制革废水是治理难度较大的高浓度有机废水，含有大量有机污染物、硫化物、SS、NH3-N等，具有成分复杂、色度高、悬浮物多、耗氧量高、水质水量变化较大等特点。目前处理制革废水的方法有活性污泥法、生物接触氧化法、生物滤池、UASB、ABR、MBR等。
随着环保要求的日益严格，有必要采用合理的工艺组合，使污水处理系统安全稳定运行，具有良好的环境和经济效益。
1废水水质及特征
河南项城某皮革有限公司随着生产规模的扩大和生产工艺的升级，目前的废水处理系统及配套设备已不能满足生产废水水量、水质的要求，因此需对现有废水处理系统及配套设施进行升级改造。设计规模为3000m3/d，处理后的水质要求达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)一级标准要求。制革废水水质及排放标准见表1。
表1废水水质及排放标准
2原处理工艺及问题分析
原污水处理工艺如图1所示。
图1原废水处理工艺流程
原废水处理工艺存在以下问题：(1)无pH调节系统，无法对废水进行加酸调节，尤其在废水间歇排放时，有时pH可达到10~12，碱性很强，会对后续生物处理系统中微生物的呼吸作用及代谢功能产生障碍，严重影响生物处理系统的处理效果。(2)初沉池由于设计缺陷，沉淀时间较长，且不能及时排泥，沉淀污泥在池内停留时间较长。废水中油脂、碎肉和皮屑等含有大量蛋白质，在长时间缺氧条件下发生氨化反应，蛋白质水解为氨氮进入废水中，给后续的生化脱氮带来负担，造成出水氨氮超标。(3)二级生化处理采用氧化沟工艺，缺少缺氧段，同一沟中好氧区与缺氧区各自的体积和溶解氧浓度很难准确地控制，因此无法保证对氨氮和总氮的去除效果。(4)氧化沟沟道较长，倒伞曝气氧利用率低，且缺少推流器，机械搅拌强度不够，造成沟内污泥沉积，泥水混合不均，处理效果差。(5)现有工艺缺少部分深度处理设施，无法保证出水稳定达标排放。
3工艺改造方案及分析
3.1改造工艺流程
根据该工程的特点，改造时针对特征污染物，结合原有废水处理设施，采用预处理+生物处理系统+深度处理组合处理工艺，即由预沉池+曝气调节+一沉池+水解酸化+A/O+二沉池+曝气生物滤池+斜管沉淀池组成的主体处理工艺，确保污水处理后达标排放。剩余污泥利用原有污泥处理设施，采用污泥浓缩+污泥机械脱水的工艺处理。改造后的工艺流程如图2所示。
图2改造后的处理工艺流程
3.2主要构筑物及设计参数
(1)格栅渠。利用原有机械格栅，钢混结构，1座，尺寸为2m×1m×2.85m，用于截留污水中的漂浮物及皮屑等。
(2)集水井。利用原有集水井，钢混结构，1座，尺寸为10m×3m×4m，利用原有提升泵2台，1用1备。
(3)1#沉淀池。新建，钢混结构，1座;反应区尺寸为3.7m×6.7m×4.3m，沉淀区尺寸为27.5m×6.7m×3.3m，表面负荷0.81m3/(m2˙h)，沉淀时间3.75h;设旋转过滤机和桁车式泵吸泥机1台。
(4)预曝气调节池。利用原有调节池，钢混结构，2座;单座尺寸为17m×16.3m×4.5m，水力停留时间14.8h;利用现有提升泵、鼓风机和FeSO4投加装置。将原有穿孔管曝气系统更换为旋切式曝气系统。
(5)2#沉淀池。利用原有沉淀池，钢混结构，1座;尺寸为D14m×3.5m，表面负荷0.81m3/(m2˙h)，沉淀时间3.0h;利用原有单周边传动刮泥机1台。
(6)1#中间水池。新建，钢混结构，1座;尺寸为3.5m×3.5m×4.3m，有效容积为49m3，设置提升泵3台，2用1备。
(7)水解酸化池。新建，钢混结构，数量2座，单座尺寸为13m×6.5m×6.3m，总有效容积1014m3，停留时间8.1h，上升流速0.74m/h;池内设置弹性立体填料，池底设置布水系统和排泥系统。
