A2+O2工藝在焦化廢水處理中的應(yīng)用

丁永芬 陸嘉昊

【摘 要】首鋼水鋼原用焦化廢水處理工藝采用活性污泥法處理，處理出的水質(zhì)不能滿足要求。通過(guò)對(duì)其工藝改造，采用A2+O2處理工藝，處理出的水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。

【關(guān)鍵詞】A2+O2；焦化廢水；處理

0.前言

首鋼水鋼焦化廠始建于1966年，其焦化酚氰污水處理采用活性污泥法，經(jīng)生化處理后廢水全部送往煉焦車間作熄焦水使用。污水不外排。但隨著水鋼新建100萬(wàn)噸干熄焦工程的建成，焦化酚氰污水將由原來(lái)80m3/h增加到145m3/h，水質(zhì)方面：全干法熄焦后，沒(méi)有濕法熄焦的消耗污水的平衡，部分高濃度污水進(jìn)入生化處理系統(tǒng)。加大了生化污水處理負(fù)荷，由于污水中難降解的有機(jī)污染物濃度高，使酚氰污水處理達(dá)標(biāo)造成較大困難，焦化酚氰污水排放量大、危害大，特別是多環(huán)芳香烴不但難以降解，通常多是“三致”性物質(zhì)，不但會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，同時(shí)也直接威脅到人類健康。因此，水鋼領(lǐng)導(dǎo)特別重視，決定對(duì)焦化酚氰污水處理系統(tǒng)進(jìn)行改造。

1.改造內(nèi)容

首鋼水鋼焦化酚氰污水處理改造工程污水處理工藝由現(xiàn)有的活性污泥法改造為A2+O2同步生化脫氮污水處理工藝；主要建設(shè)內(nèi)容有：新建煤氣水封水儲(chǔ)存池、油渣池、均和調(diào)節(jié)池、事故水池、高效微氣泡氣浮除油器、酸化水解厭氧池、反硝化脫氮缺氧池、好氧池①自動(dòng)控制加藥間、離心式股風(fēng)機(jī)房、污泥脫水間；將現(xiàn)有調(diào)節(jié)池改造為好氧池②將現(xiàn)有的表面曝氣好氧池改造為好氧池③改造現(xiàn)有生化泵房的外送水泵組、消泡水泵組及污泥泵組；改造現(xiàn)有的沉淀池、混凝沉淀池和污泥濃縮池水處理設(shè)備，新建重力除油池、集污水坑等設(shè)施。

2.改造后的污水處理工藝

本工藝綜合采用了電磁波輔助絮凝破乳及微氣泡氣浮除油，強(qiáng)化污水預(yù)處理，降低酚氰污水的毒性。采用酸化水解、微生物強(qiáng)化處理、適量投加生物酶及優(yōu)勢(shì)菌種等工藝技術(shù)措施，進(jìn)一步提高污水處理效果。

焦化酚氰污水水質(zhì)正常情況下直接泵送至調(diào)節(jié)池內(nèi)，在污水水質(zhì)出現(xiàn)異常波動(dòng)時(shí)切換至事故水池，然后由事故水池提升泵緩緩地泵送入調(diào)節(jié)池。調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)水質(zhì)均和攪拌器以便更好地均勻水質(zhì)，調(diào)節(jié)池出水再由提升泵加壓供污水至微氣泡氣浮除油裝置內(nèi)。

微氣泡氣浮除油裝置沿用傳統(tǒng)溶氣氣浮原理為理論基礎(chǔ)，通過(guò)高壓條件下，將空氣溶于水中形成溶氣水，然后驟然減壓，與原水接觸混合，在氣浮池內(nèi)釋放出高度分散的微小氣泡，粘附廢水中的油粒、有機(jī)污染物及懸浮物等雜質(zhì)，形成水-氣-顆粒三相混合體系，使其浮力大于重力和阻力，從而使原水中油污被吸附、托升、上浮至水面，形成泡沫，可有效去除污水中油類污染物及懸浮雜質(zhì)，并降低污水中有機(jī)物含量，以減輕后續(xù)微生物處理負(fù)荷，為生化處理系統(tǒng)創(chuàng)造良好的條件。出水自流進(jìn)入酸化水解厭氧反應(yīng)池。

酸化水解厭氧池處理是在無(wú)氧條件下，借兼性菌及專性厭氧菌對(duì)長(zhǎng)鏈和多苯環(huán)芳香族化合物的解鏈開環(huán)作用對(duì)氰化物及硫化物的水解作用，將復(fù)雜有機(jī)污染物降解為易氧化的簡(jiǎn)單有機(jī)物過(guò)程。

