焦化廢水處理工程實(shí)例

趙紹燕

摘要：針對焦化廢水特點(diǎn)某焦化廠選擇膜生物反應(yīng)器作為該廠廢水處理工藝。介紹了該焦化廠完整的工藝設(shè)計；工程調(diào)試運(yùn)行結(jié)果表明出水完全達(dá)標(biāo)。指出該組合工藝處理焦化廢水完全可行，尤其是膜生物反應(yīng)器的應(yīng)用增強(qiáng)了生化處理效果，是該廠廢水出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的保證。

關(guān)鍵詞：焦化廢水；A/O膜生物反應(yīng)器

Abstract：According to the characteristics of the coking wastewater ， membrane bioreactor is chosen as the wastewater treatment process in a coking plant. Introduces the completely process design of the coking plant； Debugging and running results show that The discharge can meet the need of discharging standar completely. Pointed out that the combined process treatment of coking wastewater is feasible， especially the application of membrane bioreactor enhanced biological treatment effect and guarantee the discharge of wastewater meeting the standards

Keywords：Coking wastewater；A/O membrane bioreactor

概述

焦化廢水是煤在高溫干餾過程中以及煤氣凈化、化學(xué)產(chǎn)品精制過程中形成的廢水，他的主要來源有三個：一是剩余氨水，是在煤干餾及煤氣冷卻中產(chǎn)生出來的廢水，他的水量占焦化廢水總量的一半以上，也是焦化廢水的主要來源；二是在煤氣凈化過程中產(chǎn)生出來的廢水，如煤氣終冷水和粗苯分離水等；三是在焦油、粗苯等精制過程中及其它場合產(chǎn)生的廢水。其中含有酚、氨氮、氰、苯、吡啶、吲哚和喹啉等幾十種污染物，成分復(fù)雜，污染物濃度高、色度高、毒性大，性質(zhì)非常穩(wěn)定，是一種典型的難降解有機(jī)廢水。它的超標(biāo)排放對環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。

某位于西北地區(qū)焦化廠廢水主要有剩余氨水及煤氣凈化產(chǎn)生的廢水，日產(chǎn)生量為1200噸。廢水處理主要由預(yù)處理系統(tǒng)、生化處理系統(tǒng)（水解、 A/O膜生物反應(yīng)器）、后端深度處理系統(tǒng)等組成。處理后出水達(dá)到GB8978-1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》一級排放標(biāo)準(zhǔn)。

1設(shè)計處理水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

進(jìn)出水主要水質(zhì)指標(biāo)如表1所示。

表1進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)

項(xiàng)目 單位 設(shè)計進(jìn)水?dāng)?shù)值 設(shè)計出水?dāng)?shù)值

CODcr： mg/L ≤3000 ≤100

BOD5： mg/L ≤1000 ≤20

SS mg/L ≤ 150 ≤ 70

揮發(fā)酚 mg/L ≤500 ≤0.5

油 mg/L ≤150 ≤8

NH3-N mg/L ≤ 200 ≤ 15

CN- mg/L ≤15 ≤0.5

硫化物 mg/L 20 ≤1

2工藝流程描述

2.1預(yù)處理部分：由氣浮、調(diào)節(jié)池組成。

焦化廢水中含有大量油，包括重油、輕油和乳化油。在廢水的生化處理過程中，油的存在對微生物有抑制和毒害的作用。當(dāng)廢水中的焦油含量達(dá)到了一定濃度時，活性污泥菌膠團(tuán)表面會粘附一定量的油，阻礙了微生物對水中溶解氧的攝取，會使污泥的生物活性和生化處理的效果下降。另外，污泥表面附油后，密度減少，會影響污泥的沉降性能，使之上浮，以致隨水流失。同時焦油會使膜迅速污染。

氣浮設(shè)備采用加壓容器氣浮用來去除來水中的乳化油。

調(diào)節(jié)池進(jìn)行水質(zhì)水量的調(diào)節(jié)。里面設(shè)置微孔曝氣及加熱盤管。

蒸氨除油處理后的焦化廢水在集水池由泵送入氣浮設(shè)備（加藥氣浮一體機(jī)），進(jìn)行乳化油的去除，在此廢水中所含的乳化油脫穩(wěn)后被上浮的小氣泡吸附而除去。池上設(shè)有刮浮油沫機(jī)，將分離出來的浮油刮入浮油收集槽，并送往輕油池進(jìn)行油水分離。同時在氣浮設(shè)備中通入臭氧，以去除色度和對難生化降解的有機(jī)物進(jìn)行降解。出水進(jìn)入調(diào)節(jié)池，進(jìn)行水質(zhì)水量的調(diào)節(jié)。與調(diào)節(jié)池并列設(shè)有事故調(diào)節(jié)池，主要用于來水水質(zhì)惡化時，暫時貯存預(yù)處理出水。事故池水經(jīng)污水泵提升逐漸送入均合池進(jìn)系統(tǒng)處理，經(jīng)過格柵處理的生活污水進(jìn)入調(diào)節(jié)池進(jìn)行處理。

