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某化工企業是一家以化纖油劑和特種表面活性劑、聚醚類系列產品的研發、生產應用為核心的中型化工企業，其產品種類繁多，生產過程中排放的廢水中主要含有醇、醚、烷烴、有機酸等污染物，成分復雜、水質變化大，屬難處理的化工廢水。企業原有1套處理能力為450 m3/d的廢水處理設施，出水執行《污水綜合排放標準》（GB 8978—1996）中的一級標準，隨著企業生產規模的擴大及環保意識的提高，原有設施已不能滿足企業發展的需要，因此企業提出新建1套處理規模1 200 m3/d的污水處理設施，并要求出水回用于設備清洗、綠化、地面沖洗水等。經對該公司廢水水質、水量調查后，擬將COD高、可生化性較差的溴丁烷廢水及EO、PO泄壓水等高濃度廢水單獨收集進行預處理，然后再與其他廢水混合后進行再處理。具體廢水水質及排放標準見表 1。
表 1 廢水設計進、出水水質| 項目 | 水量/(m 3 ·d -1 ) | CDD/(mg·L -1 ) | BOD5/(mg·L -1 ) | 氨氮/(mg·L -1 ) | SS/(mg·L -1 ) | pH |
| 高濃廢水 | 25 | ≤25000 | ≤3000 | - | - | ＞14 |
| 其他廢水 | 1175 | ≤1500 | ≤400 | ≤30 | - | 6.0～9.0 |
| 處理出水 | 1200 | 60 | 10 | 10 | 30 | 6.0～9.0 |
1 工藝流程及主要構筑物
1.1 廢水處理工藝流程
針對本項目廢水特點，再經過了一系列的實驗后，從處理效果和處理成本等方面綜合考慮，決定采用臭氧高級氧化技術作為高濃廢水的預處理工藝，綜合廢水采用物化+厭氧+MBR+人工濕地的處理工藝，工藝流程見圖 1。
1.2 工藝說明及主要構筑物
（1）調節池1。收集高濃度廢水，鋼砼結構，尺寸3.0 m×2.5 m×4.5 m，有效水深3.5 m，HRT=24 h。
（2）臭氧氧化塔〔1〕。氧化處理高濃度廢水，塔體尺寸D 1.0 m×4.0 m，不銹鋼材質，內置陶瓷填料，反應時間40 min。配置3.0 kg/h的臭氧發生器1臺。
（3）格柵井。鋼砼結構，尺寸3.5 m×0.8 m×2.0 m，采用人工格柵，柵條間距10 mm。其他廢水先經格柵去除大塊垃圾后，自流入調節池。
（4）調節池2。鋼砼結構，尺寸25.0 m×16.0 m×4.5 m，有效水深3.5 m，HRT=24 h。池內設穿孔管曝氣，將臭氧氧化后的高濃廢水與其他廢水充分混合，均勻水質水量，總曝氣量12 m3/min。
（5）初沉池。采用中心進水輻流式沉淀池設計，鋼砼結構，尺寸D 10 m×4.0 m，表面負荷0.64m3/（m2·h），HRT=3 h。調節池廢水提升至初沉反應池，投加氫氧化鈣、硫酸亞鐵等藥劑充分反應后，進入初沉池泥水分離，上清液流入氣浮池。
（6）氣浮池。選用平流式加壓溶氣氣浮設備，尺寸7.5 m×2.8 m×2.4 m，表面負荷3.0 m3/（m2·h），HRT=30 min。氣浮主要用于去除水中部分輕質有機污染物。氣浮出水流入中間水池。
（7）厭氧池。采用上流式內循環厭氧接觸反應器，鋼砼結構，尺寸37.0 m×12.0 m×8.5 m，有效容積1 600 m3，HRT=32 h。池內懸掛活性填料，安裝三相分離器進行泥、水、氣分離。厭氧池內通過厭氧微生物的消化作用降解水中的有機污染物，同時將廢水中難降解的物質轉化成易生物降解的物質，提高廢水可生化性，為后續好氧生物處理提供較好的條件。
（8）MBR池。采用A/O+MBR復合工藝，鋼砼結構，尺寸18.0 m×18.0 m×5.5 m，A段HRT=5 h，O段HRT=24 h，O段內置中空纖維膜3 000 m2，膜組件孔徑約0.4 μm，運行時抽吸15 min停3 min，根據膜污染情況定期采用NaClO+HCl進行化學清洗〔2〕。
（9）人工濕地。采用水平推流式潛流濕地形式，平面尺寸20 m×80 m，設計負荷（以BOD5計）7.5g/（m2·d），種植美人蕉、寬葉香蒲、風車草等植物，利用吸附在根系表面的大量微生物的代謝作用進一步去除水中的有機污染物質〔3〕。濕地出水部分回用于車間用水，其余外排入周邊水體。
（10）土壤除臭系統〔4〕。設計風量3 786 m3/h，平面尺寸20 m×10 m，上升氣速5 mm/s，接觸時間100 s，配4-72-3.6A型離心風機1臺，全壓1 419 Pa，功率3 kW。
2 調試及運行情況
工程自2009年9月份開始建設，至2010年9月份建設完成，10月份開始進場調試，至12月份達到設計負荷的70%左右，由于突然大幅度降溫，導致厭氧系統處理效率降低，系統僅能達到40%左右的處理負荷，一直到2011年3月份，系統處理負荷開始升高，至6月份達到設計負荷，2011年9月份在經過3個多月的試運行后，處理設施通過環保部門監測驗收。另為了避免冬季系統處理負荷降低，企業將部分蒸氣余熱引入厭氧系統，監測數據見表 2。
表 2 出水水質情況
| 日期 | COD/(mg·L -1 ) | 氨氮/(mg·L -1 ) | SS/(mg·L -1 ) | pH |
| 2011-08 | 45 | 3.8 | 27 | 7.5 |
| 2011-10 | 51 | 3.6 | 25 | 7.6 |
| 2011-12 | 53 | 5.7 | 22 | 7.2 |
| 2012-02 | 49 | 4.2 | 26 | 7.6 |
從表 2可以看出，系統出水完全滿足設計要求。
3 運行費用
根據實際核算，污水站運行電耗約3 500 kW·h/d，約合2.45元/m3；藥劑（包括堿、石灰和混凝劑等）費用約為0.83元/m3；合計運行費用約為3.28元/m3。
4 結論
（1）針對本項目廢水種類多、成分復雜、COD高、水量水質變化大等特點，采取分質收集、分別處理的方案，將COD較高，處理難度較大的廢水單獨收集，首先通過預處理降低部分污染物濃度，提高廢水可生化性，然后再與其他廢水混合處理。
（2）本工程高濃度廢水采用臭氧氧化處理工藝，綜合廢水采用厭氧+MBR+人工濕地的復合處理工藝。工程實踐表明，系統運行可靠、耐沖擊負荷能力強、處理效果顯著，出水水質可以滿足企業車間地面及設備沖洗用水要求。
（3）經核算，本工程實際運行費用約3.28元/m3。
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