環保壓力和經濟發展需求的雙刺激，使化工企業不斷向園區聚集發展。這些化工企業類型複雜、產品多樣，使得化工園區汙水處理廠接收的廢水具有汙染物成分複雜、水質水量波動大、有毒、難降解等特點，致使經傳統生物工藝處理難以達標排放，需進行深度處理。
本文以某化工園區廢水處理廠提標改造工程為研究對象，進行工藝設計，探討處理效果，以期為化工園區廢水治理提供借鑒。
1、工程概況
為了滿足園區發展需要，某化工園區將該園區內某企業汙水處理設施升級改造為園區汙水處理廠。該化工園區主要發展吡啶堿產業鏈、農藥、生物醫藥及化工新材料項目，園區廢水主要以農化和醫藥廢水及其他綜合化工廢水為主，廢水產生量約6500~8500m3/d。
1.1 汙水處理廠現狀
汙水處理廠現狀處理汙水為稀釋後的吡啶堿、有機磷及殺菌劑生產廢水，設計規模30000m3/d，采用水解酸化+CASS工藝，出水執行《汙水綜合排放標準》一級標準。通過現場分析及核算，現有工藝出水很難達到GB18918-2002一級A標準，故需提標改造。
1.2 設計規模及進出水水質
設計規模10000m3/d。
由於化工園區企業類型複雜、生產產品不一，所排放的廢水汙染物濃度不一，特征汙染物種類不同，統一直接收集處理難度極大。故各企業自行預處理達到汙水廠納管標準後接入汙水廠。設計進出水水質如表1所示。
2、工藝設計
2.1 提標改造方案
通過現場分析及核算，水解酸化+CASS工藝可以考慮充分利用，改造為強化生化處理段，以減少投資。現有水解酸化池為脈衝式水解酸化，處理效果一般，改造其配水方式，並通過汙泥回流提高水解酸化效果。現有CASS池對汙水中的有機物、氨氮、總氮、總磷等汙染物的處理效果較好，可以繼續使用。但部分管道腐蝕嚴重，曝氣效果極差，設備存在老化問題，對此進行改造。根據設計處理規模隻需改造其中8格。CASS池預反應區改造成預缺氧池，進行反硝化，降低CASS池中聚磷菌與反硝化菌的競爭，強化脫氮除磷效果。
強化生化處理後，大部分有機汙染物得到降解，而殘留於水中的難降解有機物卻影響了汙水的達標排放。顯然，此類汙水再采用單純的生化處理效率極低。臭氧催化氧化技術是在傳統臭氧氧化基礎上發展而來的一種新型的高級氧化技術，氧化速率更快，臭氧利用率更高，可對此類汙水進行深度處理。
由於CASS工藝出水SS較高，約為50~60mg/L左右，將直接影響臭氧催化氧化的正常運行，增加臭氧投加量，增大運行成本，故在臭氧催化氧化前增加具有占地麵積小、工程造價低、耐衝擊負荷等優點的高效沉澱池。
經過臭氧催化氧化處理後的廢水可生化性增強，可進一步生化處理。曝氣生物濾池(BAF)技術與傳統活性汙泥法相比具有處理效率高、占地麵積小、基建及運行費用低、管理方便和出水水質好等優點，常被用於廢水的深度處理。有研究表明，將臭氧催化氧化與BAF組合用於化工廢水處理，不僅能發揮物化和生化處理各自的優勢，還能提高廢水的處理效率，降低處理成本。
綜上，深度處理段采用臭氧催化氧化+BAF組合工藝。
2.2 工藝流程
如圖1所示。
2.3 主要構築物及設計參數
見表2。
3、調試運行效果
提標改造工程於2018年6月開工，2019年8月完成水質調試驗收工作。調試期間CODCr、氨氮、TP進出水水質見表3。
由表3可知，調試期間進水CODCr、氨氮、TP的濃度波動較大，平均值超過設計進水指標。經處理後，出水CODCr、氨氮、TP的平均濃度分別為23mg/L、1.14mg/L、0.27mg/L，平均去除率分別為97.81%、98.99%、93.08%，穩定達標。可見該工藝具有較強的抗衝擊負荷能力。
CODCr、氨氮的去除主要發生在CASS池，去除量占總量的平均值分別為68.73%、85.95%(考慮水解酸化池增加的氨氮量)。但遠達不到設計出水要求，需要進行深度處理。深度處理段，臭氧催化氧化池CODCr的平均去除率為24.24%；BAF池CODCr的去除率最低50%，最高可達75%，平均去除率為69.33%，調試末期出水CODCr基本穩定在25mg/L；高效沉澱池及臭氧催化氧化池對氨氮基本無去除作用，BAF池對氨氮的平均去除率為91.86%，出水水質最優可達0.69mg/L；可見臭氧催化氧化+BAF工藝對CODCr、氨氮深度處理效果良好。
在進水TP濃度超設計值的情況下，通過實時監測進出水TP的濃度變化，及時調整高效沉澱池的加藥量及排泥量，強化化學除磷的效果，高效沉澱池出水TP濃度平均為0.48mg/L，基本滿足設計出水指標。後續BAF池兼有部分生物除磷功能，可再次提升出水水質，降低TP濃度，出水穩定在0.3mg/L以下，達地表IV類水標準。
4、結論
(1)采用“水解酸化+CASS+高效沉澱池+臭氧催化氧化+BAF”工藝處理化工園區廢水是可行的，不僅充分利用舊有構築物及設備，極大節省投資成本，而且該工藝具有較強的抗衝擊負荷能力，處理效果穩定達到GB18918-2002一級A標準。
(2)“臭氧催化氧化+BAF”組合工藝作為深度處理工藝，可有效增加廢水可生化性，強化難降解廢水處理效果，保證達標排放，其中臭氧催化氧化池對CODCr的平均去除率為24.24%，BAF池對CODCr、氨氮的平均去除率分別為69.33%、91.86%。
