?? 概況：西南地區(qū)某電子工業(yè)園污水處理廠總規(guī)模為10萬 m3/d，一期規(guī)模5萬 m3/d。園區(qū)主要工業(yè)類型為電子工業(yè)、中成藥制造業(yè)、航空動力制造業(yè)等，其中電子工業(yè)廢水量占比超過85%。

?? 工藝：粗格柵及進水泵房-細格柵及沉砂池-調(diào)節(jié)池（含事故池）-混凝初沉池-水解酸化池-厭氧-多級好氧缺氧生物池-二沉池-高效沉淀池-反硝化深床濾池-活性炭（焦）吸附流化床-氧化鋁吸附濾池-接觸消毒，并針對難降解COD、氟化物等問題，設(shè)計了保證率高且切換靈活的運行模式。

?? 出水：可穩(wěn)定達到《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB 3838-2002)Ⅲ類標準。

引用本文：吳斯文,李樹苑,李亮. 某電子工業(yè)園區(qū)污水處理廠工程設(shè)計［J］. 給水排水，2024，50（3）：77-81.

1 項目概況

西南地區(qū)某電子工業(yè)園污水處理廠總規(guī)模為10萬 m3/d，一期規(guī)模5萬 m3/d。園區(qū)主要工業(yè)類型為電子工業(yè)、中成藥制造業(yè)、航空動力制造業(yè)等，其中電子工業(yè)廢水量占比超過85%。污水處理廠出水水質(zhì)標準執(zhí)行要求為COD、BOD5、NH3-N、總磷達《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB 3838-2002) Ⅲ類標準，TN排放限值為15 mg/L，氟化物為1.5 mg/L。該項目是含氟工業(yè)污水處理廠執(zhí)行“準Ⅲ類”排放要求的典型案例，在高排放標準要求下，工業(yè)園區(qū)污水廠能夠穩(wěn)定達標、同時高效節(jié)能運行顯得更加重要。

2 進出水水質(zhì)及特性分析

本項目設(shè)計進水水質(zhì)、設(shè)計出水水質(zhì)及處理程度見表1。

表1 設(shè)計水質(zhì)及處理程度

結(jié)合設(shè)計水質(zhì)及園區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)特征，本項目污水水質(zhì)特性呈現(xiàn)如下特點：

①廢水水量和水質(zhì)有較大的波動；

②有機污染物呈現(xiàn)COD高BOD5低的特點，設(shè)計進水BOD5/COD=0.25＜0.3，污水生化性差；

③進水B/N=2.2＜4，生物脫氮難度較大;

④電子工業(yè)廢水中存在比例較高的難降解的有機物，如聚乙二醇、異丙醇、乳酸等，難降解有機物的去除難度較大；

⑤氟化物進水濃度5.5 mg/L，出水指標為1.5 mg/L，氟化物去除程度要求較高。

3 工藝流程

污水處理工藝為粗格柵及進水泵房-細格柵及沉砂池-調(diào)節(jié)池（含事故池）-混凝初沉池-水解酸化池-厭氧-多級好氧缺氧生物池-二沉池-高效沉淀池-氧化（預(yù)留）-反硝化深床濾池-活性炭（焦）吸附流化床-氧化鋁吸附濾池-次氯酸鈉接觸消毒；污泥處理工藝為濃縮池-板框脫水至60%后外運處置。