2.2生化處理部分

由厭氧，缺氧-好氧及膜組成的膜生物反應(yīng)器（MBR）組成。

厭氧生化處理：經(jīng)過預(yù)處理后的廢水在這里進(jìn)行有機(jī)物的降解與去除。采用厭氧折流板反應(yīng)器（ABR），ABR工藝集上流式厭氧污泥床和分階段多相厭氧反應(yīng)器技術(shù)于一體，提高了厭氧反應(yīng)器的負(fù)荷和處理效率，而且使其穩(wěn)定性和對不良因素的適應(yīng)性大為增強(qiáng)。

好氧生化處理：廢水經(jīng)過好氧生物氧化法對有機(jī)物進(jìn)行進(jìn)一步去除。考慮到本項(xiàng)目對氨氮的去除要求，選擇具有脫氮功能的缺氧-好氧工藝即A/O法作為好氧處理工藝。同時為了提高污泥濃度，富集硝化菌，好氧池末端采用膜生物反應(yīng)器工藝。

膜—生物反應(yīng)器工藝（MBR工藝）是膜分離技術(shù)與生物技術(shù)有機(jī)結(jié)合的新型廢水處理技術(shù)，它利用膜分離設(shè)備將生化反應(yīng)池中的活性污泥和大分子有機(jī)物質(zhì)截留住，省掉二沉池?；钚晕勰酀舛纫虼舜蟠筇岣撸νＡ魰r間（HRT）和污泥停留時間（SRT）可以分別控制，而難降解的物質(zhì)在反應(yīng)器中不斷反應(yīng)、降解。因此，膜—生物反應(yīng)器工藝通過膜分離技術(shù)大大強(qiáng)化了生物反應(yīng)器的功能，與傳統(tǒng)的生物處理方法相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

能夠高效地進(jìn)行固液分離，出水水質(zhì)良好、穩(wěn)定，不受系統(tǒng)進(jìn)水水質(zhì)波動的影響。

膜的高效截流作用，使微生物完全截流在生物反應(yīng)器內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)器水力停留時間（HRT）和污泥齡（SRT）的完全分離，使運(yùn)行控制更加靈活穩(wěn)定。

反應(yīng)器內(nèi)的微生物濃度高，耐沖擊負(fù)荷。

有利于增殖緩慢的硝化細(xì)菌的截流、生長和繁殖，系統(tǒng)硝化效率也得到提高。

泥齡長。膜分離使污水中的大分子難降解成分，在體積有限的生物反應(yīng)器內(nèi)有足夠的停留時間，大大提高了難降解有機(jī)物的降解效率。

系統(tǒng)采用PLC控制，可實(shí)現(xiàn)全程自動化控制。

本項(xiàng)目采用分置式膜生物反應(yīng)器即膜區(qū)與好氧生化區(qū)分開，這樣有利于減少活性污泥粘結(jié)造成膜通量的下降；同時保證好氧區(qū)和膜區(qū)不同的曝氣環(huán)境。

為了保證MBR膜組件良好的水通量，持續(xù)、穩(wěn)定地出水，系統(tǒng)通過膜區(qū)曝氣產(chǎn)生的氣泡及水流，使膜絲充分抖動對膜進(jìn)行擦洗。同時采用間歇的運(yùn)行方式，可防止膜孔堵塞，使長期的穩(wěn)定運(yùn)行成為可能。

2.3末端處理部分

絮凝沉淀及清水池組成。

進(jìn)一步去除COD、懸浮物及對出水脫色。采用旋流混凝及斜管沉淀池。絮凝沉淀池中布設(shè)加熱盤管。若水質(zhì)不達(dá)標(biāo)清水池中的水回流至生化池重新處理。

3運(yùn)行效果

項(xiàng)目滿負(fù)荷試運(yùn)行以來出水均能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，即使來水水質(zhì)有波動對出水影響也不大。

項(xiàng)目的總噸水處理成本為5元。

4結(jié)論

1）該項(xiàng)目物化+生化的處理工藝在技術(shù)及經(jīng)濟(jì)上均是可行的。

2）膜在生化處理中的應(yīng)用，增強(qiáng)了生化處理效果，特別是對微生物的截留作用，特別適用于焦化廢水中微生物的培養(yǎng)馴化，是整個工藝技術(shù)可行的有力保證。

3）焦化廢水氨氮及石油含量很高，故進(jìn)入廢水處理前必需要進(jìn)行蒸氨及除油處理。特別是膜生物反應(yīng)器工藝對石油類污染物更敏感要求更嚴(yán)格。

4）盡管膜生物反應(yīng)器在焦化廢水處理中效果顯著，但是膜通量的取值、膜生物反應(yīng)器的布置方式、運(yùn)行方式、污泥濃度、維護(hù)方式等是設(shè)計成敗的關(guān)鍵，設(shè)計不當(dāng)不僅沒有效果還造成投資及運(yùn)行成本的增加，得不償失。

5）位于北方地區(qū)的焦化廢水處理設(shè)計中必須考慮保溫加熱措施。如該焦化廠就在部分構(gòu)筑物中布置了加熱盤管。