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工業(yè)園區(qū)廢水處理技術(shù)應(yīng)用 人工濕地或許是最佳首選！
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原標(biāo)題：工業(yè)園區(qū)廢水處理技術(shù)應(yīng)用 人工濕地或許是最佳首選！
為了優(yōu)化工業(yè)資源，促進經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國建設(shè)了一批經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)、特色工業(yè)園區(qū)及技術(shù)示范區(qū)等多種形式的工業(yè)園區(qū)。為了防止工業(yè)園區(qū)成為污染的重災(zāi)區(qū)，工業(yè)園區(qū)的污染治理尤其是水污染治理顯得十分必要，有資料表明工業(yè)污水排放量約占全國污水排放總量的44%～46%。小時候，每當(dāng)你走到經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，或者工業(yè)園區(qū)，你可能聞到一股特別惡臭的氣味，一條條“涓涓細流”匯入城河，不堪入目。這真的讓人非常反感惱火的，心里就會想為何相關(guān)部門不管管？今天咱們來看看工業(yè)園區(qū)廢水處理技術(shù)的運用。
工業(yè)園區(qū)廢水的來源與特性
工業(yè)園區(qū)廢水主要來自化工、食品、冶煉、電鍍、紡織印染、礦山、造紙、皮革、制藥、石油等工業(yè)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水和廢液，主要含有隨水流失的工業(yè)生產(chǎn)用料、中間產(chǎn)物以及生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物。工業(yè)園區(qū)廢水中除了含有COD、氮、磷、懸浮物等常規(guī)污染物外，還含有重金屬、油污、難降解有機物等難以被常規(guī)生物方法處理的有毒有害污染物。
由于工業(yè)園區(qū)中工業(yè)類型繁多，而每種工業(yè)又由多段工藝組成，導(dǎo)致產(chǎn)生的廢水性質(zhì)差異較大，其主要特點有:(1)廢水成分復(fù)雜，污染物濃度高;(2)廢水具有一定毒性，可生化性較差;(3)廢水水質(zhì)不穩(wěn)定。因此，選擇適宜的處理工藝，優(yōu)化運行操作條件，從而提高工業(yè)園區(qū)廢水的處理效果是一個亟待解決的問題，也是目前的研究熱點。
食品工業(yè)園區(qū)廢水處理
食品工業(yè)園區(qū)的廢水來自食品原料的清洗工段、生產(chǎn)工段和成形工段，包括大量的砂土雜物、皮毛、動物糞便、未利用的原料及食品添加劑等。食品工業(yè)園區(qū)排放的廢水具有水質(zhì)和水量變化大，懸浮物、油脂含量、COD、BOD、氮和磷含量高的特點。食品工業(yè)廢水本身并無毒性，但若直接排入進入水體后，就會引起水體的富營養(yǎng)化，使水體發(fā)黑發(fā)臭，危害人類健康。針對食品工業(yè)廢水的特性，普遍采用“物化+生化”的聯(lián)合處理工藝(表1)。由表1可知，食品工業(yè)園區(qū)廢水采用預(yù)處理-厭氧-好氧組合工藝處理以后，均能達標(biāo)排放。
對于食品工業(yè)廢水，目前的研究重點逐漸從廢水處理工藝的開發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)閺U水的資源化利用，而厭氧發(fā)酵制氫技術(shù)、微生物燃料電池(MFC)技術(shù)及膜生物反應(yīng)器(MBR)技術(shù)是實現(xiàn)食品工業(yè)廢水資源化利用的重要途徑。由于食品工業(yè)廢水中含有的豐富的碳水化合物，適合厭氧發(fā)酵制氫。
總之，厭氧發(fā)酵制氫技術(shù)雖已取得了較大進展，但其生物產(chǎn)氫效率還不足以達到工業(yè)化水平，仍處于中試研究階段。對于MFC技術(shù)，在電子傳遞特征及其強化方面的研究還很有限，距離MFC的工程應(yīng)用還很遙遠，目前仍處于實驗室小試研究階段。在這3個技術(shù)中，MBR技術(shù)在市政污水處理中已有很豐富的工程經(jīng)驗，進一步加快新型膜材料的研發(fā)和新型膜集成工藝的應(yīng)用，并將其運用于食品工業(yè)廢水的處理及資源化將會有良好的發(fā)展前景。
化學(xué)工業(yè)園區(qū)廢水處理
化學(xué)工業(yè)園區(qū)因所處的地域不同，其主要的工業(yè)類別也會有所不同，但一般包括石油化工、精細化工、農(nóng)藥、煤化工和其他的延伸加工業(yè)等行業(yè)，其排放的廢水除了含有常規(guī)污染物外，還含有油污、表面活性劑、重金屬、難降解有機物等污染物。
化學(xué)工業(yè)園區(qū)的廢水具有成分復(fù)雜、毒性大、有機物濃度高、生物難降解物質(zhì)多，處理難度大的特點。一般化工園區(qū)廢水采用企業(yè)內(nèi)預(yù)處理后收集起來集中處理。針對不同企業(yè)排放的化工廢水，預(yù)處理方式也有所不同，表2列出了典型化工廢水的預(yù)處理方式。
人工濕地是提升我國工業(yè)園區(qū)污水廠尾水水質(zhì)的首選生態(tài)處理工藝之一