工藝單元中的調(diào)節(jié)池可以對水質(zhì)水量進行均化；混凝初沉池、高效沉淀池則通過物化作用去除懸浮物、部分有機物、氟化物等；厭氧-多級好氧缺氧生物池通過強化脫氮的生化作用去除COD、BOD5及氮磷；反硝化深床濾池能夠深化脫氮并截留懸浮物；活性炭（焦）吸附流化床主要用于吸附難降解有機物；氧化鋁吸附濾池通過吸附和截留作用，進行除氟和截留污染物；尾水經(jīng)次氯酸鈉接觸消毒后外排。另外，考慮園區(qū)未來發(fā)展的不確定性，污水處理廠出水COD限值較低，項目預(yù)留了氧化單元的用地。氧化可以對難降解COD進行進一步降解，以臭氧氧化工藝為例，目前在難降解廢水深度處理領(lǐng)域已較為成熟，尤其利用臭氧催化氧化能夠增強臭氧的利用效率，再聯(lián)合活性炭單元吸附能夠?qū)崿F(xiàn)更好的COD處理效果，因此預(yù)留氧化單元，能夠更好的應(yīng)對園區(qū)的發(fā)展變化。而且，在運行模式上，本項目考慮了多模式的切換和超越功能，以應(yīng)對復(fù)雜的水質(zhì)變化，實現(xiàn)高效節(jié)能運行。污水處理工藝流程見圖1。

圖1 污水處理工藝流程

4 設(shè)計參數(shù)

4.1 粗格柵及進水泵房

按照遠期總規(guī)模10萬m3/d一次性建成，粗格柵間分為3格，柵渠寬B=1500 mm，采用3臺回轉(zhuǎn)式格柵除污機，柵條凈間距b=20 mm，α=75°。

進水泵房共設(shè)6臺泵位，按照一期5萬m3/d規(guī)模安裝水泵?？紤]到園區(qū)水量波動較大，總變化系數(shù)Kz取值為2.0。一期安裝3臺大泵，2臺小泵，大小泵各1臺采用變頻調(diào)速。大泵規(guī)格Q=1510 m3/h，H=17.50 m，N=110 kW；小泵規(guī)格Q=580 m3/h，H=17.50 m，N=45 kW。

4.2 細格柵、沉砂及調(diào)節(jié)池（兼事故池）

按照遠期總規(guī)模10萬m3/d一次性建成，細格柵分2條格柵渠道，安裝2組回轉(zhuǎn)式格柵除污機，柵條間隙b=5 mm，格柵安裝傾角75°。采用平流式沉砂池，分為2組，每組寬度3.0 m，大設(shè)計流速0.20 m/s，大流量時水力停留時間45 s。

調(diào)節(jié)池（兼事故池），分為2組，分別做調(diào)節(jié)池和事故池，可交替使用，總停留時間9h，調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)2500雙曲面攪拌機10臺。安裝6臺大泵做提升水泵，Q=1050 m3/h，H=21.5 m，4用2備，均采用變頻調(diào)速；安裝2臺小泵，用于事故污水抽排，Q=365 m3/h，H=21.5 m。

4.3 混合絮凝池及初沉池

混合絮凝池采用機械混合絮凝形式，混合池停留時間2 min；絮凝池15 min，采用三級絮凝，每級停留時間5 min，周邊線速度0.2~0.5 m/s。

初沉池,共2座，內(nèi)徑19.1 m，表面水力負荷3.64 m3/m2·h，沉淀時間80 min。

4.4 水解酸化池

采用污泥回流型，能夠利于進一步提高污水的可生化性，具體池型分為2組，可獨立運行，停留時間為7h；沉淀區(qū)表面水力負荷：12.33 m3/m2·h，設(shè)計污泥內(nèi)回流系統(tǒng)，回流污泥量。

4.5 厭氧-多級好氧缺氧生物池

厭氧-多級好氧缺氧生物池，屬于典型AO工藝，能夠獲得較好的脫氮和COD去除效果，該池型共分為三級缺氧、三級好氧，一級厭氧，進水點和混合液內(nèi)回流點均設(shè)在每一級缺氧區(qū)的前端,污泥回流至級缺氧區(qū)。該生物池型能夠?qū)崿F(xiàn)脫氮除磷，尤其針對低碳氮比、污水可生化性差的特征污水，能夠充分利用原水中碳源，實現(xiàn)低成本、高效率的運行。

