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[摘要]某葉酸廢水處理站采用“芬頓”工藝，出水執行《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)三級標準。2017年當地環保部門提高納管標準，對氨氮、TN等指標提出了要求，廢水站處理不能滿足要求。針對葉酸廢水有機氮、TN濃度高、鹽分高等特點，采用“厭氧水解+缺氧+好氧+混凝沉淀”工藝。該廢水處理站升級改造后，出水平均COD、苯胺、氨氮、TN分別為209.5、1.99、10.5、16.1mg/L，穩定運行至今，出水水質滿足《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)三級標準與下游廢水站納管標準。

[關鍵詞]葉酸廢水；高TN；高有機氮；高鹽；提標改造

葉酸廢水是在葉酸生產過程中所產生的一類高有機物濃度、高鹽度、高色度、可生化性較差的制藥類廢水[1]。處理好此類廢水并合格排放，對行業與地區的環境保護，實現可持續性發展具有重要的意義。

1工程概況

某公司主要從事生物工程生產和開發，目前其建成投產的項目有700t/a葉酸與維生素B9等生產裝置，其原料主要為對氨基、三氨基、硫酸和氫氧化鈉等，各生產裝置排放的廢水中具有有機物含量高、氨氮高、TN高、酸性強、色度大等特點。現有廢水處理站設計規模為100m3/d，采用“芬頓”工藝，設計出水水質要求達到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)三級標準要求，實際廢水站出水COD、苯胺指標達到排放要求。2017年當地環保部門要求提高污水廠納管標準，并且需要監控納管氨氮、TN等指標。同時，由于企業本身產能擴展的需求，預計所排廢水量會提高至250m3/d，現有企業廢水站出水水質不能滿足此要求，故需要對現有廢水站進行提標改造。本文介紹了改造工程的設計和運行效果，以期為同類廢水的達標處理提供借鑒。

2改造工程方案

2.1進出水水質根據要求，提標后廢水處理站設計出水水質須達到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)三級標準與下游廢水站納管標準，具體如表1所示。

2.2改造前工藝存在的問題。該廢水處理站工藝流程為：生產廢水→調節池→芬頓反應池→出水，處理規模為100m3/d。改造前廢水站全年出水COD平均值為203.2mg/L，出水苯胺平均值為0.96mg/L，滿足排放標準。出水TN平均值為97.8mg/L，出水氨氮平均值為51.9mg/L，不能滿足提標后的排放標準。結合污水站整體運行情況，現有廢水站存在以下問題：(1)擴產后廢水排放量達到250m3/d，現有廢水站處理規模不能滿足此需求；(2)本項廢水中有機氮、總氮含量均較高，當有機氮轉化為無機氮時，會使得廢水中氨氮含量升高，超過100mg/L；(3)若不將較多的有機氮徹底轉化為氨氮，則出水TN存在超標的風險；(4)現有工藝僅能對有機物進行去除，缺乏對有機氮、氨氮和TN有效的去除方法；(5)采用芬頓高級氧化技術去除廢水的COD，運行操作復雜，涉及的危化品較多，且運行成本較高。

2.3設計改造方案。目前葉酸廢水處理方法主要是基于生化法[2]，采用電化學法實際工程應用不多，運行成本較高[3]。故本項目主要采用生化法處理葉酸廢水[4]，由于到來水中有機氮濃度較高，本方案中采用AHCR厭氧水解復合工藝將有機氮轉化為氨氮。該工藝采用了特殊的池形設計，形成大回流流態，能夠有效的承受水質、水量帶來的負荷沖擊，同時有效提高反應器內微生物量，可快速將有機氮轉化為氨氮，并將難降解有機物快速開環、斷鍵。對于TN的去除，采用DNCR缺氧脫氮復合反應器工藝，以厭氧酸化后的有機物作為電子供體，以OHCR反應器出水回流液中的NO3-和NO2-為電子受體，將NOx-還原成氮氣。對于氨氮的去除，工藝主要有折點加氯法、選擇性離子交換法、氨吹脫法和生物法，在諸多去除氨氮的工藝中，好氧工藝具有低能耗、無二次污染的優點，本次采用OHCR好氧復合反應工藝。

2.4改造工藝流程。改造后的工藝流程圖如圖1所示，圖中陰影部分是此次新增工藝段。廢水在調節池中進行水質均質后，通過閉式冷卻塔降至室溫，再經過pH調節池將pH調節至弱酸性，析出的沉淀物在泥斗中分離。pH調節池出水進入AHCR厭氧反應器中。長鏈或環狀有機物在AHCR反應器中苯胺得到斷鏈，產生直鏈有機物與無機氮，其出水依次經過DNCR與OHCR反應器。通過DNCR與OHCR反應器的硝化與反硝化作用，降解廢水中的氨氮、總氮與苯胺至達標。OHCR出水經過固液分離后，進入高效混凝處理[5]，進一步確保COD與SS的去除，最終出水達標排放。可作為后續脫鹽工藝的預處理措施。原有芬頓反應裝置作為保障措施。

