焦化廢水深度處理技術(shù)研究與應(yīng)用

高漫春

焦化廢水深度處理技術(shù)研究與應(yīng)用

高漫春

（南京南鋼產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司能源中心,江蘇南京210039）

對焦化蒸氨廢水生化處理工藝優(yōu)化及深度處理技術(shù)進(jìn)行研究，結(jié)合原有生化處理系統(tǒng)工藝特點(diǎn)和生產(chǎn)條件，制定實(shí)施優(yōu)化改造項(xiàng)目方案，并對工程應(yīng)用情況進(jìn)行跟蹤，分析水處理系統(tǒng)進(jìn)出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)提升結(jié)果。

焦化廢水；生化處理；深度處理；水質(zhì)

1　現(xiàn)狀簡介

焦化廢水是國內(nèi)外工業(yè)廢水處理領(lǐng)域的難題，對焦化廢水的無害化處理一直是研究和探索的課題。本文簡要介紹了焦化廢水生化處理系統(tǒng)工藝優(yōu)化和深度處理技術(shù)研究與應(yīng)用，分析生化處理工藝流程和深度處理工藝原理及工程應(yīng)用實(shí)例情況，對系統(tǒng)改造前后水質(zhì)進(jìn)行分析比對，同時，對系統(tǒng)后期技術(shù)和工藝拓展等方面進(jìn)行了探討。

南鋼燃料供應(yīng)廠焦化共有3座焦?fàn)t，年產(chǎn)170萬t焦炭。焦化生化處理系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的“A/A/O”處理工藝，一期為兩座55孔（6m）焦?fàn)t，原設(shè)計每小時約產(chǎn)生50 m3蒸氨廢水，廢水進(jìn)入一期生化處理系統(tǒng)處理，最終出水量為100 m3/h；二期為一座60孔（6m）焦?fàn)t，原設(shè)計每小時約產(chǎn)生38 m3蒸氨廢水，廢水進(jìn)入二期生化處理系統(tǒng)處理，最終出水量為76 m3/h。后端配套的物化處理工藝采用混凝沉降和活性炭過濾器吸附過濾相結(jié)合工藝，其一期、二期生化處理系統(tǒng)分別于2004年、2006年建成投產(chǎn)，按照《鋼鐵工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13456原92）設(shè)計建設(shè)，原設(shè)計進(jìn)出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

原有生化處理系統(tǒng)工藝流程見圖1。

表1　焦化生化原設(shè)計進(jìn)出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

圖1　原有生化處理系統(tǒng)工藝流程圖

2　改造背景

2.1新的國家標(biāo)準(zhǔn)頒布

2013年上半年，國家正式頒布了更為嚴(yán)格的2012版《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，其中COD、懸浮物、氨氮、揮發(fā)酚、氰化物、排放水量等指標(biāo)要求均在92版標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步加嚴(yán)，原有的生化處理系統(tǒng)水質(zhì)指標(biāo)按原有92版國家排放標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計和建設(shè)，已不能滿足新的處理要求，需立即改造。

2.2原有生化處理系統(tǒng)需進(jìn)一步完善

由于實(shí)際生產(chǎn)條件的變化，原有的生化處理系統(tǒng)在運(yùn)行過程中部分運(yùn)行參數(shù)與設(shè)計值已經(jīng)產(chǎn)生偏差，造成系統(tǒng)運(yùn)行條件和出水水質(zhì)不穩(wěn)定的情況，為進(jìn)一步提高生化處理系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性，保證系統(tǒng)出水水質(zhì)，需對系統(tǒng)進(jìn)行升級改造

3　優(yōu)化改造方案研究

3.1改造總體要求和目標(biāo)

3.1.1對現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化維護(hù)，主要包括預(yù)處理段、生化處理段和后混凝段。

3.1.2對現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行升級改造，主要包括生化段、深度處理段和污泥處理段。

3.1.3在項(xiàng)目改造過程中，保證原有生化水處理系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行，即改造過程不得影響生產(chǎn)運(yùn)行

3.2設(shè)計進(jìn)出水水質(zhì)

按照《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16171-2012）中水污染物排放指標(biāo)要求，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際，制定改造進(jìn)出水水質(zhì)要求如表2所示。

表2　改造設(shè)計進(jìn)出水質(zhì)要求

3.3預(yù)留總氮處理

在改造方案中預(yù)留對廢水中總氮的處理，達(dá)到《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16171-2012）中總氮的指標(biāo)要求，改造過程中預(yù)留對總氮處理的工藝接口。

3.4方案確定

經(jīng)過改造方案研究篩選，最終確定改造方案從現(xiàn)有系統(tǒng)優(yōu)化提升和增加深度處理方面入手，達(dá)到最終出水水質(zhì)指標(biāo)要求。

3.4.1系統(tǒng)生化本體段優(yōu)化提升

(1)增加好氧處理能力

引進(jìn)曝氣池和二沉池整合的一體式活性污泥處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)廢水分離，分解原有生化系統(tǒng)好氧段的高處理負(fù)荷，保證生化系統(tǒng)降解COD和硝化脫氮的功能，穩(wěn)定生化處理段出水水質(zhì)。

