园区污水处理厂含氟污水处理工艺的选择
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作者:周明皓
摘要：本项目处理工艺遵循传统的“物化+生化+深度处理”的工艺路线。物化单元主要利用粗、细格栅和旋流沉砂池相互作用隔除较大悬浮物，调节池均质、均量，然后利用混凝沉淀池进行初步除氟，并实现TP、部分SS等特征污染物的有效去除。
关键词：含氟;污水处理;工艺选择
中图分类号：X703.1 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2020）03-00-01
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.03.027
The selection of fluorine-containing wastewater treatment process in the wastewater treatment plant of the park
Zhou Minghao
（Sinochem Environmental Technology Engineering Co.，Ltd.，Shenyang Liaoning 110000，China）
Abstract：The treatment process of this project follows the traditional "physicochemical + biochemical + Advanced Treatment" process route.The physicochemical unit mainly uses the interaction of coarse and fine grids and whirling grit chamber to separate the larger suspended solids，and regulates the uniformity and average volume of the chamber.Then， the coagulation sedimentation chamber is used for preliminary defluorination， and the effective removal of TP， some SS and other characteristic pollutants is realized.
Key words：Fluorine;Sewage treatment;Process selection
某市氟產业开发区作为该市的重要发展区域，环境的好坏直接影响到整个区域的发展。废水如果不进行达标处理，对自然环境和人类健康将产生严重危害，新建污水处理厂有助于保证和改善氟产业开发区附近居民的居住环境和环境质量，促进社会经济和环境的可持续发展。
1 工艺选择原则
（1）技术成熟稳定，处理效果显著，对冲击能力有一定的耐受性，保证出水水质达标排放。
（2）基建投资成本和运行费用低，以最少的投入收获尽可能高的效益。
（3）可根据不同的进、出水水质要求调整工艺参数和运行方式，耐冲击能力强，操作方便，使构筑物的处理能力发挥到最大限度。
（4）污泥处理工艺简单，剩余污泥产量小。
（5）认真执行城市总体规划、园区产业规划。
2 进水水质指标，出水水质要求
2.1 进水水质标准
2.2 出水水质要求
出水主要指标执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准，氟化物≤1.5mg/L。
3 选择的处理工艺
3.1 水解酸化工艺选择
水解酸化池现有反应方式有如下三种：搅拌全混合式，一管一点上流式，脉冲上流式。
脉冲反应器是一种新型超高效生物的反应器。脉冲反应器对一些难生物降解的有机工业废水有显著的处理效果，这类工业废水如冶金废水、印染废水、化学肥料废水等。该反应器操作起来简单方便，不但可以节省部分前期投资成本，而且后期运行费用也较低，与其他工艺相比，该反应器其去除率也较高。与传统的厌氧工艺相比，具有更先进的处理技术，是一种更符合国情的新型厌氧处理技术。综合以上考虑，此项目宜选择脉冲水解酸化工艺。
3.2 污水生物处理工艺选择
在工程中，常用的污水处理工艺方案包括AAO、SBR和MBR等。
AAO由于泥龄、回流污泥中溶解硝酸盐氮和氧的限制，除磷效果达不到预期效果，AAO-MBR工艺是膜分离与生物处理技术组合而成的污水生物处理新工艺，膜-生物反应器工艺通过膜分离技术大大强化了生物反应器的功能。与此同时，MBR具有占地面积小，剩余污泥排出量少，较高的抗冲击能力等。
因为AAO-MBR工艺实现了水力停留时间和污泥停留时间的分离，克服了传统AAO受到泥龄限制的主要缺点，鉴于本项目进水水质较难处理，出水排放标准严格的特点，本项目适宜选择AAO-MBR工艺作为生物处理工艺。
3.3 高级氧化工艺选择
在实际工业废水处理中应用较多的高级氧化工艺有芬顿（Fenton）和臭氧催化氧化两种。臭氧氧化法与其对比具有氧化能力强、占地面积小、无药剂费用运行成本较低等优点。臭氧可从市场采购，无须储存和管理。而芬顿氧化需设化学危险品-双氧水储罐，安全管理要求较高。对比可以看出，Fenton工艺比较传统，经过近年的快速发展，臭氧催化氧化工艺整体优势提高显著。因此，本工程采用臭氧催化氧化作为本工程的高级氧化工艺。
3.4 生物强化处理工艺选择
20世纪80年代末，在欧美发展起来了一种新型的污水处理技术——爆气生物滤池，其借鉴了快滤池的形式由滴滤池发展而来。利用反应器内好氧、缺氧区域的存在，实现脱氮除磷的功能，并且生物氧化和固液分离的功能可在一个单元反应器内同时完成。 但MBBR工艺作为生物强化处理工艺存在不易挂膜，流化状态不易控制、填料空隙内污泥易堵塞，老化污泥脱落难分离等缺点，很难达到理想处理效果。综合考虑，选择曝气生物滤池工艺作为生物强化处理工艺。
3.5 污泥处理工艺选择
目前高压板框污泥深度脱水技术广泛应用于各地，但在实际操作中，存在占地面積大、压榨时间较长、系统复杂、不能连续出料、场地要求高、氯化铁腐蚀等缺点。带式连续压滤系统占地面积小、装机功率低、脱水效果稳定、连续操作、工人劳动强度低、工作环境好，自动化程度高、能耗低。综合考虑，本项目采用叠螺浓缩脱水机+高压板框压滤机深度脱水技术，将原生污泥经叠螺浓缩脱水机浓缩后，与钙系胶凝调理剂快速有效地混合均匀，使出料污泥达到改性要求，改性后的污泥再用高压板框压滤机压滤，得到含水率为60%以下的泥饼。泥饼由螺旋输送机输送至污泥运输车，运往污泥处置厂或进行填埋。
3.6 除氟工艺选择
园区末端除氟常用工艺包括化学沉淀法、离子交换法、吸附法、混凝沉淀法。化学沉淀法较为突出的优点是原材料较为便宜，运行成本低，适合浓度较高的含氟废水。但该方法也存在较为明显的缺点，对于高浓度的含氟废水中氟的去除效率较高，但处理后的废水中氟浓度很难达到标准排放要求。混凝剂投加存在药剂费用高、产生化学污泥量大的缺点，因此，本方法不适用于高浓度含氟废水的除氟，而是相对适用于中、低浓度含氟废水的沉淀除氟。由于吸附剂的吸附容量有一定的限度，且吸附剂需频繁更换，此方法成本较高，因此，不适用于本方案。综上所述，综合考虑投资、运行成本，本项目选择前端混凝沉淀法，后端吸附法的组合处理方法。
4 结论与意见
通过以上分析，结合本工程实际，采用脉冲水解酸化，生物处理采用AAO-MBR工艺，臭氧催化氧化作为本工程的高级氧化工艺，选择曝气生物滤池工艺作为生物强化处理工艺，采用叠螺浓缩脱水机+高压板框压滤机深度脱水技术，在除氟工艺上前端选择混凝沉淀法，后端采用吸附法的组合处理方法。本项目采用了“物化+生化+深度处理”的工艺路线除氟，并实现TP、部分SS等特征污染物的有效去除。
参考文献
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收稿日期：2020-02-11
作者简介：周明皓（1988-），男，汉族，硕士研究生，研究方向为水处理。
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