当涂县第三污术处理厂PPP项日 )一级A标准 16 吡啶 mg/L 2 杂环 2 17 AOX mg/L 10 业水污 1.0 《杂环类农药工业水 18 百草枯 mg/L 0.03 (GB21523-2008 0.03 GB21523-200 2.2.4污水处理工艺 2.2.4.1污水接管要求 目前园区各企业污水主要通过园区综合管网收集输送，综合管网收集的主要问题是 对于企业的偷排、超排等现象监控难度大，超排、偷排现象难以杜绝，难以有效控制污 水厂进水水质，为后续系统运行增加难度。经调研，近几年很多沿海工业园在实施园区 污水管廊“一企一管”项目，如江苏沿海工业园、湖口金砂湾工业园、东至香隅工业园 等。与综合收集管网相比，“一企一管”主要遵循的是“明管化、独立化”原则，各企业 通过独立管线将厂内处理达标废水泵送至污水处理厂，通过在污水厂设置收集、监控区， 对各企业排水实施实时监控、及时控制，杜绝综合管网收集存在的溯源难、控制难的问 题。随着环保形势越来越严峻，“一企一管”取代综合管网已形成一种趋势。 考虑该园区今后的发展，尽可能的减少来水不达标的可能性，确保污水厂进水水质 稳定，此次污水厂收集系统拟采用“一企一管”收集理念进行设计，即每家企业对应 个废水收集池，便于来水的取样检测，达标后自流至调节池内，进行均质处理：若企业 来水不达标可通过控制进水阀门切断进水。为能够及时获知水质数据，各企业的排水监 控设施集中设置在污水厂内，检测收集池进水管废水水质。各生产企业污水在各企业内 部通过预处理，使污水达到纳管标准后，进本项目集中处理。 污水通过管网收集后进入污水厂进水端，在污水厂调节池进水渠内设置格栅，以去 除原污水中的大块悬浮物，防止堵塞水泵及影响后续处理构筑物的正常运行。然后自留 进入调节池，在调节池内进行水质水量的调节。 2.2.4.2污水处理工艺比选 本项目主要处理以国星生物化学有限公司废水为主的精细化工、新型化工材料、生 物医药等企业生产、生活废水，对于化工废水尤其是农药生产废水，往往具有以下特征： (1)生产废水占比较大，能接入的生活污水量极少，影响生化系统功能发挥； -34-
当涂县第三污水处理厂 PPP 项目 － 34 － ）一级 A 标准 16 吡啶 mg/L 2 《杂环类农药工 业水污染物排放 标准》 （GB21523-2008 ） 2 《杂环类农药工业水 污染物排放标准》 （GB21523-2008） 17 AOX mg/L 1.0 1.0 18 百草枯 mg/L 0.03 0.03 2.2.4 污水处理工艺 2.2.4.1 污水接管要求 目前园区各企业污水主要通过园区综合管网收集输送，综合管网收集的主要问题是 对于企业的偷排、超排等现象监控难度大，超排、偷排现象难以杜绝，难以有效控制污 水厂进水水质，为后续系统运行增加难度。经调研，近几年很多沿海工业园在实施园区 污水管廊“一企一管”项目，如江苏沿海工业园、湖口金砂湾工业园、东至香隅工业园 等。与综合收集管网相比，“一企一管”主要遵循的是“明管化、独立化”原则，各企业 通过独立管线将厂内处理达标废水泵送至污水处理厂，通过在污水厂设置收集、监控区， 对各企业排水实施实时监控、及时控制，杜绝综合管网收集存在的溯源难、控制难的问 题。随着环保形势越来越严峻，“一企一管”取代综合管网已形成一种趋势。 考虑该园区今后的发展，尽可能的减少来水不达标的可能性，确保污水厂进水水质 稳定，此次污水厂收集系统拟采用“一企一管”收集理念进行设计，即每家企业对应一 个废水收集池，便于来水的取样检测，达标后自流至调节池内，进行均质处理；若企业 来水不达标可通过控制进水阀门切断进水。