焦化酚氰廢水生化處理運(yùn)行實(shí)踐

趙桐

摘? 要：為了提高焦化廠酚氰廢水處理效率，圍繞酚氰廢水的生化處理操作，首先探討酚氰廢水來源，了解其主要是從物料帶入水與化合生成水、蒸氨過程帶入水中形成，其次分析酚氰廢水的處理工藝，并且提出增設(shè)斜孔塔盤與可提升式曝氣器這兩點(diǎn)優(yōu)化措施，提高酚氰廢水的生化處理效率，并且為焦化廠生產(chǎn)環(huán)節(jié)與廢水處理工藝的優(yōu)化奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：焦化廠;酚氰廢水;生化處理

Abstract： In order to improve the treatment efficiency of phenol-cyanide wastewater from coking plant， this paper focuses on the biochemical treatment operation of phenol-cyanide wastewater. Firstly， the source of phenol-cyanide wastewater is discussed， and it is suggested that it is mainly formed from the process of water and ammonia steaming. Secondly， the treatment process of phenol-cyanide wastewater is analyzed， and two optimization measures of adding inclined hole tray and lifting aerator are proposed to improve the biochemical treatment efficiency of phenol-cyanide wastewater， so as to lay the foundation for the optimization of production link and wastewater treatment process of coking plant.

焦化廠廢水處理一般會(huì)采用物理技術(shù)、生物技術(shù)、物理化學(xué)技術(shù)，其中物理技術(shù)又包含中立分離法、膜分離法兩種工藝，生物技術(shù)包含生化法與生物脫氮法，物理化學(xué)技術(shù)包含萃取法、吸附法與催化濕式氧化法等工藝。針對(duì)焦化廠生產(chǎn)形成的酚氰廢水進(jìn)行生化處理，為了避免對(duì)生態(tài)環(huán)境、工作人員身體健康帶來影響，需要明確酚氰廢水來源渠道與產(chǎn)生量，選擇針對(duì)性的處理方案，這是目前焦化廠廢水處理的重要工作。

1 焦化酚氰廢水來源渠道

焦化酚氰廢水一般是通過物料帶入水與化合生成水、蒸氨過程帶入水產(chǎn)生，具體分析如下：第一，物料帶入水與化合生成水。煉焦煤主要采用洗精煤，在煉焦環(huán)節(jié)控制裝爐煤水分，通常以10%為最佳。煉焦時(shí)煤在熱作用下會(huì)出現(xiàn)裂解，隨后化合水析出含量在0.02～0.04t（H2O）/t焦區(qū)間，水蒸氣在荒煤氣的作用下被引出，通過初凝器進(jìn)行冷卻處理可以獲得冷凝水（剩余氨水）[1]。冷凝水在煤氣終冷器中冷卻處理，依然會(huì)有煤氣冷凝液生成，根本原因在于廢水中包含酚、氰、氨、硫化物、石油類等物質(zhì)，由此便獲得酚氰廢水。酚氰廢水在焦化工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，產(chǎn)量通常為0.2m3/t焦;第二，蒸氨過程帶入水。焦化廠選擇蒸氨工藝主要會(huì)直接進(jìn)行蒸汽加熱，通常1t蒸汽會(huì)蒸出約4t左右的剩余氨水。蒸氨環(huán)節(jié)受到蒸汽冷凝，蒸氨廢水產(chǎn)生量也會(huì)隨之增多。

2 焦化酚氰廢水處理工藝

酚氰廢水處理首先會(huì)進(jìn)入到重油處理系統(tǒng)，后續(xù)環(huán)節(jié)為氣浮分離池，技術(shù)人員需要對(duì)氣浮分離池進(jìn)行優(yōu)化與改造，在其中摻加脫氰劑、助凝劑，完全沉淀分離之后便可以流入至調(diào)節(jié)池。這一處理流程中可以采用清潔生產(chǎn)技術(shù)，作用是減少?gòu)U水中泡沫、油污的非分離量。調(diào)節(jié)池中儲(chǔ)存的廢水利用生物提升泵轉(zhuǎn)移到生物處理系統(tǒng)內(nèi)，這里采用的生物處理系統(tǒng)需要用到高效厭氧生物流化床、內(nèi)循環(huán)好氧生物三相流化床，將這兩者耦合之后組成高負(fù)荷工藝，在脫氮基礎(chǔ)上采用水解/好氧流化床組合技術(shù)，通過多種技術(shù)的融合獲得A/O1/O2工藝。

A/O1/O2工藝在實(shí)際應(yīng)用中劃分為三個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行，即厭氧流化床、一級(jí)好氧生物流化床、二級(jí)好氧生物流化床。厭氧段的酚氰廢水會(huì)和回流污泥相混合，受到專性厭氧菌、兼氧菌兩種物質(zhì)的共同作用，快速降解一些結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的有機(jī)物，使其能夠產(chǎn)生水解與酸化反應(yīng);一級(jí)好氧段采用曝氣處理的方式降解有機(jī)物，酚氰廢水在一級(jí)好氧生物流化床的處理，且完全降解的有機(jī)污染物可生化性控制在0.1;隨后進(jìn)入到二級(jí)好氧生物流化床中被完全降解。除此之外，A/O1/O2工藝也可以轉(zhuǎn)化成2級(jí)A/O工藝，用于氨氮消除有非常顯著的效果，特別是H/O2的兩倍回流處理，有利于加強(qiáng)生物脫氮，通過反硝化生成的堿源，可以降低硝化片堿消耗量，一方面獲得理想的氨氮去除效果，另一方面也能夠有效節(jié)省運(yùn)行環(huán)節(jié)費(fèi)用支出[2]。隨后好氧段的混合液會(huì)流入到沉淀池中實(shí)施固液分離，經(jīng)過固液分離的生物污泥會(huì)再次回流到厭氧段，當(dāng)然也會(huì)有少量剩余污泥被排到污泥分離池中，分離處理的污泥在污泥泵作用下，轉(zhuǎn)移到濃縮池中進(jìn)行濃縮與脫水處理，再運(yùn)回備煤車間，摻加煉焦煤之后進(jìn)行焚燒。

