1、焦化行业污水处理AAO工艺摘要：根据本溪北营钢铁公司的实际污水处理工程建设与运行调试情况, 介绍了焦化废水A-A/O系统的工艺流程和原理，并对开工调试中污泥培养驯化及影响硝化反硝化反应的因素进行了探讨。 关键词：焦化废水 硝化反硝化 运行管理1 前言 焦化废水是在原煤高温干馏、煤气净化和化工产品精制过程中产生的废水，其主要来源有三个：一是剩余氨水，它是在煤干馏及煤气冷却中产生出来的废水，其水量占焦化废水总量的一半以上，是焦化废水的主要来源；二是在煤气净化过程中产生出来的废水，如煤气终冷水和粗苯分离水等；三是在焦油、粗苯等精制过程中及其它场合产生的废水。焦化废水是含有大量难降解有机污染物的工业废
2、水，其成分复杂，含有大量的酚、氰、苯、氨氮等有毒有害物质，超标排放的焦化废水对环境造成严重的污染。 目前，国内约有50%焦化厂使用传统的好氧污泥法处理废水1，虽然出水的酚、氰、BOD5基本达到排放标准，但对氨氮和onclick=g(COD);CODcr值一直很难达标。 北营钢铁集团焦化公司一炼焦焦化废水处理系统采用传统的活性污泥工艺，其出水onclick=g(COD);CODcr、NH3-N严重超标。2000年该公司在焦炉大修改造时，又配套建成焦化化产回收工艺和处理能力为70m3/h的酚氰废水处理站，采用-/工艺处理蒸氨废水和其它废水。经过污泥培养、驯化、调试运行，外排水中污染物达到了钢铁工业
3、水污染物排放标准（GB13456-1992）中的二级标准。2 水质与工艺流程2.1焦化废水水质目前北钢集团焦化公司工业废水主要包括终冷洗涤水、粗苯分离水、剩余氨水等废水，这些废水全部集中在一起送往蒸氨塔蒸氨，水量不大但污染物浓度很高。具体指标见表1 表1 处理站进水指标 种类水质/mg.l-1PH值水量/m3.h-1 酚氰onclick=g(COD);CODCr氨氮 进站废水1202000201004000100003007005.59.02545 设计值700203000COD和悬浮物，包括混合反应池、混凝沉淀池等 2.3.3.1混合反应池 二沉池部分出水用于熄焦后，剩余部分流入混合井，在此
4、投加聚合硫酸铁（PFS）混凝剂，聚丙烯酰胺（PAM）助凝剂，药剂量根据实际需要加入。而后流入絮凝反应池，在混合搅拌机的搅拌下，混凝剂等药剂与废水充分混合反应，其目的使废水中悬浮物形成较大的絮凝体，以便从废水分离出来，经混合反应池出水管道自流到混凝沉淀池进行泥水分离。2.3.3.2混凝沉淀池 分离后的出水排入生产雨水排水管道，沉淀于池底的污泥经管道送污泥浓缩池处理。2.3.4污泥处理 主要由污泥浓缩池等组成。2.3.4.1污泥浓缩池混凝沉淀池排出的絮凝污泥和二沉池及回流沉淀池排出的剩余污泥，分别由泵送到污泥浓缩池中，污泥在污泥浓缩池中浓缩，分离后的上清液经出水槽收集，并经管道自流回到污水提升井，
5、进入系统重新处理。 污泥浓缩池的运行，应根据实际情况进行，也可按两天排一次泥进行操作，排泥时间约2小时，浓缩后污泥含水率应不大于98%。 浓缩后的污泥经污泥泵提升至槽车送到煤场，掺混在煤中焚烧。3 调试运行及影响因素3.1调试运行该焦化厂酚氰污水处理站自2003年初开始投入使用，从本钢焦化厂接种污泥，在好氧池投加了占池容1%左右的焦化污泥，厌氧池和缺氧池未投加污泥。由于接种污泥量少且缺少污泥培养驯化经验，故整个系统一直运转不正常，至10月底好氧池污泥沉降比仅为4%，蒸氨废水处理量为13t/h，整个系统出水酚为140mg/l,onclick=g(COD);COD为2000mg/l。后与大连理工大
6、学环境工程研究设计所合作于11月初重新对生物系统进行了培养驯化工作。根据当时接种污泥量有限和现场实际情况，决定采用对厌氧池、缺氧池和好氧池同步培养驯化。3.1.1厌氧池和缺氧池的培养驯化向厌氧池和缺氧池投加了占池容约2.5%活性污泥，控制初始蒸氨废水负荷在10t/h，同时考虑到蒸氨废水中氨氮、酚和氰等有毒物质浓度较高（高于设计进水水质），所以在厌氧池进水处采用一倍多的工业水进行稀释。20天后，在预先放置的供观察生物膜情况的填料串上可看到有一层很薄的生物膜，后逐渐增加蒸氨废水处理量。由于好氧池污泥相对增长较快，在其SV达到30%以上后，于其污泥回流管道上引管至厌氧池和缺氧池，连续进行投泥，经过两
