梁婕
广州市杰人环保科技有限公司 广东广州 510000
摘要：近些年来，我国的社会经济呈现出了突飞猛进的发展趋势，这样就促使人们对环境的保护引起了高度的重视，而工业污水的处理是一个重要的方面，倘若污水的排放达不到处理的标准，就会给环境造成很大的影响，因此，必须要对工业污水进行有效地处理，文章围绕某厂区公司废物处理技术进行探讨。
关键词：污水处理；膜生物；生物处理
1.工程概况
日密科偲橡胶(佛山)有限公司废水主要来自地面清洗废水、初期雨水。目前厂区内配套有一套处理能力为20t/d的物化处理设施，由于环保要求的提高，目前的处理设施已不能满足现行的排放要求。
为了彻底改变废水超标对企业带来的负面影响，公司积极筹备资金对现有处理系统进行改造。废水经过处理后达标排放。
本项目改造后的处理工艺拟采用物化+水解酸化+接触氧化+MBR处理工艺。
2.设计参数
2.1设计水量
日密科偲橡胶(佛山)有限公司废水主要来自地面清洗废水、初期雨水。
（1）地面清洗废水
地面清洗主要针对生产车间及仓库等辅助设施场地进行清洗，扩建项目不新增用地，生产车间及仓库等辅助设施场地面积与扩建前基本保持一致，共约为16200m2。参照现有项目，地面清洗废水产生量约1.458m3/d（481.14m3/a）。地面清洗废水为含油污水，主要污染物为COD、石油类等。
（2） 初期雨水
参照现有项目，项目厂区初期雨水流量约为278.98m3/次，佛山市近些年暴雨次数8次/年，则废水量为2231.84m3/a，初期雨水中主要污染物为COD、石油类等。一般情况下，当厂区雨水形成地表径流后，初期雨水自动流入厂内废水收集池内，下雨10min后（自动）开启雨水阀同时关闭集水池阀门，使后期清净雨水切换到雨水管线内排放。产生的初期雨水先存放在废水收集池中，限流（6.1m3/d）排入污水处理站处理达标后排放。
（3） 设计水量
根据环评报告书计算结果，本项目必须配套一套处理能力不低于7.558吨/日的废水处理设施，才能满足环保要求。
由于水的波动性和其他不确定因素，加上综合考虑到项目扩建前污水处理站的设计能力为3m3/h，本方案设计水量取3m3/h为最大处理水量。物化反应每天运行8小时，生化处理每天运行24小时，则改造后的最大处理量为24m3/d。
2.2设计水质
主要为地面清洗废水和初期雨水，污染物浓度较高；地面清洗废水浓度相对较高，初期雨水浓度相对较低。在旱季，生产车间产生废水的浓度最高，为了保证长期稳定的处理效果，本设计按生产车间浓度最高值进行设计。
3.废水工艺设计
3.1工艺选择
根据监测数据显示，原污水处理系统，由于只有单独的物化处理，对于COD的去除效果较差，很难符合《橡胶制品工业污染物排放标准》(GB27632-2011)直接排放标准，加上原系统使用年限已久，原有的气浮设备、混凝沉淀设备、炭滤器等设备均已不能使用。
对此，我们拟重新对整个系统进行规划，充分利用现有设施，结合现有场地情况，经过我公司技术人员的讨论研究后，采用物化+水解酸化+接触氧化+MBR处理的组合工艺，可以保证出水的稳定达标排放。
3.2工艺流程说明
（1）初期雨水收集池
用来收集厂区的初期雨水，在雨水主管设置一个自动阀进行切换，在下大雨后的十分钟后，即可自动关闭初期雨水阀。初期雨水经过收集后，控制流量定量抽排入一体化气浮池中。由于初期雨水收集池容积足够大，因此同时可作调节池使用。由于车间排水不稳定，设置调节池主要起对水量和水质的调节作用。
（2）MBR池
MBR又称膜生物反应器（Membrane Bio-Reactor），是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术。在传统的废水生物处理技术中，泥水分离是在二沉池中靠重力作用完成的，其分离效率依赖于活性污泥的沉降性能，沉降性越好，泥水分离效率越高。而污泥的沉降性取决于曝气池的运行状况，改善污泥沉降性必须严格控制曝气池的操作条件，这限制了该方法的适用范围。由于二沉池固液分离的要求，曝气池的污泥不能维持较高浓度，一般在1.5~3.5g/L左右，从而限制了生化反应速率。水力停留时间（HRT）与污泥龄（SRT）相互依赖，提高容积负荷与降低污泥负荷往往形成矛盾。系统在运行过程中还产生了大量的剩余污泥，其处置费用占污水处理厂运行费用的25%～40%。传统活性污泥处理系统还容易出现污泥膨胀现象，出水中含有悬浮固体，出水水质恶化。
针对上述问题，MBR将分离工程中的膜分离技术与传统废水生物处理技术有机结合，大大提高了固液分离效率；并且由于曝气池中活性污泥浓度的增大和污泥中特效菌（特别是优势菌群）的出现，提高了生化反应速率；同时，通过降低F/M比（食微比，F指有机物量，M指微生物量）减少剩余污泥产生量（甚至为0），从而基本解决了传统活性污泥法存在的许多突出问题。
