环保压力和经济发展需求的双刺激，使化工企业不断向园区聚集发展。这些化工企业类型复杂、产品多样，使得化工园区污水处理厂接收的废水具有污染物成分复杂、水质水量波动大、有毒、难降解等特点，致使经传统生物工艺处理难以达标排放，需进行深度处理。
本文以某化工园区废水处理厂提标改造工程为研究对象，进行工艺设计，探讨处理效果，以期为化工园区废水治理提供借鉴。
1、工程概况
为了满足园区发展需要，某化工园区将该园区内某企业污水处理设施升级改造为园区污水处理厂。该化工园区主要发展吡啶碱产业链、农药、生物医药及化工新材料项目，园区废水主要以农化和医药废水及其他综合化工废水为主，废水产生量约6500~8500m3/d。
1.1 污水处理厂现状
污水处理厂现状处理污水为稀释后的吡啶碱、有机磷及杀菌剂生产废水，设计规模30000m3/d，采用水解酸化+CASS工艺，出水执行《污水综合排放标准》一级标准。通过现场分析及核算，现有工艺出水很难达到GB12024-0302一级A标准，故需提标改造。
1.2 设计规模及进出水水质
设计规模10000m3/d。
由于化工园区企业类型复杂、生产产品不一，所排放的废水污染物浓度不一，特征污染物种类不同，统一直接收集处理难度极大。故各企业自行预处理达到污水厂纳管标准后接入污水厂。设计进出水水质如表1所示。
2、工艺设计
2.1 提标改造方案
通过现场分析及核算，水解酸化+CASS工艺可以考虑充分利用，改造为强化生化处理段，以减少投资。现有水解酸化池为脉冲式水解酸化，处理效果一般，改造其配水方式，并通过污泥回流提高水解酸化效果。现有CASS池对污水中的有机物、氨氮、总氮、总磷等污染物的处理效果较好，可以继续使用。但部分管道腐蚀严重，曝气效果极差，设备存在老化问题，对此进行改造。根据设计处理规模只需改造其中8格。CASS池预反应区改造成预缺氧池，进行反硝化，降低CASS池中聚磷菌与反硝化菌的竞争，强化脱氮除磷效果。
强化生化处理后，大部分有机污染物得到降解，而残留于水中的难降解有机物却影响了污水的达标排放。显然，此类污水再采用单纯的生化处理效率极低。臭氧催化氧化技术是在传统臭氧氧化基础上发展而来的一种新型的高级氧化技术，氧化速率更快，臭氧利用率更高，可对此类污水进行深度处理。
由于CASS工艺出水SS较高，约为50~60mg/L左右，将直接影响臭氧催化氧化的正常运行，增加臭氧投加量，增大运行成本，故在臭氧催化氧化前增加具有占地面积小、工程造价低、耐冲击负荷等优点的高效沉淀池。
经过臭氧催化氧化处理后的废水可生化性增强，可进一步生化处理。曝气生物滤池(BAF)技术与传统活性污泥法相比具有处理效率高、占地面积小、基建及运行费用低、管理方便和出水水质好等优点，常被用于废水的深度处理。有研究表明，将臭氧催化氧化与BAF组合用于化工废水处理，不仅能发挥物化和生化处理各自的优势，还能提高废水的处理效率，降低处理成本。
综上，深度处理段采用臭氧催化氧化+BAF组合工艺。
2.2 工艺流程
如图1所示。
2.3 主要构筑物及设计参数
见表2。
3、调试运行效果
提标改造工程于2024年6月开工，2024年8月完成水质调试验收工作。调试期间CODCr、氨氮、TP进出水水质见表3。
由表3可知，调试期间进水CODCr、氨氮、TP的浓度波动较大，平均值超过设计进水指标。经处理后，出水CODCr、氨氮、TP的平均浓度分别为23mg/L、1.14mg/L、0.27mg/L，平均去除率分别为97.81%、98.99%、93.08%，稳定达标。可见该工艺具有较强的抗冲击负荷能力。
CODCr、氨氮的去除主要发生在CASS池，去除量占总量的平均值分别为68.73%、85.95%(考虑水解酸化池增加的氨氮量)。但远达不到设计出水要求，需要进行深度处理。深度处理段，臭氧催化氧化池CODCr的平均去除率为24.24%；BAF池CODCr的去除率最低50%，最高可达75%，平均去除率为69.33%，调试末期出水CODCr基本稳定在25mg/L；高效沉淀池及臭氧催化氧化池对氨氮基本无去除作用，BAF池对氨氮的平均去除率为91.86%，出水水质最优可达0.69mg/L；可见臭氧催化氧化+BAF工艺对CODCr、氨氮深度处理效果良好。
在进水TP浓度超设计值的情况下，通过实时监测进出水TP的浓度变化，及时调整高效沉淀池的加药量及排泥量，强化化学除磷的效果，高效沉淀池出水TP浓度平均为0.48mg/L，基本满足设计出水指标。后续BAF池兼有部分生物除磷功能，可再次提升出水水质，降低TP浓度，出水稳定在0.3mg/L以下，达地表IV类水标准。
4、结论
(1)采用“水解酸化+CASS+高效沉淀池+臭氧催化氧化+BAF”工艺处理化工园区废水是可行的，不仅充分利用旧有构筑物及设备，极大节省投资成本，而且该工艺具有较强的抗冲击负荷能力，处理效果稳定达到GB12024-0302一级A标准。
(2)“臭氧催化氧化+BAF”组合工艺作为深度处理工艺，可有效增加废水可生化性，强化难降解废水处理效果，保证达标排放，其中臭氧催化氧化池对CODCr的平均去除率为24.24%，BAF池对CODCr、氨氮的平均去除率分别为69.33%、91.86%。
