关键词:总氮;提标改造;案例分析
引言
电子工业废水中含有大量的重金属、氰化物、氮、磷等污染物,特别是在电子生产过程中形成的蚀刻、洗涤废水。 由于其成分复杂,水量大,大量的水资源被消耗,无法通过环境的自净能力进行修复,危及自然环境。 如果这类废水进入饮用水区域,被人误食, 致癌物会随饮用水进入人体, 导致致癌物在人体内富集,增加患人类癌症的风险;当湖水和水库 水中氮、磷浓度分别超 过 0.2mg/l 和 0.02mg/l 时,会引起水体富营养化,藻 类 和 浮 游生物迅速繁殖, 水体溶解氧减少, 导致大鱼等生物数量骤然死亡,如果达不到这一标准,将流入天然水体,极易 导致水环境中污染物种类和浓度的增加,造成严重污染。 近年来,全国水污染防治形势面临新的变化,部分地区氮磷污染上升为水污染的防治问题, 我国生态环境部也发布了关于加强固定污染源氮磷污染防治通知,氮磷重点排放企业面临着总量减排的压力,处理工艺提标改造随之提上日程。
1 某废水处理厂运行现状
1.1 废水水质和水量
某电镀工业园区废水处理厂,位于华东地区袁河流域,设计规模为 10000t/d,循环再生利用中水 5000t/d,目前主要接纳该区线路板(PCB)制造企业排放的工业废水。 根据水源水质、水量及不同污染物,将废水分为综合废水、酸性废水、磨矿废水、油墨废水、高锰酸钾废水、氨氮废水、络合废水、氰废水、镍废水等类别。由于废水种类繁多,成分复杂,可生化性差,有机物浓度高,直接排放会造成严重污染,故针对不同废水需按照“分质分类”原则处理。
1.2 排水标准及要求
现有废水处理站总排口出水执行 《电镀污染物排放标准》 (GB21900-2008)表 2 标准,随着企业的快速发展、产能上升,废水排水量逐渐增加,随着进水负荷增加,总氮处理达标难度越来越大,为了响应国家减排政策,提升企业污染治理能力,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,计划将废水排放因子提标改造达到《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)表 3 标准。
1.3 废水处理工艺分析
1.3.1 废水进水特点分析

由表 1 可知,废水中总氮主要来自于综合废水、氨氮废水与络合废水,主要来源工序为退锡后水洗、碱性蚀刻水洗以及退镀后水洗工段,而目前除氮效果较差的工段为综合废水处理工段,若要提高总氮处理效率, 必须针对这该类废水处理工艺流程进行优化。
1.3.2 现有综合废水工艺处理流程综合废水进行调质调量后, 加酸/碱反应后进入混凝分离处理 系 统 进 行 固 液 分 离, 混凝分离处理系统出水再进入到兼氧FMBR 池,最终出水可作为回用水源或直接达标排放。

2 总氮处理提标改造工艺设计
2.1 生物脱氮技术发展
综合废水特性分析和现有的反硝化方法, 反硝化效果差的主要原因是生物脱氮不足。 但是,造成反硝化作用不足的因素很多,如碳源不足、碳氮比不足、曝气量过大、反硝化作用不足等。
生物脱氮技术的发展具体体现在两个方面:
(1)改进传统生物脱氮工艺,提高原有有机物和脱氮去除能力,如分段进水多级 A/O 工艺。
(2)开发了一些新型生物脱氮技术,如同步硝化反硝化(SND)、短程硝化反硝化脱氮(SHARON)、全程自养脱氮(OLAND)、厌氧氨 氧 化 脱 氮(ANAMMOX)工 艺 等,从而为高浓度含氮废水的高效生物脱氮提供了新的途径。
2.2 工艺改造思路
(1)针对目前出水水质总氮浓度高且现有的废水处理工艺对总氮去除效果不佳, 主要原因为原工艺流程缺少 A 段缺氧反硝化阶段,现计划增设 A/O 处理工艺,利用缺氧与好氧组合工艺的硝化与反硝化作用去除废水中的总氮成分,A/O 工 艺 出 水 一部分进入 原 有 FMBR 池 中,FMBR 出水经反应沉淀池和纤维转盘滤池后达标排放,MBR 出水进入 RO 系统,满足单位回用水的要求。
(2)尽可能利用现有废水处理站已有的处理设施,减少新增废水处理构筑物和占地面积,缩短改造工期,减少总投资。
(3)浓氨废水预处理采用均质均量方式排入氨氮废水处理系统。 (4)有机结合现有处理设施,扩容 FMBR 池,同时增设内回流加强脱氮效果。

2.3 改造后综合网废水工艺处理流程
各股废水经过各预处理单元处理后,统一排入废水综合调节池,均质均量后泵入新建的 A/O 池中,利用 A/O 工艺硝化与反硝化作用机理去除废水中绝大部分的氨氮和总氮。 A/O 出水一部分进入企业已有的 FMBR 工艺去除废水中的有机物,FMBR 出水进入反应沉淀池,沉淀后出水经纤维转盘滤池过滤后达标排放;A/O出水另一部分进入新建的 MBR 池,废水在 MBR 池中进行泥水分离,MBR 出水再进入 RO 系统,RO 系统通过借助于选择透过性膜的功能,以压力差为推动力,截留废水中离子、有机物、细菌、病 毒,然后在浓水出水端流出,RO 系统淡水出水直接回用,浓水循环至 A/O 池中继续生化处理。 废水处理过程中产生的物化污泥、生化污泥、膜冲洗产生的浓浆统一送至污泥池,分别用压滤机压滤,滤液返回相应的废水收集池,滤饼外送处置。
2.4 预计处理效果
结合废水站目前的运行效果对各单元处理效果进行了 预测 , 预计其它指标能达到 控制指标要求 。 进水设计水量为10000m3/d,总氮浓度为 100mg/L,由于采用 MBR+RO 工艺,预计有 5000m3/d 废水回流 A/O 前端,总 氮 30mg/L,则 混 合 后 总 水 量15000m3/d,总氮浓度为 80mg/L。

3 技术经济分析
废水处理费用(日处理 10000m3 计)包含药剂费、水电费、人工费、耗材费等。 药剂费用为 6.15 元/m3,电费为 1.39 元/m3;人工费为 0.28 元/m3,耗材费为 0.05 元/m3 合计费用 7.95 元/m3 废水;中水回用部分(日回用 5000m3 计)处理费用包含药剂费、电 费、人工费、膜及易耗品更换费,约为 3 元/m3。月运行费用约为 283.5万元,年运行费用约 3402 万元。
结语
针对电子行业高氮(硝态氮)废水,按照“分质分类”原则,采 用 A/O+MBR+RO 组合高效生物脱氮工艺,强化缺氧段反硝化效果 , 最终使废水总排口出水达到 《 电镀污染物排放标准 》 (GB21900-2008)表 3 标准。
原标题:某电子工业废水处理厂总氮提标改造案例分析
原作者:李小逸
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