，COD容積負荷為0．27 kg［COD］／（m3·d），污泥負荷為0．076kg［COD］／（kg［MLVSS］·d），填料負荷為0．521 kg［COD］／（kg［填料］·d），氣水比為12 ∶ 1。曝氣采用管式微孔曝氣器，通氣量為6 m3／（m·h），服務面積為1 ～ 2 m2／支；拉西環式組合填料2 000 m3，規格φ150 mm，裝填高度為3 000 mm。

（6）二沉池。采用輻流式沉淀池，中進周出形式。設計尺寸為φ19．0m× 4．5 m，有效水深為4．0m，沉淀區表面負荷為0．75 m3／（m2·h），污泥回流比為100％。設置半橋式周邊傳動吸泥機1臺，污泥回流泵2臺，1用1備（兼排放用）。

（7）多介質過濾器。4臺，設計尺寸為φ3．0m× 4．2 m，濾速為8 m ／ h，氣洗、水洗強度均為12L ／（m2·s），氣洗時間為5 min，水洗時間為10 min，反洗周期為24 ～ 48 h（可調）。濾料采用石英砂和無煙煤組合，石英砂粒徑為0．5~1．2 mm，無煙煤粒徑為0．8~1．8 mm，裝填總高度為2．4 m。

（8）后臭氧氧化池。設計尺寸為9．5m× 4．5m×6．0 m，有效水深為5．4 m，停留時間為60 min，臭氧投加量為2．5 mg ／ L。未反應完全的臭氧尾氣通過池頂的尾氣破壞器進行分解釋放。

5運行情況廢水站自2018年5月進水調試，系統進水量為140 ～ 190 m3／h，進水COD質量濃度穩定維持在350 mg／L以下，進水pH值維持在6左右，進水SS質量濃度超過設計值，為120 ～ 150 mg／L。經過2個多月連續進水運行調試，各項出水指標均能穩定達標，出水COD的質量濃度穩定在40 mg ／ L以下，濁度穩定在3 NTU以下，其余各項指標均達到GB ／ T 19923—2005表1中敞開式循環冷卻水系統補充水標準。各處理單元處理結果見表2。

6投資及運行費用分析本工程總投資約為1 800萬元，其中土建工程投資1 000萬元，設備及安裝工程投資800萬元，折算項目噸水投資為4 000元／ m3。經統計實際運行數據，項目折算人工費為0．15元／ m3，電費為0．63元／ m3，藥劑費為0．35元／ m3，生產水費為0．03元／ m3，合計直接運行費用為1．16元／ m3。7結語項目已經持續穩定運行2 a多，說明采用前臭氧氧化-水解酸化-接觸氧化-過濾-臭氧氧化工藝處理PVC離心母液廢水是穩定可靠的，出水COD質量濃度穩定在40 mg ／ L以下，濁度穩定在3 NTU以下，其余各項指標均能達到GB ／ T 19923—2005表1中敞開式循環冷卻水系統補充水標準。經處理后的廢水回用于生產，既減少了企業廢水的排放量，控制了污染物外排，又為企業節約了生產成本，該處理工藝值得參考和借鑒。

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