人工濕地是20世紀70年代興起的一種污水生態(tài)凈化技術(shù)，即經(jīng)過人工設(shè)計和工程強化，由基質(zhì)、植物、微生物、動物和水體組成的模擬天然濕地的一種復(fù)合體。它具有適用范圍廣、去除效果好、基建和運行費用低、操作簡單、易于管理維護和生態(tài)效益顯著等優(yōu)點。
人工濕地處理技術(shù)常用于不同類型污水的生態(tài)凈化處理，如生活污水、工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)廢水、景觀水體、污染河水及污水處理廠二級出水等，尤其是對工業(yè)園區(qū)內(nèi)污水處理廠尾水的深度凈化，不僅具有進一步地凈化作用，同時也改善了工業(yè)園區(qū)內(nèi)的生態(tài)景觀，實現(xiàn)了污水廠尾水的再生利用和生態(tài)修復(fù)的雙重效果。因此，人工濕地是提升我國工業(yè)園區(qū)污水廠尾水水質(zhì)的首選生態(tài)處理工藝之一。
由于北方缺水城市工業(yè)園區(qū)普遍存在的水資源短缺與水環(huán)境質(zhì)量惡化問題，對工業(yè)區(qū)污水處理廠排水進行深度處理和利用勢在必行。
對以污水廠出水為代表的非常規(guī)水源的生態(tài)應(yīng)用、排水系統(tǒng)調(diào)控、城市湖庫與河道生態(tài)景觀水體建設(shè)及景觀水質(zhì)改善、水環(huán)境承載力提升等多方面的實際需求，將水污染物削減、水環(huán)境質(zhì)量改善和水生態(tài)修復(fù)作為一個整體系統(tǒng)加以考慮。采用投資省、水循環(huán)利用效率高、生態(tài)效益好的人工濕地處理工藝，開展以污水廠出水為主要生態(tài)用水水源的濱海城市健康水系構(gòu)建與維護技術(shù)體系研究，以期為工業(yè)園區(qū)污水處理廠尾水再生利用和景觀水體構(gòu)建提供技術(shù)支撐和工程示范。
工程設(shè)計
1.設(shè)計處理規(guī)模
建設(shè)項目位于華北某干旱缺水城市某工業(yè)園區(qū)，在園區(qū)內(nèi)建設(shè)有污水處理廠和再生水廠。為保障污水廠和再生水廠出水水質(zhì)，采用人工濕地系統(tǒng)對其進行深度生態(tài)凈化，其出水最終用于園區(qū)景觀用水，實現(xiàn)水資源的再生利用。該人工濕地進水為工業(yè)園區(qū)污水處理廠出水和再生水廠反滲透濃水尾水，其中，污水處理廠出水水量為11000m3/d，再生水廠尾水水量為6500m3/d。人工濕地的設(shè)計處理規(guī)模為17500m3/d。
2.設(shè)計水質(zhì)
濕地系統(tǒng)進水主要是工業(yè)園區(qū)污水處理廠出水和再生水廠尾水的混合污水。根據(jù)相關(guān)材料，污水處理廠出水主要污染指標(biāo)ρ(COD)、ρ(BOD5)、ρ(NH3－N)、ρ(TP)、ρ(SS)和pH分別為60，20，15，1，20mg/L和6～9;再生水廠尾水主要污染指標(biāo)ρ(COD)、ρ(BOD5)、ρ(NH3－N)、ρ(TP)、ρ(SS)和pH分別為180，60，30，3，60mg/L和6～9。
設(shè)計進水水質(zhì)根據(jù)兩部分來水水質(zhì)、水量進行分析計算并結(jié)合現(xiàn)場監(jiān)測分析確定，濕地系統(tǒng)出水水質(zhì)參照GB18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準》中的一級A標(biāo)準考慮。人工濕地系統(tǒng)的設(shè)計進、出水主要污染指標(biāo)見表1。
表 1 設(shè)計進出水水質(zhì)
3.工藝流程
本工程污水處理廠出水和再生水廠尾水經(jīng)濕地系統(tǒng)強化處理后主要用于城市景觀用水。因此，選擇方案在考慮濕地處理效能的同時需兼顧區(qū)域景觀規(guī)劃要求，使?jié)竦亟ㄔO(shè)與景觀構(gòu)建、生態(tài)恢復(fù)相協(xié)調(diào)。
考慮到滲濾型濕地對土壤滲濾速度和地下水位要求較高，鑒于預(yù)選場址土壤滲濾速度極差、地下水位接近地表面，滿足不了滲濾型濕地最低要求。
因此，不宜選擇滲濾型濕地工藝。而北方城市冬季冰凍頻繁，表面流人工濕地的水流暴露于大氣，水流在表層，過多的利用表面流人工濕地容易造成冰凍，使內(nèi)部與大氣隔絕影響氧氣的溶解，不利于冬季濕地的運行;而潛流人工濕地位于地面下層，冬季時可保持水層溫度，水體對流、蒸發(fā)的熱損失較少。
故本工程選擇處理效果有保障、投資省、運行費用低、易操作的“潛流+表面流”復(fù)合型濕地，達到水體景觀與水質(zhì)凈化雙重目的。
濕地系統(tǒng)的設(shè)計平面圖和斷面圖分別如圖1和圖2所示。
圖 1 復(fù)合人工濕地平面布置
圖 2 復(fù)合人工濕地斷面示意
總結(jié)：由于不同工業(yè)園區(qū)工業(yè)規(guī)模，企業(yè)類型，廢水排放等不同情況，所以大家選用廢水處理工藝，要根據(jù)以上幾種案例針對性進行選擇。大家如果有不清楚的問題，歡迎搜索創(chuàng)洋水處理官網(wǎng)或者微信公眾號，與我們水處理方案專家以及技術(shù)工程師們進行詳細溝通。保護環(huán)境，人人有責(zé)。建設(shè)美麗中國，需要每一位華夏兒女共同努力，為綠水青山再添一抹綠。
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