生物池分為2座，可獨立運行，總停留時間為24 h，缺氧區(qū)停留時間10 h，厭氧區(qū)停留時間1.0 h，好氧區(qū)停留時間13 h，平均污泥濃度5.50 g/L。單級好氧區(qū)至缺氧區(qū)內(nèi)回流率：R=0~，外回流率：R=0~，設(shè)計氣水比8.5∶1。生物池系統(tǒng)見圖2。

圖2 生物池系統(tǒng)

4.6 二沉池及配水配泥井

采用2座內(nèi)徑 40 m的周進周出二沉池；表面水力負荷0.82 m3/m2·h；沉淀時間5.3 h，有效水深4.4 m。選配單管吸泥機，周邊線速度≤3 m/min，N=0.55 kW。

配水配泥井為兩圈環(huán)形水池形式，內(nèi)圈為進水分配區(qū)；外圈為配泥區(qū)，內(nèi)圈直徑為6 m，外圈寬度3.5 m，H=7.60 m。共設(shè)有3臺回流污泥泵位，一期安裝2臺潛污泵（1用1備），Q=2084 m3/h，H=8.8 m，N=75 kW，變頻調(diào)速；剩余污泥泵2臺（1用1備），Q=167 m3/h，H=15 m，N=11.13 kW。

4.7 高效沉淀池

高效沉淀池1座，分為可獨立運行2組。每組混合區(qū)分為2格，總停留時間2.20 min。格投加氫氧化鈉；第二格投加硫酸鋁；每組反應(yīng)區(qū)總停留時間7.50 min，投加PAM；每組澄清區(qū)有效沉淀面積100 m2,上升流速13.54 m/h;設(shè)計污泥回流比為4%~8％。澄清區(qū)為防止光照導(dǎo)致青苔滋生，采用可移動有機玻璃蓋板進行加蓋處理。

4.8 反硝化深床濾池及提升泵房

反硝化深床濾池采用濾磚配水的下向流濾池，設(shè)1座共5格，單格過濾面積64.82 m2，總過濾面積324.10 m2。設(shè)計濾速6.43 m/h（5格濾池同時運行），強制濾速8.04 m/h （4格濾池同時運行）。濾料采用石英砂，有效粒徑2～3 mm，均勻系數(shù)≤1.4，莫氏硬度大于6，比重大于或等于2.6，共計593 m3。

提升泵房配備3臺潛水泵，2臺大泵Q=1388 m3/h，H=13.0 m，P=75 kW，1用1備，均為變頻調(diào)速；1臺小泵Q=708 m3/h，H=13 m，P=37 kW，變頻調(diào)速。

4.9 活性炭（焦）吸附流化床

活性炭（焦）吸附工藝是本項目深度處理的核心單元，填料活性炭（焦）是一種炭質(zhì)吸附材料，具有官能團豐富、吸附效率高、價格優(yōu)勢明顯等特點，且機械強度較高，能夠進行多次反復(fù)的洗焦和再生，可有效深度去除COD?；钚蕴浚ń梗┪搅骰补?座，分為2組，每組均為3級吸附床，每級9格，單格平面尺寸為5 m×5 m。一級濾料深度7.0 m，二級濾料深度5.5 m，三級濾料深度4.5 m，平面總尺寸50.00×48.03 m，池高8.50~13.00 m。流化床設(shè)計濾速V=4.63 m/h，濾料采用煤質(zhì)顆粒活性炭，粒徑2～8 mm，中孔率20%~40%，比表面積600~850 m2/g，堆積密度0.45~0.47 g/cm3。

4.10 氧化鋁吸附過濾池

氧化鋁吸附過濾池是對多級沉淀除氟后，進行強化深度除氟，采用沉淀-吸附組合工藝對于深度去除工業(yè)廢水中較低濃度的氟離子具有較好的效果。濾池采用V型濾池池型，共1座分為10格，單格過濾面積32.68 m2，總過濾面積326.80 m2。設(shè)計濾速6.37 m/h。反沖洗周期2 d。采用d=0.5~1.8 mm活性氧化鋁濾料，厚度1800 mm，吸氟化物容量≥3 mgF-/g(Al2O3)，濾料更換周期550d左右。

