對(duì)酚氰廢水處理工藝的看法及改進(jìn)建議

摘要：文章介紹了采用A2/O工藝處理焦化廠酚氰廢水的運(yùn)行情況，以某焦化廠酚氰廢水處理站為基礎(chǔ)，討論了在處理過(guò)程影響出水水質(zhì)的主要因素、操作管理經(jīng)驗(yàn)以及改進(jìn)建議。

關(guān)鍵詞：焦化；酚、氰；A2/O；HRT；深度處理

中圖分類(lèi)號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）10-0060-02

某100萬(wàn)噸/年焦化廠采用清污分流的方式處理廠區(qū)的各類(lèi)下水。其中，蒸氨廢水、煤氣水封水、事故水等廢水成分復(fù)雜，有毒有害污染物濃度高，進(jìn)入酚氰廢水處理站進(jìn)行處理，處理工藝為國(guó)內(nèi)較為先進(jìn)的A2/O二級(jí)生物處理技術(shù)（即厭氧-缺氧/好氧）。在降解廢水中酚、氰的同時(shí)，也降低其中的COD、氨氮等污染物，處理能力為50m3/h。該處理系統(tǒng)由預(yù)處理、生化處理、混凝反應(yīng)沉淀和污泥濃縮、污泥壓濾等工序組成。

1 工藝簡(jiǎn)介

來(lái)自廠內(nèi)各作業(yè)區(qū)的高濃度廢水，首先進(jìn)入預(yù)處理工序的除油池，利用密度不同去除輕油、重油，再進(jìn)入浮選系統(tǒng)，利用加壓溶氣氣浮法去除乳化油，最后進(jìn)入調(diào)節(jié)池進(jìn)行水質(zhì)和水量的調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)后的廢水進(jìn)入生化反應(yīng)階段，依次經(jīng)厭氧、缺氧、好氧工序，在去除酚、氰的同時(shí)，也有效去除COD、氨氮等有機(jī)物，出水進(jìn)入二沉池，在此進(jìn)行泥水分離，出水經(jīng)回流水井一部分進(jìn)入缺氧給水池吸水井，其余自流進(jìn)入后混凝沉淀池，再經(jīng)過(guò)投加化學(xué)藥劑使其中的膠體和細(xì)小懸浮物聚集成絮凝體，出水進(jìn)入過(guò)濾給水池送至生物濾池進(jìn)行過(guò)濾后進(jìn)入處理后水池，一部分出水送至煉焦車(chē)間進(jìn)行熄焦，一部分作為煤場(chǎng)噴灑水，抑制揚(yáng)塵產(chǎn)生。

剩余污泥和混凝沉淀池排出的污泥進(jìn)入污泥濃縮裝置進(jìn)行處理。濃縮后的污泥用壓濾機(jī)脫水，濃縮后的上清液回污水處理系統(tǒng)，泥餅送至備煤車(chē)間加工型煤。

2 影響出水水質(zhì)的主要因素

2.1 進(jìn)水酚、氰含量的影響

洗滌工段的貧液經(jīng)脫酸蒸氨后產(chǎn)生的廢水即蒸氨廢水。另外，還有煤氣管道的水封水、一旦發(fā)生事故還有事故水等，該類(lèi)廢水中的含酚、氰濃度比較高，酚濃度在800～1000mg/L，氰濃度在20mg/L，當(dāng)出現(xiàn)事故時(shí)，濃度更高，當(dāng)進(jìn)水酚濃度控制在700mg/L以下，廢水含氰小于18mg/L時(shí)，增加水力停留時(shí)間后，經(jīng)處理后的出水含酚、氰濃度均可在0.5mg/L，且但考慮酚氰廢水的日常管理及系統(tǒng)的合理運(yùn)行，一般根據(jù)實(shí)際將進(jìn)水酚濃度稀釋至200～300mg/L。

進(jìn)水氰濃度對(duì)硝化率影響較大，當(dāng)氨氮負(fù)荷不變，隨著氰濃度的增加，硝化率有所下降；當(dāng)氨氮負(fù)荷及氰濃度同時(shí)增大，當(dāng)濃度高到一定范圍時(shí)，硝化率明顯下降。實(shí)際運(yùn)行中，控制氰濃度的同時(shí)控制氨氮負(fù)荷，氰濃度控制在6～10mg/L，氨氮負(fù)荷控制在0.25左右，可保證較好的硝化率。

2.2 污泥回流比的影響

回流污泥是從二沉池底回流到厭氧池，靠回流污泥維持各段污泥濃度，使之進(jìn)行生化反應(yīng)。如果污泥回流比太小，各段的生化反應(yīng)速率較低；回流比太高，A2/O工藝系統(tǒng)中硝化作用良好，反硝化效果不佳，也不利于除磷；如果A2/O工藝系統(tǒng)運(yùn)行中反硝化脫氮良好，而硝化效果不佳，此時(shí)雖然回流污泥中硝態(tài)氮含量減少，對(duì)厭氧除磷有利，但因硝化不完全造成脫氮效果不佳。

針對(duì)污泥回流比的大小對(duì)A2/O工藝的影響，企業(yè)生產(chǎn)中污泥回流比控制在40%～70%，脫氮除磷效果均

較好。

2.3 混合液回流比的影響

混合液回流比的大小，主要影響脫氮率除磷效果，需要同時(shí)考慮脫氮除磷效果和運(yùn)行費(fèi)用兩個(gè)方面?；亓鞅冗^(guò)小，硝態(tài)氮在二沉池停留時(shí)間長(zhǎng)，會(huì)發(fā)生厭氧反硝化，產(chǎn)生氮?dú)飧街谖勰囿w表，使污泥上浮隨水流失，出水SS、COD增高。若回流比過(guò)大，工藝運(yùn)行所需動(dòng)能增大，成本增高。一般取3～4倍回流水。此時(shí)，硝態(tài)氮的脫氮率較好，運(yùn)行費(fèi)用較低。