(8)缺氧池。新建，钢混结构，2座，每座分3个廊道，单廊道尺寸13m×4m×5.5m，总有效容积1560m3，停留时间12.48h;池内设置6台低速潜水推流器。
(9)好氧池。利用原有氧化沟改造而成，钢混结构，分4个廊道，单廊道尺寸为58m×6m×3.7m，总有效容积为4454.4m3，停留时间35.6h，BOD5污泥负荷0.085kg/(kg˙d)，各廊道内设置低速潜水推流器1台进行搅拌;池底设置旋切式曝气器，设置离心泵5台进行混合液回流，4用1备，回流比300%。
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(10)二沉池。利用原有二沉池，钢混结构，1座;尺寸为D18m×3.5m，表面负荷0.49m3/(m2˙h);利用原有污泥泵进行污泥回流和剩余污泥排放。
(11)2#中间水池。利用原有水池，钢混结构，1座;尺寸为8m×6m×3m，有效容积为129.6m3，设置提升泵5台，3用2备。
(12)曝气生物滤池。利用原有2座，新增1座，钢结构，单座尺寸D5m×6.4m，BOD5容积负荷0.86kg/(m3˙d)，NH3-N负荷0.93kg/(m3˙d)，滤速2.12m/h;利用原有风机进行鼓风曝气。
(13)斜管沉淀池。新建，钢混结构，数量1座;前端设混凝反应区，尺寸为3.25m×7.5m×3.8m，沉淀区尺寸为7.5m×7.5m×4.7m，表面负荷2.44m3/(m2˙h);池内设置斜管填料。
(14)清水池。利用原有清水池，钢混结构，数量1座，尺寸为15m×6m×2.5m，有效容积198m3，利用原有反冲洗泵定时进行反冲洗。
(15)1#污泥贮池。新建，钢混结构，数量1座，尺寸为8m×4.5m×4.5m，有效容积144m3;池内设高速潜水推流器1台进行机械搅拌。
(16)2#污泥贮池。利用原有设施，钢混结构，数量1座，尺寸为17m×4m×4.5m，有效容积272m3，利用原有搅拌设施。
(17)污泥脱水间。利用原有设施，砖混结构，数量1座，尺寸为18m×12m×5.2m，利用原有污泥脱水系统。
(18)鼓风机房、配电室。新建，砖混结构，数量1座，尺寸为19.8m×4.2m×4.2m，房内设置三叶罗茨鼓风机6台，4用2备。(19)加药间。新建，砖混结构，数量1座，尺寸为9m×3m×4.2m，房内设置加酸、加PAC、加PAM设备各1套。
4运行效果
改造后各工段运行稳定，水质处理效果稳定，出水稳定达标，运行数据见表2。由表2可以看出，改造后的处理工艺对COD、BOD5、NH3-N、SS的去除率分别为98.3%、99.4%、97.0%、98.9%，出水水质达到了《污水综合排放标准》(GB8978—1996)一级标准要求。
表2改造后各工段运行效果
5经济分析
工程改造费用为802.62万元，包括构(建)筑物、设备等直接投资650.54万元;设计费、调试费等间接投资152.08万元。运行成本主要包括电费、人工费以及药剂费等，运行费用总计10462.20元/d，折合吨水成本为3.49元/m3。
6结论
(1)在改造工程实施过程中，充分利用原有处理设施和设备，从运行效果来看，改造后整个处理系统安全可靠，运行稳定，处理效果好，处理后的废水水质能够达到GB8978—1996一级标准的要求。
(2)采用预处理+生物处理系统+深度处理组合工艺处理废水，具有工艺先进、技术合理、耐冲击性强、出水水质稳定的特点，具有较好的环境效益和经济效益，同时其处理效果稳定可靠，操作简单，具有良好的推广价值。
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原标题：制革废水处理工艺改造