在厭氧水解酸化階段，酚氰污水中的甲酚、苯酚、二甲酚等酚類多苯環(huán)化合物，及以喹啉、吲哚為代表的含氮雜環(huán)化合物大部分得到了轉(zhuǎn)化和降解，為后續(xù)的處理提供易于氧化分解的短鏈的脂肪族有機(jī)物，提高了焦化酚氰污水的可生化性。為防止厭氧菌流失，提高厭氧污泥的濃度，在厭氧池內(nèi)懸掛安裝YDT型彈性波紋立體填料固著厭氧微生物，以達(dá)到良好的傳質(zhì)效果，池內(nèi)安裝厭氧反應(yīng)混合器。出水自流進(jìn)入反硝化缺氧反應(yīng)池。

反硝化缺氧反應(yīng)池段是生化脫氮（A2+O2）處理工藝的核心，它是以厭氧酸化后的有機(jī)物作為電子供體，以好氧段出水回流液中的NO3--N和NO2--N為電子受體，將NOx--N還原成氣態(tài)氮釋出，同時(shí)將有機(jī)物降解。 在設(shè)計(jì)工藝運(yùn)行時(shí)，缺氧反硝化階段應(yīng)嚴(yán)格控制其中溶解氧的數(shù)值，一般以無(wú)O2狀態(tài)最為理想，若溶解氧濃度太高，微生物將優(yōu)先利用O2，而對(duì)NO3-和NO2-中[O]的使用受到限制，使反硝化反應(yīng)速率降低，甚至中斷反硝化反應(yīng)過(guò)程。運(yùn)行時(shí)控制缺氧段泥水混合液中的溶解氧在0.5mg/l以下，PH值在6.5-8.0，保證反硝化過(guò)程能順利進(jìn)行。焦化酚氰污水是高濃度含氮廢水，需要反硝化菌還原大量的硝酸鹽氮，這個(gè)過(guò)程需要消耗大量的可降解有機(jī)物。C/N比值要大于6。反硝化缺氧反應(yīng)池設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間宜大于18h。反硝化缺氧反應(yīng)池出水自流進(jìn)入一級(jí)微生物好氧池。

在一級(jí)微生物好氧池中為避免出現(xiàn)好氧池起端供氧速率始終小于好氧速率的情況，要考慮多點(diǎn)配水措施。

本項(xiàng)目改造新建一級(jí)微生物好氧池，將現(xiàn)有的均和調(diào)節(jié)池及好氧池改造為二段好氧池。新建好氧池與改造的好氧池串聯(lián)運(yùn)行形成二級(jí)微生物好氧處理，延長(zhǎng)好氧硝化處理水力停留時(shí)間，提高常規(guī)活性污泥法對(duì)焦化酚氰污水中難降級(jí)有機(jī)物的去除效率。并且，由于設(shè)置了兩級(jí)好氧池，在一、二級(jí)間明顯地形成有機(jī)物的濃度差，這樣在每槽內(nèi)生長(zhǎng)繁殖的微生物，在生理功能方面，適應(yīng)于該池污水的水質(zhì)條件，有利于提高處理效果，能取得比較穩(wěn)定的處理水。二級(jí)好氧池內(nèi)F/M值低，微生物增值處于減速增值期或內(nèi)源呼吸期，有機(jī)負(fù)荷率降低，處理水水質(zhì)提高，同時(shí)也降低了污泥處理負(fù)荷。

好氧段是微生物與焦化酚氰污水中的有機(jī)物在好氧池內(nèi)完成生物化學(xué)反應(yīng)。在高濃度微生物氧化池內(nèi)的好氧條件下，微生物降解水中高濃度有機(jī)污染物，并且自身不斷繁殖，將廢水中的有機(jī)物降解去除。一、二級(jí)微生物好氧池通過(guò)YTS型散流曝氣器和離心鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行供氧，同時(shí)在氧化池內(nèi)投加氫氧化鈉以調(diào)節(jié)污水的PH值。

二級(jí)微生物好氧池出水自流進(jìn)入二沉池進(jìn)行泥水分離。二沉池出水進(jìn)入混凝沉淀池，在混凝沉淀池內(nèi)投加混凝劑聚合硫酸鋁鐵及陽(yáng)離子PAM進(jìn)行混凝沉淀，出水自流至回用水池。污泥泵送入污泥濃縮池，濃縮池的污泥再泵送入污泥脫水機(jī)，壓成泥餅后，可均勻配加動(dòng)力廠電煤中焚燒發(fā)電。

3.結(jié)語(yǔ)

水鋼焦化酚氰污水處理系統(tǒng)改造工程實(shí)施后，每年可處理焦化酚氰污水127.02萬(wàn)噸，回收利用中水127.02萬(wàn)噸，每年減少外排污染物COD排放量4318.7噸，揮發(fā)酚排放量634.5噸、氨氮排放量438.2噸，懸浮物排放量101.6噸。污水處理站出水指標(biāo)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，為水鋼實(shí)施“環(huán)境友好型企業(yè)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略”的目標(biāo)爭(zhēng)取良好的環(huán)境容量，并為實(shí)現(xiàn)焦化酚氰廢水再利用和“零排放”打好基礎(chǔ)。

【參考文獻(xiàn)】

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