为能够及时获知水质数据，各企业的排水监 控设施集中设置在污水厂内，检测收集池进水管废水水质。各生产企业污水在各企业内 部通过预处理，使污水达到纳管标准后，进本项目集中处理。 污水通过管网收集后进入污水厂进水端，在污水厂调节池进水渠内设置格栅，以去 除原污水中的大块悬浮物，防止堵塞水泵及影响后续处理构筑物的正常运行。然后自留 进入调节池，在调节池内进行水质水量的调节。 2.2.4.2 污水处理工艺比选 本项目主要处理以国星生物化学有限公司废水为主的精细化工、新型化工材料、生 物医药等企业生产、生活废水，对于化工废水尤其是农药生产废水，往往具有以下特征： （1）生产废水占比较大，能接入的生活污水量极少，影响生化系统功能发挥；
涂县第三污水处理厂PP即项日 (2)根据生产产品的不同，生产废水水质、水量波动较大，易形成冲击负荷： (3)化工废水成分复杂，普遍具有高盐份、高毒性、难降解特点，虽经企业预处理， 但有毒有害物质及难降解有机物含量仍然较高，尤其是经过企业生化预处理后，可生化 降解物质被大部分去除，余下难降解物质可生化性极差，部分有机物如吡啶类物质、甲 醛等还具有生物毒性和抑制性： (4)部分企业除有机物浓度高以外，还有高氮和高磷废水，尤其是有机氮和有机磷， 是脱氮除磷的难点。 (1)事故处理单元 本项目处理对象为化工废水，可能存在进水水质、水量的冲击负荷，容易造成生化 段运行事故，导致污水处理厂出水超标：同时还有可能存在设备故障、非正常运行工况 导致的污水处理厂出水超标：此外，在园区“一企一管”、“监控预警平台”等硬件管控设 施尚未完善之前，企业事故废水、超标排放废水等也不可避免接入集中污水厂，因此有 必要预留应急处理措施，防止事故产生。 事故废水的应急处理，主要是考虑事故废水的超标污染物指标及浓度范围。应急处 理的对象是以废水中大分子有机物为主，目的是降低废水中有机污染物浓度。针对大分 子有机物的常用处理工艺包括：微电解、芬顿氧化、电催化氧化、臭氧（催化）氧化以 及活性炭吸附等。 ①微电解 微电解的运行原理是：当将铁碳填料浸入废水中时，由于Fε和C之间存在12V的 电极电位差，因而会形成无数的微电池系统，在其作用空间构成一个电场，阳极反应生 成大量的Fe*进入废水，进而氧化成Fe3+,形成具有较高吸附絮凝活性的絮凝剂。阴极 反应产生大量新生态的田和[O],在偏酸性的条件下，这些活性成分均能与废水中的许 多组分发生氧化还原反应，使有机大分子发生断链降解，从而消除了有机物尤其是印染 废水的色度，提高了废水的可生化度。 ②芬顿氧化 芬顿氧化法主要是通过投加Fenton试剂（亚铁溶液和H,O2)氧化废水中难生化降解 物质。Fenton试剂是由H,O2和Fe2*混合而成的一种氧化能力很强的氧化剂。其氧化机理 -35-
当涂县第三污水处理厂 PPP 项目 － 35 － （2）根据生产产品的不同，生产废水水质、水量波动较大，易形成冲击负荷； （3）化工废水成分复杂，普遍具有高盐份、高毒性、难降解特点，虽经企业预处理， 但有毒有害物质及难降解有机物含量仍然较高，尤其是经过企业生化预处理后，可生化 降解物质被大部分去除，余下难降解物质可生化性极差，部分有机物如吡啶类物质、甲 醛等还具有生物毒性和抑制性； （4）部分企业除有机物浓度高以外，还有高氮和高磷废水，尤其是有机氮和有机磷， 是脱氮除磷的难点。 （1）事故处理单元 本项目处理对象为化工废水，可能存在进水水质、水量的冲击负荷，容易造成生化 段运行事故，导致污水处理厂出水超标；同时还有可能存在设备故障、非正常运行工况 导致的污水处理厂出水超标；此外，在园区“一企一管”、“监控预警平台”等硬件管控设 施尚未完善之前，企业事故废水、超标排放废水等也不可避免接入集中污水厂，因此有 必要预留应急处理措施，防止事故产生。 事故废水的应急处理，主要是考虑事故废水的超标污染物指标及浓度范围。应急处 理的对象是以废水中大分子有机物为主，目的是降低废水中有机污染物浓度。针对大分 子有机物的常用处理工艺包括：微电解、芬顿氧化、电催化氧化、臭氧（催化）氧化以 及活性炭吸附等。 ①微电解 微电解的运行原理是：当将铁-碳填料浸入废水中时，由于 Fe 和 C 之间存在 1.2V 的 电极电位差，因而会形成无数的微电池系统，在其作用空间构成一个电场，阳极反应生 成大量的 Fe2+进入废水，进而氧化成 Fe3+，形成具有较高吸附絮凝活性的絮凝剂。阴极 反应产生大量新生态的[H]和[O]，在偏酸性的条件下，这些活性成分均能与废水中的许 多组分发生氧化还原反应，使有机大分子发生断链降解，从而消除了有机物尤其是印染 废水的色度，提高了废水的可生化度。 ②芬顿氧化 芬顿氧化法主要是通过投加 Fenton 试剂（亚铁溶液和 H2O2）氧化废水中难生化降解 物质。Fenton 试剂是由 H2O2 和 Fe2+混合而成的一种氧化能力很强的氧化剂。其氧化机理
击涂县弟三防水处理厂PP即项日 主要是在酸性条件下（一般pH<3.5),利用Fe2*作为HO2的催化剂，生成具有强氧化性的 羟基自由基OH,其氧化还原电位达到2.8V,通过电子转移等途径将大分子有机物氧化 分解成小分子。同时F+被氧化成e3+产生混凝沉淀，通过混凝、絮凝、凝结等作用去 除大量有机物。 ③电催化氧化 电催化氧化技术是指利用具有催化性能的金属氧化物电极，产生具有强氧化能力的 羟基自由基OH或其它自由基和基团(C2、O2、O)攻击溶液中的有机污染物，使其完 全分解为无害的H,0和C02的绿色化学技术。 电催化氧化技术适用于生物难降解或一般化学氧化难以奏效的废水处理，具有效率 高、常温常压下即可运行、可单独处理亦可作为前处理的优点，可广泛应用于烃类、醛 类、醇类、酚类及胺类有机物降解。 ④臭氧（催化）氧化 臭氧的反应机理：臭氧之所以表现出强氧化性，是因为臭氧分子中的氧原子具有强 烈的亲电子或亲质子性，臭氧分解产生的新生态氧原子，和在水中形成具有强氧化作用 的羟基自由基·OH,它们的高度活性在水处理中被用于杀菌消毒、破坏有机物结构等。 臭氧催化氧化技术是近年发展起来的一种可在常温常压下降解那些难以被臭氧直接氧化 的有机物的新型方法。 ⑤活性炭吸附 活性炭吸附技术在国内用于医药、化工和食品等工业的精制和脱色已有多年历史， 0年代开始用于工业废水处理。生产实践表明，活性炭对水中微量有机污染物具有卓越 的吸附性，它对纺织印染、染料化工、食品加工和有机化工等工业废水都有良好的吸附 效果。 表2.2.41预处理工艺比选 工艺 称 微电解 芬顿氧化 电催化氧化 臭氧（催化）氧化 活性炭吸附 米早 有机物处理效果 好 较好 去除方式 还原开环 氧化开环、断链氧化开环、断链氧化开环、链 吸附截留 工程投资 较高 中等 运行电耗 药剂消耗 中