4.与许多传统的生物水处理工艺相比，MBR具有以下主要优点：
4.1出水水质优质稳定
由于膜的高效分离作用，分离效果远好于传统沉淀池，处理出水极其清澈，悬浮物和浊度接近于零，细菌和病毒被大幅去除，出水水质优于《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T 18920-2002），可以直接作为非饮用市政杂用水进行回用。
同时，膜分离也使微生物被完全被截流在生物反应器内，使得系统内能够维持较高的微生物浓度，不但提高了反应装置对污染物的整体去除效率，保证了良好的出水水质，同时反应器对进水负荷（水质及水量）的各种变化具有很好的适应性，耐冲击负荷，能够稳定获得优质的出水水质。
4.2剩余污泥产量少
该工艺可以在高容积负荷、低污泥负荷下运行，剩余污泥产量低（理论上可以实现零污泥排放），降低了污泥处理费用。
4.3占地面积小，不受设置场合限制
生物反应器内能维持高浓度的微生物量，处理装置容积负荷高，占地面积大大节省；该工艺流程简单、结构紧凑、占地面积省，不受设置场所限制，适合于任何场合，可做成地面式、半地下式和地下式。
4.4可去除氨氮及难降解有机物
由于微生物被完全截流在生物反应器内，从而有利于增殖缓慢的微生物如硝化细菌的截留生长，系统硝化效率得以提高。同时，可增长一些难降解的有机物在系统中的水力停留时间，有利于难降解有机物降解效率的提高。
4.5操作管理方便，易于实现自动控制
该工艺实现了水力停留时间（HRT）与污泥停留时间（SRT）的完全分离，运行控制更加灵活稳定，是污水处理中容易实现装备化的新技术，可实现微机自动控制，从而使操作管理更为方便。
4.6易于从传统工艺进行改造
该工艺可以作为传统污水处理工艺的深度处理单元，在城市二级污水处理厂出水深度处理（从而实现城市污水的大量回用）等领域有着广阔的应用前景。
5.膜--生物反应器也存在一些不足。主要表现以下几个方面：
（1）膜造价高，使膜--生物反应器的基建投资高于传统污水处理工艺；
（2）膜污染容易出现，给操作管理带来不便；
（3）能耗高：首先MBR泥水分离过程必须保持一定的膜驱动压力；其次是MBR池中MLSS（混合液悬浮固体）浓度非常高，要保持足够的传氧速率，必须加大曝气强度；还有为了加大膜通量、减轻膜污染，必须增大流速，冲刷膜表面，造成MBR的能耗要比传统的生物处理工艺高。
（4）污泥产量:污水中悬浮物质含量越多，溶解性污染物浓度越高，污水的净化率越高，污泥产量就越多。由于进水水质及处理效率不断变化，难以精确计算污泥的产生量。一般是根据有关公式估算污泥产量，再结合运行过程中污泥实际的产生量来最终确定污泥的大致产量。
根据计算结果并参考相关的资料，本工程剩余污泥固体量约为11.6kgDs/d。污泥量约0.033t/d（泥饼含水率65%），按一年生产300天计，即污泥年产量约9.9t/a（泥饼含水率65%）。压滤后的泥饼需交由有资质单位处理。
（5）控制:整个污水处理站的操作控制较为简单，提升泵部分设置有液位控制系统，可根据水量的大小自动控制水泵的启闭。鼓风机为自动控制，每开启6个小时，停机半个小时。只需设定好流量、曝气量即可，平时经常检视，必要时调整相关的处理参数。
气浮池刮渣机自动定时刮渣，20分钟运行一次，一次运行30s。
初期雨水进出水阀门为自动感应，下雨时自动打开进水阀门，关闭出水阀门，12分钟之后自动恢复原状。
MBR池污泥泵自动定时开启，每天自动开启10分钟。
MBR池自动定时产水和反清洗。①产水时间设定为8min，停止出水时间为2min。②此时产水泵停止工作，单纯曝气。③清水反洗频率为4小时1次，每次反洗时长5-10min（设定10min）。④当膜组件运行压力超过-0.05Mpa时，或者膜的工作压力比初始压力增加了0.02Mpa时，对膜组件进行在线加药反洗。
6.各工段处理效果预测
本项目实施后，排水水质执行《橡胶制品工业污染物排放标准》(GB27632-2011)中表1的直接排放标准。设计出水水质指标见下表。其去除率如下表：
7.结束语
总而言之，污水处理是一项系统的项目，而且也是需要紧急解决的事业，它和我们国家城市化的进程发展有着直接的关联，对于我们国家将来的经济发展起着非常关键的作用。做好污水处理工作，更好的优化水环境，这还是我们长期不懈努力的任务，还需要我们付出更多的努力，最后完成美化环境的完美目标。
论文作者:梁婕
论文发表刊物:《防护工程》2018年第18期
论文发表时间:2018/11/7
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