1 设计进、出水水质及流量
该企业排水量约400 m3/d，主要为生产废水，生活污水比例较小。生产废水主要来自锅炉排污水、离子交换树脂再生水、氮站空压机外排水、循环水冷却水系统外排水、蒸汽冷凝水、各车间冲洗地面水。污水处理后主要回用作循环冷却水系统补水，其他作为厂区绿化、冲厕、道路清扫用水。因此处理后的水质在满足《工业循环冷却水处理设计规范》(GB 50050—2007)中规定的再生水作为间冷开式系统补充水的水质指标要求的同时，还应满足《城市污水再生利用 城市杂用水水质》(GB/T 18920—2002)中城市绿化、道路清扫和冲厕的要求。
根据原水来源及出水水质要求，确定进、出水水质指标见表 1，设计处理水量为400 m3/d。
由于中水回用水量在时间上不均匀，例如循环冷却水补水量白天多、夜间少，绿化用水和厂区道路冲洗用水瞬时流量大，冲厕用水流量在早、中、晚都有高峰值，因此中水回用供水能力设计为 40 m3/h。
2 工艺流程
由于污水处理后主要供循环冷却水系统补水，对水质要求较高。水解酸化工艺可提高污水的可生化性。曝气生物滤池(BAF)集生物氧化、截留悬浮固体为一体，具有抗冲击负荷能力强、污泥产量较少、出水水质稳定等特点〔1, 2〕。超滤在过滤微细悬浮物及胶体物质方面具有良好的效果〔3, 4〕，因此采用水解酸化—曝气生物滤池—超滤组合工艺进行处理，工艺流程如图 1所示。从流程上分为3个部分： 预处理工艺、生化处理工艺和深度处理工艺。其中生化处理工艺为水解酸化—两级曝气生物滤池工艺，深度处理工艺为超滤工艺。
图 1 污水处理工艺流程
3 主要处理单元及设计参数
(1)格栅。设置1道不锈钢格栅，栅条间隙为6 mm，栅渣采用定期人工清理方式。
(2)调节池。地下钢筋混凝土结构，共1座，有效容积为200 m3，有效水深3.5 m。池内均设鼓风曝气，空气扩散装置为穿孔管曝气器。
(3)水解酸化池。采用地下钢筋混凝土结构，共1座，有效水深3.5 m，有效容积70 m3，池内挂填料，池内升流速度控制在0.8 m/h。
(4)初沉池。采用竖流式沉淀池，钢结构。沉淀时间为1.5 h，水力表面负荷为1.5 m3/(m2·h)，初沉池污泥排至污泥浓缩池。
(5)曝气生物滤池。采用两级曝气生物滤池工艺，第一级为C/N型滤池，主要去除含碳有机污染物及截留大部分SS，同时部分降解氨氮;第二级为N型滤池，主要完成对氨氮的硝化降解，并进一步截留SS及去除COD、BOD。
C/N型曝气生物滤池有机容积负荷取1.5kg/(m3·d) ，滤池高度为6.0 m，池体采用钢结构，池内设 10 m3球形轻质多孔陶粒滤料，配水形式为长柄滤头配水，配气形式为单孔膜空气扩散器配气。N型曝气生物滤池氨氮负荷取0.7 kg/(m3·d)，滤池高度为5.2 m，池体采用钢结构，池内设7.5 m3球形轻质多孔陶粒滤料，配水形式为长柄滤头配水，配气形式为单孔膜空气扩散器配气。
(6)中间水池。中间水池主要作用是保障二级曝气生物滤池的供水及保护提升泵，有效容积为10 m3，钢结构。
(7)二沉池。采用竖流式沉淀池，钢结构，沉淀时间2 h，水力表面负荷为1.0 m3/(m2·h)，二沉池污泥排至污泥浓缩池。
(8)砂滤池。二级曝气生物滤池出水自流入砂滤池，池体为钢结构。设计滤速为10 m/h，有效过滤面积为3.14 m2，单池尺寸为D 2.0 m×3.9 m，配水形式为长柄滤头配水。砂滤池按周期运行，每个周期分为过滤和反洗两个阶段，自动交替运行，反冲洗出水返回调节池重新进行处理。
(9)消毒。消毒系统采用一个消毒模块，12支低压汞灯布置于消毒渠内，消毒系统能实现对石英灯管的在线清洗。系统的消毒渠道出水都采用2个不锈钢溢流槽，以控制系统水面的平稳性。
(10)超滤。膜组件采用高抗污染的PVDF中空纤维超滤膜，壳体材质为UPVC，中空纤维内径为0.6 mm、外径为1.1 mm，单支膜表面积为40 m2，截留孔径为0.03 μm。整套设备处理水量为400 m3/d，可实现自动在线反冲洗，超滤膜设有旁通。配套设备包括进水泵、贮气罐、反洗罐、反洗泵。
(11)回用水池。回用水池有效容积为 200 m3，为地下钢筋混凝土结构。中水回用采用变频恒压供水，供水能力设计为 40 m3/h。供水压力可通过变频器在0~0.6 MPa内进行调节，以满足循环冷却水系统补水、绿化、冲厕及厂区道路冲洗的使用要求。
(12)污泥处理。污泥浓缩池采用竖流式浓缩池，地下钢筋混凝土结构。浓缩时间取10 h，浓缩后污泥排至板框压滤机进行脱水，泥饼定期外运至专门的污泥处理厂处置。
(13)控制系统。自动控制系统由PLC及上位操作站组成，集中布置在值班控制室，PLC与上位操作站之间通过通讯网络相连接，上位操作站采用工业控制机。通过PLC系统可自动控制现场各种泵、风机的启停及风量、水量等各种工艺参数的调整，值班室设置上位监视系统，以满足生产使用。
4 调试及运行
该工程竣工后进入调试阶段，先后经过单机调试、单元调试、分段调试(挂膜)及整体调试等过程，20多天后出水水质达到设计要求，投入正式运行。自工程正式运行以来，处理出水水质一直稳定达标，可满足《工业循环冷却水处理设计规范》(GB 50050—2007)中规定的再生水作为间冷开式系统补充水的水质指标要求及《城市污水再生利用 城市杂用水水质》(GB/T 18920—2002)中城市绿化、道路清扫和冲厕的要求，主要水质指标见表 2。
5 技术经济指标
该工程总投资为233.4万元，其中土建工程为94.4万元，设备投资为106万元，安装工程费为23万元，其他投资为10万元，吨水成本为2.10元(含折旧)。废水处理回用工程实施后，处理后的中水全部回用，每年可节水1.44×105 m3，按自来水价格6.11元/m3计，则用中水代替自来水后每吨可节约4.01元，年节水收益为57.75万元，工程运行4 a后，可收回全部投资。
6 结语
对某玻璃企业混排的生产废水及生活污水进行收集，采用水解酸化—曝气生物滤池—超滤组合工艺进行处理，污水经处理达标后回用于循环冷却水系统、绿化浇灌、冲厕、冲洗厂区道路等，实现了厂区污水零排放，年减少COD排放量12.41 t，年节水1.44×105 m3，实现了环境效益和经济效益的双羸。
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