当涂县第三污水处理厂 PPP 项目 － 36 － 主要是在酸性条件下(一般 pH<3.5)，利用 Fe2+作为 H2O2 的催化剂，生成具有强氧化性的 羟基自由基·OH，其氧化还原电位达到 2.8V，通过电子转移等途径将大分子有机物氧化 分解成小分子。同时 Fe2+被氧化成 Fe3+产生混凝沉淀，通过混凝、絮凝、凝结等作用去 除大量有机物。 ③电催化氧化 电催化氧化技术是指利用具有催化性能的金属氧化物电极，产生具有强氧化能力的 羟基自由基 OH·或其它自由基和基团（Cl2、O2、O3）攻击溶液中的有机污染物，使其完 全分解为无害的 H2O 和 CO2 的绿色化学技术。 电催化氧化技术适用于生物难降解或一般化学氧化难以奏效的废水处理，具有效率 高、常温常压下即可运行、可单独处理亦可作为前处理的优点，可广泛应用于烃类、醛 类、醇类、酚类及胺类有机物降解。 ④臭氧（催化）氧化 臭氧的反应机理：臭氧之所以表现出强氧化性，是因为臭氧分子中的氧原子具有强 烈的亲电子或亲质子性，臭氧分解产生的新生态氧原子，和在水中形成具有强氧化作用 的羟基自由基·OH，它们的高度活性在水处理中被用于杀菌消毒、破坏有机物结构等。 臭氧催化氧化技术是近年发展起来的一种可在常温常压下降解那些难以被臭氧直接氧化 的有机物的新型方法。 ⑤活性炭吸附 活性炭吸附技术在国内用于医药、化工和食品等工业的精制和脱色已有多年历史， 70 年代开始用于工业废水处理。生产实践表明，活性炭对水中微量有机污染物具有卓越 的吸附性，它对纺织印染、染料化工、食品加工和有机化工等工业废水都有良好的吸附 效果。 表 2.2.4-1 预处理工艺比选 工艺 名称 类别 微电解 芬顿氧化 电催化氧化 臭氧（催化）氧化 活性炭吸附 有机物处理效果 一般 好 好 较好 一般 去除方式 还原开环 氧化开环、断链 氧化开环、断链 氧化开环、断链 吸附截留 工程投资 较高 中等 高 较高 较低 运行电耗 无 无 高 高 无 药剂消耗 中等 较高 无 无 无
涂县第三污水处理厂PP叩项日 二次污染 无 含铁污泥 无 无 废活性炭 总体运行成本 中等 较高 较高 中等 较高 运行维护要求 中等 较低 较高 中等 较低 规模匹配性适合中小规模 大、中、小规模 均可 适合中小规模大、中、小规模均大、中、小规 可 模均可 如上表所示，电催化氧化虽然对吡啶类有机物处理效果好，且无二次污染，但其投 资成本高、总体运行成本较高、适合中小规模污水预处理。芬顿氧化法对吡啶类有机物 处理效果好，适合较大规模水量的处理，且其处理效果可通过加药量进行调节，因此本 项目应急处理工艺选用芬顿氧化法。 (2)预处理单元 本项目处理对象为化工废水，成分复杂，普遍具有高盐份、高毒性、难降解等特点， 虽经企业预处理，但有毒有害物质及难降解有机物含量仍然较高，尤其是经过企业生化 预处理以后，可生化降解物质被大部分去除，余下难降解物质可生化性极差，部分有机 物如吡啶类物质、甲醛等还具有生物毒性和抑制性。因此有必要设置预处理工艺，一方 面削减来水中生物毒性和抑制性，另一方面将高分子难降解有机物转化低分子易生物降 解物质，提高废水可生化性。 由表2.2.4-1分析可知，本项目预处理工艺采用芬顿氧化工艺： ①一方面处理规模不受限制，微电解、电催化氧化等工艺较难匹配如此大的设计规 ②另一方面芬顿氧化工艺对于吡啶类物质去除效果好： ③此外，芬顿氧化工艺的反应程度可以通过加药量进行调控，即反应过程可控，针 对来水水质较低的情况，可不加药直接超越芬顿氧化系统，节省运行费用： ④前处理采用臭氧（催化）氧化工艺，臭氧消耗量大：活性炭吸附仅仅是物理吸附 与截留污染物，并未实现真正去除，且随着吸附的进行处理效果会逐渐下降，饱和后的 活性炭作为危废处置成本较高。 (3)生化处理单元 ①水解（酸化）工艺的原理是通过水解菌、产酸菌释放的酶促使水中难以生物降解 的大分子物质发生生物催化反应，具体表现为断链和水溶，微生物利用水溶性底物完成 胞内生化反应，同时排出各种有机酸。水解酸化工艺的特点： a、具有较好的抗有机负荷冲击能力。 -37-