(2)污泥系統(tǒng)升級改造

將原有的帶式壓濾污泥處理設(shè)備改為離心壓濾機(jī)，避免了沖洗水，杜絕夾泥現(xiàn)象。

3.4.2增加深度處理段

深度處理段選用“臭氧+生物濾池+高級氧化”雙段臭氧組合工藝，第一段臭氧提高水的生化性，第二段臭氧氧化分解有毒有害物質(zhì)，通過深度處理段最大限度降低水中COD含量。

4　工程應(yīng)用

本次工程改造于2013年2月19日開工，7月10日AIS一體化裝置開始調(diào)試逐步投入試運(yùn)行，10月底深度處理部分生物濾池開始調(diào)試，12月初臭氧設(shè)備調(diào)試運(yùn)行，期間，污泥脫水部分的離心脫水機(jī)也調(diào)試完畢并投入運(yùn)行。

4.1工程規(guī)模

本工程對焦化生化系統(tǒng)一期、二期預(yù)處理段、生化段、后混凝段進(jìn)行優(yōu)化改造，新增AIS生物處理段和雙段臭氧氧化深度處理段，一期設(shè)計總處理水量為60 m3/h，二期設(shè)計總處理水量為40 m3/h，工程總投資費(fèi)用約為3000萬元。

4.2工程設(shè)計

通過計算設(shè)計和工藝比選，最終設(shè)計改造后處理工藝流程如圖2所示。

一、二期焦化化產(chǎn)產(chǎn)生的蒸氨廢水及其他酚氰廢水進(jìn)入重力除油池進(jìn)行重力除油，出水流入新改造的氣浮池，去除細(xì)小的乳化油。經(jīng)過預(yù)處理后得廢水送入?yún)捬醭睾托略龅腁IS一體化生物反應(yīng)器。部分送至厭氧池的廢水繼續(xù)進(jìn)入原有的缺氧池和好氧池處理；部分進(jìn)入AIS生物反應(yīng)器的廢水，去除大部分的有機(jī)物后，經(jīng)過流量分配流入原有的一二期好氧池前端，進(jìn)一步進(jìn)行硝化反應(yīng)。原有好氧池出水自流進(jìn)入二沉池進(jìn)行泥水分離，污泥部分回流至好氧池，剩余污泥送污泥濃縮池處理，二沉池上清液大部分回流至缺氧池進(jìn)行脫氮處理。一二期二沉池出水分別經(jīng)過后混凝段處理后，首先進(jìn)入深度處理段的砂濾器過濾處理，去除雜質(zhì)后流入臭氧發(fā)生器，使難分解有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)榭缮囊追纸庥袡C(jī)物，提高廢水的可生化性，出水進(jìn)入BAF生物濾池，經(jīng)過生物濾池處理后的水流入AOP反應(yīng)器，通過高級氧化處理后，最大程度分解水中有害物質(zhì)和有機(jī)物，達(dá)到出水水質(zhì)指標(biāo)要求。

圖2　焦化廢水改造后工藝流程圖

4.3工程實(shí)施效果

經(jīng)過工程改造后，在減輕原有生化系統(tǒng)處理負(fù)荷、穩(wěn)定原有系統(tǒng)出水水質(zhì)的同時，系統(tǒng)出水水質(zhì)得到很大提高，在目前調(diào)試階段基本達(dá)到預(yù)期設(shè)計出水水質(zhì)指標(biāo)要求，水質(zhì)檢測數(shù)據(jù)見表3。

表3　調(diào)試中的水質(zhì)檢測數(shù)據(jù)

4.4工藝拓展

考慮到國家排放標(biāo)準(zhǔn)對出水中總氮的指標(biāo)要求，項(xiàng)目在改造設(shè)計過程中整體考慮了后期對總氮的處理工藝，并在工程改造過程中預(yù)留了后期改造接口，對工藝處理水質(zhì)的提升保留拓展空間。

5　結(jié)論

焦化生化處理系統(tǒng)經(jīng)過原有工藝優(yōu)化提升和增加深度處理設(shè)施后，系統(tǒng)出水水質(zhì)得到很好的提高和穩(wěn)定，基本達(dá)到《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16171-2012）中水質(zhì)指標(biāo)和設(shè)計水質(zhì)指標(biāo)控制要求。在后續(xù)改造中，將繼續(xù)針對總氮降解控制實(shí)施系統(tǒng)改造，進(jìn)一步優(yōu)化提升系統(tǒng)出水水質(zhì)。

[1]《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16171-2012），2012-06-27發(fā)布，2012-10-01實(shí)施。環(huán)境保護(hù)部、國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局發(fā)布

Research and Application of Advanced Treatment Technology for Coking Wastewater

Gao Manchun

(The Energy Center of Industry Cultivation Development Co.of Nanjing Steel,Nanjing,Jiangsu 210039,China)

Research was carried out on the optimization of biochemical treatment process and advanced treatment technology for ammonia distill wastewater of coking plant.According to the characteristics of the original biochemical treatment system process and production conditions,an optimization and modification program was drawn up and implemented and the application results of the project were tracked.Analysis of water at both entry and exit of the treatment system showed that the water quality has reached requirement.

coking wastewater;biochemical treatment;advanced treatment;water quality

X756

B

1006-6764（2014）10-0061-03

2014-05-26

高漫春(1969-)，女，1990年畢業(yè)于青島建筑工程學(xué)院給水排水專業(yè)，高級工程師，現(xiàn)從事給排水技術(shù)管理工作。