2.4 溶解氧的影響

生化過(guò)程耗氧主要發(fā)生在好氧池和缺氧池。共分為兩部分：一部分是有機(jī)物轉(zhuǎn)化為H2O、CO2、NH3所需的氧量；另一部分是硝化過(guò)程所需氧量。

厭氧池中溶解氧的含量控制在0.2mg/L以下。缺氧池內(nèi)反硝化菌屬于兼性菌，一般溶解氧控制在0.5mg/L以下，可確保脫氮反應(yīng)順利進(jìn)行，當(dāng)缺氧池內(nèi)溶解氧高于0.5mg/L時(shí)，出水中的NO2-、NO3-增高。一般好氧池溶解氧控制在2mg/L～5mg/L，溶解氧不足無(wú)法進(jìn)行反硝化反應(yīng)或反應(yīng)不完全；溶解氧過(guò)高，細(xì)菌自身會(huì)發(fā)生氧化分解，并且也影響反硝化反應(yīng)。

2.5 廢水溫度的影響

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行發(fā)現(xiàn)，生化過(guò)程中，好氧池的溫度控制在28℃～35℃之間，缺氧池溫度控制在25℃～32℃之間時(shí)，微生物活性高，生化效率高，出水水質(zhì)好。

2.6 水里停留時(shí)間（HRT）的影響

HRT越長(zhǎng)，各出水指標(biāo)越低，但當(dāng)HRT達(dá)到一定時(shí)間后，COD、氨氮等的濃度無(wú)明顯變化，根據(jù)生產(chǎn)運(yùn)行的實(shí)際情況，該企業(yè)A2/O水力停留時(shí)間控制在7～10h。通常厭氧段、缺氧段、好氧段的水力停留時(shí)間比為1∶1∶（3～4）。

3 存在的問(wèn)題

3.1 進(jìn)水水質(zhì)波動(dòng)大

在運(yùn)行中，由于原料煤揮發(fā)分、硫分等差別很大，且煉焦工段經(jīng)常存在工藝調(diào)節(jié)，導(dǎo)致荒煤氣成分波動(dòng)。此外，化產(chǎn)回收工段的洗滌、脫酸蒸氨等工序也在操作上存在一定的不確定性，所以酚氰廢水處理站的進(jìn)水水質(zhì)波動(dòng)較大，甚至某些工藝參數(shù)超出指標(biāo)范圍。導(dǎo)致出水水質(zhì)不穩(wěn)，曾出現(xiàn)因進(jìn)水不穩(wěn)引起污泥死亡、上浮，導(dǎo)致出水懸浮物超標(biāo)的現(xiàn)象。

3.2 冬夏季節(jié)水溫溫差大

該企業(yè)所處區(qū)域冬夏平均溫差較大，從蒸氨工段至酚氰廢水處理工段距離較遠(yuǎn)，隨做管道保溫，但冬夏兩季進(jìn)水水溫差別大，為盡量保證污水系統(tǒng)水溫穩(wěn)定，需在蒸氨工段維持較高的蒸氨廢水溫度，造成二段換熱器結(jié)垢現(xiàn)象明顯，清洗頻率明顯升高。

3.3 部分設(shè)備進(jìn)入大修期

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，該酚氰處理站已出現(xiàn)部分缺氧池填料坍塌損壞，好氧池部分曝氣管道、曝氣頭損壞、堵塞，導(dǎo)致生化效果變差，影響出水水質(zhì)。

3.4 甲醇投產(chǎn)的影響

甲醇工程在建設(shè)中，即將投產(chǎn)，甲醇工段產(chǎn)生的廢水將進(jìn)入該系統(tǒng)一并處理，其中的COD含量在8000mg/L以上，相對(duì)酚氰廢水而言，屬于高濃度易降解的有機(jī)廢水。對(duì)該系統(tǒng)有一定的影響，需將各影響因素考慮全面，為以后處理站的運(yùn)行調(diào)節(jié)提供依據(jù)。

4 想法與建議

4.1 增加模糊控制系統(tǒng)

建議在該系統(tǒng)增加模糊控制系統(tǒng)，以根據(jù)季節(jié)、進(jìn)水水質(zhì)、水溫、溶解氧及出水的COD、氨氮等情況的不同，確定不同的供氣量，即確定空氣調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度和鼓風(fēng)機(jī)的開(kāi)啟臺(tái)數(shù)及其轉(zhuǎn)速，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，保證出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。

4.2 增加污水深度處理

干熄焦建設(shè)是焦化企業(yè)面臨的普遍問(wèn)題，在干熄焦項(xiàng)目建成投產(chǎn)后，酚氰處理站出水將面臨不能熄焦，外排又不達(dá)標(biāo)的問(wèn)題。

建議企業(yè)考慮在該酚氰廢水處理工藝的基礎(chǔ)上增加污水深度處理工藝。經(jīng)過(guò)實(shí)地調(diào)研某焦化廠污水處理站工藝：A2O+多介質(zhì)過(guò)濾+超濾+樹(shù)脂吸附+反滲透的深度處理工藝，凈水可用作循環(huán)水補(bǔ)充水，濃水可用作煤場(chǎng)噴淋。該工藝的產(chǎn)水率可在80%以上，運(yùn)行成本6元/噸，運(yùn)行三年來(lái)，系統(tǒng)穩(wěn)定。

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作者簡(jiǎn)介：付會(huì)彥（1984—），供職于唐山佳華煤化工有限公司，研究方向：環(huán)保技術(shù)與管理。