当涂县第三污水处理厂 PPP 项目 － 37 － 二次污染 无 含铁污泥 无 无 废活性炭 总体运行成本 中等 较高 较高 中等 较高 运行维护要求 中等 较低 较高 中等 较低 规模匹配性 适合中小规模 大、中、小规模 均可 适合中小规模 大、中、小规模均 可 大、中、小规 模均可 如上表所示，电催化氧化虽然对吡啶类有机物处理效果好，且无二次污染，但其投 资成本高、总体运行成本较高、适合中小规模污水预处理。芬顿氧化法对吡啶类有机物 处理效果好，适合较大规模水量的处理，且其处理效果可通过加药量进行调节，因此本 项目应急处理工艺选用芬顿氧化法。 （2）预处理单元 本项目处理对象为化工废水，成分复杂，普遍具有高盐份、高毒性、难降解等特点， 虽经企业预处理，但有毒有害物质及难降解有机物含量仍然较高，尤其是经过企业生化 预处理以后，可生化降解物质被大部分去除，余下难降解物质可生化性极差，部分有机 物如吡啶类物质、甲醛等还具有生物毒性和抑制性。因此有必要设置预处理工艺，一方 面削减来水中生物毒性和抑制性，另一方面将高分子难降解有机物转化低分子易生物降 解物质，提高废水可生化性。 由表 2.2.4-1 分析可知，本项目预处理工艺采用芬顿氧化工艺： ①一方面处理规模不受限制，微电解、电催化氧化等工艺较难匹配如此大的设计规 模； ②另一方面芬顿氧化工艺对于吡啶类物质去除效果好； ③此外，芬顿氧化工艺的反应程度可以通过加药量进行调控，即反应过程可控，针 对来水水质较低的情况，可不加药直接超越芬顿氧化系统，节省运行费用； ④前处理采用臭氧（催化）氧化工艺，臭氧消耗量大；活性炭吸附仅仅是物理吸附 与截留污染物，并未实现真正去除，且随着吸附的进行处理效果会逐渐下降，饱和后的 活性炭作为危废处置成本较高。 （3）生化处理单元 ①水解（酸化）工艺的原理是通过水解菌、产酸菌释放的酶促使水中难以生物降解 的大分子物质发生生物催化反应，具体表现为断链和水溶，微生物利用水溶性底物完成 胞内生化反应，同时排出各种有机酸。水解酸化工艺的特点： a、具有较好的抗有机负荷冲击能力
涂县弟三防水处理厂PP即项日 b、水解过程可改变污水中有机物形态及性质有利于后续好氧处理。水解、产酸阶段 的产物主要为小分子的有机物，可生物降解性一般较好。因此水解池可以改变原污水的 可生化性，从而减少反应时间和处理的能耗。 ©、对固体有机物的降解可减少污泥量，其功能于消化池一样。工艺仅产生很少的难 厌氧降解的剩余污泥，故能实现污水、污泥同时处理，不需要经常加热的中温消化池。 d、由于反应控制在第二阶段完成前，出水无厌氧发酵的不良气味。 ②AO工艺将缺氧段和好氧段串联在一起，在缺氧段异养菌将蛋白质、脂肪等污染 物进行氨化（有机链上的N或氨基酸中的氨基）游离出氨(NH、NH+),在充足供氧条 件下，自养菌的硝化作用将NH-N(NH)氧化为NO,通过回流控制返回至A池，在 缺氧条件下，异氧菌的反硝化作用将NO还原为分子态氨(N2)完成C、N、O在生态 中的循环，实现污水的无害化处理。 ③PACT工艺即向活性污泥系统中投加粉末活性炭，PACT法优于单独的活性污泥法 的原因在于：微生物氧化依赖于有机物的浓度，活性炭吸附作用增大了固定在炭粒表面 的有机物浓度，并使反应进行的比较彻底：其次，PAC和活性污泥一起停留在曝气池中， 相当于延长了污泥龄的时间，难降解有机物将有更多的机会被降解。 综上，本项目目生化处理工艺采用“水解+A/O(PACT)”工艺，在好氧池设置粉末活 性炭投加系统，在发生大规模冲击负荷时，可以采用PACT作为应急手段，尽快恢复好 氧生化系统。 （4)深度处理单元 本工程由于出水水质要求达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002) 一级A排放标准，因此主体工艺仅采用常规二级生物处理技术无法稳定达标，需要在生 物处理后设置三级深度处理系统，主要目的是进一步去除污水中二级生化过程难以降解 的有机物、残余的悬浮颗粒、总磷等，从而使出水COD、SS特别是TP等指标等能稳定 满足出水标准。 ①高密度沉淀池：可有效减少混凝沉淀池占地面积，提高沉淀效果。 ②臭氧催化氧化：臭氧（催化）氧化可以将大部分大分子有机物氧化为小分子有机 物，而不能将有机物彻底去除。化工废水经二级生化处理后，尾水中含有的溶解性有机 -38-
当涂县第三污水处理厂 PPP 项目 － 38 － b、水解过程可改变污水中有机物形态及性质有利于后续好氧处理。水解、产酸阶段 的产物主要为小分子的有机物，可生物降解性一般较好。因此水解池可以改变原污水的 可生化性，从而减少反应时间和处理的能耗。 c、对固体有机物的降解可减少污泥量，其功能于消化池一样。工艺仅产生很少的难 厌氧降解的剩余污泥，故能实现污水、污泥同时处理，不需要经常加热的中温消化池。 d、由于反应控制在第二阶段完成前，出水无厌氧发酵的不良气味。 ②A/O 工艺将缺氧段和好氧段串联在一起，在缺氧段异养菌将蛋白质、脂肪等污染 物进行氨化（有机链上的 N 或氨基酸中的氨基）游离出氨（NH3、NH4+），在充足供氧条 件下，自养菌的硝化作用将 NH3-N（NH4+）氧化为 NO3-，通过回流控制返回至 A 池，在 缺氧条件下，异氧菌的反硝化作用将 NO3-还原为分子态氮（N2）完成 C、N、O 在生态 中的循环，实现污水的无害化处理。 ③PACT 工艺即向活性污泥系统中投加粉末活性炭，PACT 法优于单独的活性污泥法 的原因在于：微生物氧化依赖于有机物的浓度，活性炭吸附作用增大了固定在炭粒表面 的有机物浓度，并使反应进行的比较彻底；其次，PAC 和活性污泥一起停留在曝气池中， 相当于延长了污泥龄的时间，难降解有机物将有更多的机会被降解。 综上，本项目目生化处理工艺采用“水解+A/O（PACT）”工艺，在好氧池设置粉末活 性炭投加系统，在发生大规模冲击负荷时，可以采用 PACT 作为应急手段，尽快恢复好 氧生化系统。 （4）深度处理单元 本工程由于出水水质要求达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002） 一级 A 排放标准，因此主体工艺仅采用常规二级生物处理技术无法稳定达标，需要在生 物处理后设置三级深度处理系统，主要目的是进一步去除污水中二级生化过程难以降解 的有机物、残余的悬浮颗粒、总磷等，从而使出水 COD、SS 特别是 TP 等指标等能稳定 满足出水标准。 ①高密度沉淀池：可有效减少混凝沉淀池占地面积，提高沉淀效果。 ②臭氧催化氧化：臭氧（催化）氧化可以将大部分大分子有机物氧化为小分子有机 物，而不能将有机物彻底去除。化工废水经二级生化处理后，尾水中含有的溶解性有机