再生過程設(shè)計：常規(guī)再生，再生劑采用3%硫酸鋁，按照反沖—再生—二次反沖三個階段進行；深度再生，考慮到長期使用硫酸鋁再生后會導(dǎo)致濾料結(jié)塊，濾料表面被鋁的化合物等沉淀物覆蓋，需要每半年采用1%氫氧化鈉再生劑進行深度再生，深度再生按照反沖—再生—中和—二次反沖四個階段進行。

4.11 反沖洗泵房

反沖洗水泵采用3臺離心泵(2用1備)，Q=360 m3/h，H=12 m，P=30 kW，變頻調(diào)速；反沖洗風機采用羅茨風機2臺(1用1備)，Q=30.5 m3/min，出口增壓58.8 kPa，功率40 kW，變頻調(diào)速。氧化鋁吸附過濾池反沖模式為：先單獨氣沖，沖洗強度15 L/s·m2，沖洗歷時2 min；再氣水同時沖洗，氣沖強度15 L/s·m2，水沖沖洗強度3 L/s·m2，沖洗歷時4 min；后單獨水沖洗，沖洗強度為6 L/s·m2，沖洗歷時6 min。

4.12 接觸消毒池

采用廊道式接觸消毒，和巴氏計量槽合建。消毒池設(shè)計停留時間40 min，巴氏計量槽喉寬600 mm。

4.13 加藥及含氟廢液處理系統(tǒng)

本工程使用藥劑種類主要有：PAC、PAM、乙酸鈉、硫酸鋁、氫氧化鈉、次氯酸鈉、氯化鈣、硫酸。

PAC投加兩處，一處投加至混凝初沉池的混合池，設(shè)計投加量420 mg/L（有效含量10%），另一處投加至污泥調(diào)理池，設(shè)計投加量28%絕干污泥（有效含量10%）；PAM投加兩處，分別向混凝初沉池的絮凝池和高效沉淀池的絮凝池投加，設(shè)計投加量1 mg/L；乙酸鈉（20%）分別向生物池第二級缺氧區(qū)、第三級缺氧區(qū)和反硝化深床濾池投加，設(shè)計總投加量為600mg/L，反硝化深床濾池投加量為200 mg/L，生物池投加量根據(jù)進水水質(zhì)波動情況而定；氫氧化鈉投加至高效沉淀池混合池1，設(shè)計投加量233 mg/L，硫酸鋁投加至高效沉淀池混合池2，設(shè)計投加量600 mg/L（有效含量7.8%）；消毒劑采用10%次氯酸鈉成品稀釋成5%進行存儲和投加，設(shè)計平均投加量為60 mg/L，大投加量為150 mg/L。

氧化鋁吸附過濾池的氧化鋁常規(guī)再生藥劑為3%硫酸鋁，單次單格用量約為200 m3，平均再生周期約為35d；深度再生藥劑為1%氫氧化鈉藥液和1%硫酸藥液，平均再生周期為6個月。

含氟廢液處理藥劑（用于氧化鋁吸附過濾池再生液處理）：首先采用10%氯化鈣，將高濃度含氟廢液氟化物濃度降至10mg/L以下；再采用硫酸鋁（有效含量7.8%）和氫氧化鈉（有效含量30%）將氟化物降至5mg/L以下回流至進水泵房，藥劑投加量在運行過程中根據(jù)廢液氟化物濃度進行調(diào)控。

4.14 鼓風機房

鼓風機房共設(shè)5臺機位，一期采用3臺空氣懸浮鼓風機(2用1備)，單臺風量150 m3/min，出口壓力77 kPa，裝機功率242.76 kW，均采用變頻調(diào)速。

4.15 污泥濃縮池及污泥脫水機房

污泥濃縮池，共設(shè)1座，設(shè)計流量1500 m3/d，內(nèi)徑20 m，采用垂架式中心傳動污泥濃縮機，外緣線速度1~2 m/min，N=1.1 kW。