分析酚氰廢水的水量與水質(zhì)，需要結(jié)合焦化廠實(shí)際生產(chǎn)情況進(jìn)行分析。以某焦化廠為例，該廠6m焦?fàn)t產(chǎn)焦量為150t/h，每噸焦廢水的產(chǎn)生量在0.3t～0.4t之間，正常流量范圍是42m3/h～56m3/h。因?yàn)樵摻够瘡S在生產(chǎn)中主要采用煤氣橫管初冷技術(shù)與干熄焦工藝，生成的剩余氨水進(jìn)入到蒸氨與粗苯蒸餾工段，分別使用分離器與油槽分離水輸入到機(jī)械化氨水的澄清槽中，期間使用清潔生產(chǎn)技術(shù)將廢水流量控制在30m3/h～40m3/h之間，廢水處理系統(tǒng)的進(jìn)水水質(zhì)數(shù)據(jù)見表1。

控制出水水質(zhì)需要根據(jù)國(guó)家出臺(tái)的煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行處理，該焦化廠的廢水處理之后滿足排放規(guī)定，數(shù)據(jù)指標(biāo)與控制標(biāo)準(zhǔn)相比較小，廢水處理出水水質(zhì)具體數(shù)據(jù)見表2。

最后，在藥劑的選擇與投放方面，酚氰廢水處理環(huán)節(jié)摻加藥劑，可以起到優(yōu)化水質(zhì)的效果，滿足生化處理要求。一般比較常用的藥劑包括：七水硫酸亞鐵、氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸二氫鈉、石灰粉等，藥劑量要按照酚氰廢水量、水質(zhì)情況進(jìn)行調(diào)整。

3 焦化酚氰廢水生化處理優(yōu)化措施

3.1 增設(shè)斜孔塔盤

因?yàn)檎舭彼谶\(yùn)行過程中，面臨蒸汽耗量大、蒸氨指標(biāo)不穩(wěn)定等現(xiàn)象，所以技術(shù)人員需要及時(shí)對(duì)其進(jìn)行檢查，一般導(dǎo)致這一問題的原因多與塔盤焦油發(fā)生堵塞有關(guān)。為了將該問題有效解決，需要在蒸氨塔筒體中拆除原有內(nèi)件，如浮閥塔盤、降液板、加強(qiáng)圈與橫梁等，隨即設(shè)置斜孔塔盤。選擇斜孔塔盤時(shí)以316L材質(zhì)為準(zhǔn)，在30°斜角位置的塔盤開孔，由于斜孔塔盤的汽液傳質(zhì)操作不存在過多死區(qū)，所以開孔率比較高，可以達(dá)到85%甚至更高，避免堵塞問題的發(fā)生，降液區(qū)增加的同時(shí)，酚氰廢水處理水平也因此提升[3]。經(jīng)過優(yōu)化的斜孔蒸氨塔，塔盤短期內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)堵塞的問題，且蒸氨效率與處理水平也會(huì)顯著提升。

3.2 采用可提升式曝氣器

焦化廠中的曝氣頭一般會(huì)設(shè)置在好氧池底，一旦要更換必須要先中斷好氧池運(yùn)行，并且將池底淤積的污泥清除，不僅工作量大，還會(huì)因?yàn)闆_擊污泥而影響到焦化廠的廢水外排效果。針對(duì)這一問題，建議采用可提升式曝氣器，通過焦化廠原本的曝氣主管，將新曝氣管道設(shè)置在水池之上，曝氣處理過程中，空氣會(huì)通過布?xì)夤茌斎氲綄?dǎo)氣管導(dǎo)氣槽中，此時(shí)會(huì)在曝氣膜管、支撐體之間構(gòu)成環(huán)形氣室，在這一作用下曝氣膜管鼓起，經(jīng)過膜管的可張微孔完成水體曝氣這一流程。其中需要用到的管式曝氣器，建議采用三元乙丙橡膠，好氧池中設(shè)置曝氣器，可以每隔2m2設(shè)置1個(gè)，按照好氧池內(nèi)的不同位置，氧氣需求量也需要由技術(shù)人員進(jìn)行調(diào)整。針對(duì)可提升式曝氣器的安裝與檢修，需要開啟曝氣器的接頭，將連接管、曝氣器換下進(jìn)行維修，維修結(jié)束后再安裝即可。通過可提升式曝氣器可以將好氧池的溶解氧維持在2～6mg/L之間，保證曝氣均勻性，按照好氧池對(duì)于氧氣需求量的要求準(zhǔn)確調(diào)整，經(jīng)過優(yōu)化之后的好氧鼓風(fēng)機(jī)電流、漏氣率有效降低，污泥活性也會(huì)隨之提升，改善曝氣不均勻這一現(xiàn)象。

4 結(jié)束語

綜上所述，焦化廠酚氰廢水的生化處理，必須要了解其來源，制定針對(duì)性的處理方案，隨后再選擇處理工藝，總結(jié)當(dāng)前酚氰廢水生化處理中存在的問題，對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化，如此一來可以獲得更為理想的處理效果，滿足國(guó)家對(duì)于廢水水質(zhì)的規(guī)定。

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