3主要構筑物及參數

3.1利舊單元。(1)調節池/事故池/pH調節池，合建，1座，鋼砼，平面尺寸為14.0*6.0*5.5m，池容為460m3，總停留時間為44h，內設攪拌機和提升泵。攪拌機3臺，3用，葉輪直徑1.0m，功率1.5kw；提升泵1用1備，單臺水泵流量為12m3/h，揚程為15m，功率為2.2kw；pH調整污泥泵1用1備，單臺水泵流量為10.5m3/h，揚程為15m，功率為2.2kw；

3.2新增與改造單元。(1)AHCR厭氧水解反應池，1座，鋼制防腐，平面尺寸為3.0*5.5*6.0m，池容為100m3，水力停留時間為8h。內設攪拌機和懸掛填料。推流攪拌機1用，單臺攪拌機槳葉直徑0.4m，轉速為640r/min，功率2.2kw；；懸掛填料50m3。(2)DNCR缺氧反應池，1座，鋼制防腐，平面尺寸為5.0*5.5*6.0m，池容為165m3，水力停留時間為13h。內設攪拌機和懸掛填料。推流攪拌機1用，單臺攪拌機槳葉直徑0.4m，轉速為640r/min，功率2.2kw；；懸掛填料100m3。(3)OHCR好氧反應池，1座，鋼制防腐，平面尺寸為10.5*5.5*6.0m，池容為350m3，水力停留時間為29h。內設曝氣風機，高效曝氣器；曝氣風機2臺，1用1備，風量6.15m3/min，風壓65kPa，功率15kw；高效曝氣器150套。(4)二沉池，1座，鋼砼，平面尺寸為8.4*4.2*5.5m，內設污泥泵。污泥泵1用1備，單臺泵流量為10.5m3/h，揚程為15m，功率為2.2kw。(5)混凝沉淀池，1座，鋼砼，平面尺寸為4.0*3.5*5.0m，內設反應攪拌器、斜板和污泥泵。攪拌機1用，單臺攪拌機槳葉直徑0.4m，轉速為~10r/min，功率2.2kw；斜板20m3；污泥泵1用1備，單臺泵流量為12m3/h，揚程為15m，功率為2.2kw。

4工程運行效果

2018年初廢水站升級改造項目建成，調試2個月后運行穩定，具體數據分析如下：

4.1對COD的去除。在保障工藝芬頓反應器未運行的情況下，實際進水COD的最大值為1202.5mg/L，平均值為589.2mg/L。實際出水COD最大值為376.0mg/L，最小值為76.2mg/L，平均值為209.5mg/L，滿足排放要求，具體詳見圖2。

4.2對苯胺的去除。現有生化處理對苯胺的去除效果較好，平均進水值為30.0mg/L，平均出水值為1.99mg/L，均低于排放標準的4.0mg/L。

4.3對氨氮的去除。根據圖3可以看出，實際總進水氨氮最大值為212.0mg/L，平均值為102.9mg/L。而厭氧水解出水氨氮最大值為236.0mg/L平均值為134.8mg/L，說明有機氮在厭氧水解段被有效轉化為氨氮。總出水最大值為23.0mg/L，平均值為10.5mg/L。4.4對TN的去除根據下圖所示，實際進水TN的最大值為400.0mg/L，最小值為98.4mg/L，平均值為179.4mg/L。出水TN最大值為27.0mg/L，最小值為5.0mg/L，平均值為16.1mg/L，均低于排放標準的35.0mg/L。

5投資及運行成本

該廢水處理站的改造投資約320萬元，新增運行成本為2.15元噸水，總運行成本為3.78元/噸水。

6結論

(1)葉酸廢水具有有機氮、TN濃度高、鹽分高、酸性強等特點，采用“AHCR厭氧水解+DNCR缺氧+OHCR好氧+混凝沉淀”工藝，能夠穩定去除廢水中的COD、苯胺、氨氮、TN等指標，運行管理簡單，出水穩定達到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)三級標準與下游廢水站納管標準；(2)提標改造后，最終出水平均COD值為209.5mg/L，平均去除率為64.44%，年削減COD總量達到了34.68噸。最終出水苯胺平均值為1.99mg/L，平均去除率為93.37%，年削減苯胺總量達到了2.56噸。最終出水氨氮平均值為10.5mg/L，平均去除率為89.80%，年削減氨氮總量達到了8.43噸。最終出水TN平均值為16.1mg/L，平均去除率為91.01%，年削減TN總量達到了14.91噸。(3)裝置提標改造后，新增運行費用為2.15元/噸水，整體運行費用為3.78元/噸水；(4)本提升改造工程建成實施后不但減輕污染物的排放，保護了環境，產生了巨大的環境效應和社會效應，同時跟同行業廢水處理提供了相應的參考價值。

作者:楊麗芳 單位:上海中耀環保實業有限公司