污泥脫水機房，采用框架結(jié)構(gòu)，共分為3層，頂層安裝脫水機和自控系統(tǒng)，2層安裝污泥轉(zhuǎn)輸和泥斗設(shè)施，首層安裝其他設(shè)備配套和污泥外運設(shè)施，共設(shè)3套高壓板框壓濾機系統(tǒng)，一期安裝2套(1用1備)，單套過濾面積800 m2/h，N=25 kW，工作時間：20 h/d。

5 處理效果

該電子工業(yè)園污水處理廠于2023年 2 月正式竣工投產(chǎn)，目前實際處理水量約為 5萬m3/d，工藝運行穩(wěn)定，出水穩(wěn)定達到排放標準。2023年5-6月實際進、出水水質(zhì)數(shù)據(jù)見表2。

表2 實際進、出水水質(zhì)數(shù)據(jù)

從表2中看出，實際進水水質(zhì)略低于設(shè)計進水水質(zhì)，實際運行出水水質(zhì)全面優(yōu)于設(shè)計出水水質(zhì)。綜合分析主要原因有：園區(qū)建設(shè)正在逐步完善，廢水水質(zhì)濃度將隨著園區(qū)發(fā)展逐步提高；廠區(qū)處理工藝相對完善，能夠保證實際出水水質(zhì)穩(wěn)定達標。

根據(jù)2023年5-6月統(tǒng)計數(shù)據(jù)，項目主要藥劑用量如下（以年計）：PAM 25 t/年，PAC 4215 t/年；乙酸鈉2 860 t/年，次氯酸鈉1 025 t/年、硫酸鋁6 224 t/年、氯化鈣121 t/年、氫氧化鈉3601.33 t/年、98%硫酸1.8 t/年、氧化鋁292 t/年、粉末活性炭273.75 t/年。其中，氫氧化鈉、硫酸、氧化鋁和粉末活性炭因尚未進行深度再生或者二次采購，對應(yīng)的使用量為理論計算值?，F(xiàn)階段平均綜合運行成本約為2.52元/m3污水。

根據(jù)目前為止的運行情況來看，項目基本能夠在理想工況下穩(wěn)定運行，同時通過工藝單元的超越控制實現(xiàn)節(jié)能運行，但是為了實現(xiàn)更好的運行效果，可考慮作如下改進和優(yōu)化：

①加藥點和加藥種類較多，考慮將傳統(tǒng)投加系統(tǒng)改進為智慧化反饋及投加系統(tǒng)；

②活性炭（焦）吸附流化床有一定的跑炭現(xiàn)象，應(yīng)優(yōu)化反沖洗強度；

③氧化鋁吸附效果較好，但運行成本較高，應(yīng)考慮保證出水水質(zhì)達標的前提下，優(yōu)化吸附頻率，避免過度吸附。

6 結(jié)論

本工程作為電子工業(yè)園區(qū)污水處理廠，面對出水COD、BOD5、NH3-N、總磷執(zhí)行地表水Ⅲ類水質(zhì)標準高標準排放要求，采用以分級混凝沉淀-生物處理-活性炭（焦）吸附流化床-氧化鋁吸附過濾為核心的污水處理工藝，能夠保證污水處理系統(tǒng)出水達標、運行穩(wěn)定。

隨著相對集中的工業(yè)園區(qū)發(fā)展，工業(yè)廢水量和種類將越來越多，同時環(huán)保要求會越來越高，高標準工業(yè)廢水處理廠也越來越多，本工程對高標準排放的工業(yè)廢水處理和含氟廢水處理具有一定借鑒意義。

對原文有修改。原文標題：某電子工業(yè)園區(qū)污水處理廠工程設(shè)計；作者：吳斯文、李樹苑、李亮；作者單位：中國市政工程中南設(shè)計研究總院有限公司、廣州市創(chuàng)景市政工程設(shè)計有限公司?？窃凇督o水排水》2024年第3期。