7、个月后，出水onclick=g(COD);COD基本稳定。控制进水氨氮浓度300mg/l，酚200mg/l氰20mg/l；并保证厌氧池温度在3545，缺氧池温度在2535,两池pH值在69， 3.1.2好氧池的培养驯化 利用好氧池原有污泥进行培养驯化，同时向好氧池投加工业葡萄糖作为微生物的补充碳源，按照进水浓度、进水量和公式（BOD5）：N：P=100：5：1计算磷源（采用磷酸二氢钾作为磷源）用量。另外考虑到好氧池污泥浓度低，耐负荷能力较生物膜系统差，又在进好氧池添加部分工业水进行稀释，根据好氧池污泥性状和出水指标，逐步增加蒸氨废水流量，减少稀释水用量。经过两个月的培养驯化，SV30达到30%
8、左右，蒸氨废水处理量为3035t/h，好氧池出水酚、氰0.5/mg/l,onclick=g(COD);COD基本稳定在200300mg/l。3.1.3硝化细菌与反硝化细菌的驯化培养在缺氧池和好氧池污泥培养过程中，根据进水pH的变化采用纯碱调节，使其稳定在78.5之间，并随污泥的增长逐渐加大曝气量，使DO保持在35mg/l,经过1个月后，缺氧池开始有气泡生成，并随回流污水量的加大，气泡也增多。经过对缺氧池和好氧池进出水水质的化验也表明氨氮和硝态氮的去处率也在逐渐增加。 但在好氧池的SV%增长到25%，MLSS在2.5g/l左右时，由于风量供应不足，使得DO明显降低，缺氧池气泡也明显减少，硝化和反
9、硝化效果变差。3.1.4后混凝系统的调试首先对聚合硫酸铁混凝剂作了静态和动态的试验，结果表明投加量在100300mg/l时效果最佳。由于二沉池有部分外排水送到熄焦池熄焦导致进入混凝系统的水量有规律波动，因此投药量也要作相应调整，否则影响外排水质；另外，混凝沉淀池排泥要及时，防止出水悬浮物和onclick=g(COD);COD浓度增高。3.2影响因素3.2.1溶解氧（DO）硝化菌是专性好氧菌，以氧化NH3-N或NO2-N以获得足够的能量用于生长。故DO的高低直接影响硝化菌的生长及活性。当DO升高时，硝化速率亦增加，当DO低于0.5mg/l时，硝化反应趋于停止。焦化废水的调试结果表明，好氧池DO应
10、控制在35mg/l。 氧的存在会抑制异化反硝化细菌对硝酸盐的还原，从而影响脱氮能否进行到底。有资料报道，氧能抑制有些反硝化细菌合成硝酸盐还原酶，氧可以作为电子受体，从而竞争性的阻碍硝酸盐的还原。只有在环境中DO为零时，反硝化速率才达到最高；随着DO的上升，反硝化速率逐渐趋于零。测试结果也表明悬浮污泥反硝化系统缺氧区的DO应控制在0.5mg/l以下，生物膜法反硝化系统DO可稍微高些，控制在1.0mg/l以下即可。 目前该酚氰处理站鼓风系统运行两台风机，风量严重不足，尤其进入夏季，气温升高，风机性能降低，导致好氧池出水溶解氧COD/TKN大于4的要求来控制进水水质。当废水中的BOD5/TN大于3时
11、，即可顺利进行反硝化反应，达到脱氮的目的，无须外加碳源。当BOD5/TN小于3时，需另加碳源达到理想的脱氮效果。经过蒸氨后的焦化废水基本满足(COD);COD/NH3-N大于6的要求。3.2.5泥龄 由于溶解氧的限制，使得污泥浓度一直保持在23g/l，相应泥龄在1015天，低于MLSS3g/l及泥龄大于50天3的理想条件。3.2.6有毒有害物质的控制 硝化细菌生长缓慢（世代时间约为31h），产率低，当系统负荷受冲击后恢复缓慢；并且硝化细菌对有毒物存在十分敏感，当有毒有害物质浓度超过一定数量时对硝化细菌生长产生抑制作用。焦化废水中的挥发酚、氰化物、氨、苯、硫氰化物及NO2-N等浓度控制不当，均对
12、硝化细菌和反硝化细菌有抑制或毒害作用。经过向蒸氨系统投加NaOH,降低氨氮后，整个系统的onclick=g(COD);COD去除率明显改善，好氧池对onclick=g(COD);COD去除率由原来的70%提高到90%以上，经混凝处理后，系统外排水onclick=g(COD);COD达到150mg/l以下。4结论41北钢集团焦化公司采用A-A/O法处理蒸氨后的高浓度废水，onclick=g(COD);COD、氨氮去除率分别在96%、86%，外排水指标基本能够达到GB13456-92二级排放标准。42 A-A/O法是目前处理焦化废水较有效的方法，但该法抗负荷冲击能力较差。事故调节池在稳定系统运行的作用不可忽视，应在设计与运行管理中予以重视；同时应加强各排水工序协调工作，尽可能减少系统水质的波动。43混凝沉淀处理对整个系统水质达标起着重要作用，可进一步使onclick=g(COD);CODcr浓度降低3050%。
