低碳源污水脫氮除磷研究進展

羅楊春++余敏露++吳林堅++鐘志立++M.S.Le

[摘 要]總結了低碳源污水生物脫氮除磷的傳統(tǒng)方法（外加碳源、取消化糞池、污泥水解酸化等）以及新工藝（短程硝化-反硝化技術、同步硝化反硝化工藝、厭氧氨氧化技術、反硝化除磷技術等）。指出外加工業(yè)碳源或其他富含有機碳源的廢棄資源、改變運行方式、降低碳源的無效利用率、開發(fā)尋求低碳源需求的新型脫氮除磷工藝等方法是提高低碳源污水脫氮除磷效果的較佳途徑。

[關鍵詞]低碳源污水；脫氮；除磷；工藝優(yōu)化

中圖分類號：X703.1 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）09-0231-02

煤化工是一個重要的污染源，要發(fā)展煤化工，必須同時解決由此產生的污染問題。煤化工的發(fā)展應力求把污染、能耗降到最低限度，控制在生態(tài)、環(huán)境、資源容量可承載能力的范圍內。煤化工的發(fā)展決不能以浪費資源、犧牲環(huán)境和破壞生態(tài)為代價。

一、我國煤化工污染現(xiàn)狀

1、焦化廢氣的污染

焦化污染物是煤炭行業(yè)造成環(huán)境污染的首要污染物，這是因為焦化產業(yè)依然存在，有許多的焦化污染物質嚴重地污染著環(huán)境，如焦化廢氣等。一般來說，焦化廢氣主要是煤的干餾、結焦等加工過程中產生的煙氣、廢氣、粉塵、煤塵等，尤其是出焦時焦炭與空氣燃燒所形成的一氧化氮、一氧化碳和二氧化碳對環(huán)境污染更為嚴重。氣體污染物的排污環(huán)節(jié)比較復雜，并且種類很多、毒性很大，非常不利于控制和處理。這些污染氣體在微風的環(huán)境中很容易彌散在空中，造成嚴重的空氣污染，影響自然環(huán)境質量的同時，更對人們的健康造成了影響和損害。

2、焦化廢水的污染

焦化廢水對于環(huán)境的影響也很大，它主要是在煤炭的焦化以及焦化回收的過程當中產生的廢水、水蒸氣和煤氣一起從焦爐排除，進而形成許多的焦化廢水。這類廢水一旦流入江河就會對生物的生存造成威脅，如果使用被焦化廢水污染了的水進行農田灌溉，既會使農作物減產甚至枯死，還會造成土地鹽堿化。

3、噪聲的污染

一般來說，煤炭化工企業(yè)的噪聲污染并不是很嚴重，對于周圍居民的生活也不會產生太大的影響。但是局部的一些高噪聲的設備卻很常見，如果缺乏相應的操作和合理的安排，往往會對作業(yè)的工人產生一定的影響，長此以往也會嚴重影響煤炭從業(yè)人員的身體健康。

4、焦化廢渣的污染

焦化廢渣主要包括除塵器收回的煤塵等細小的碎渣，或者是分離過程中產生的焦油渣等。這些廢渣的成分相當復雜，露天堆置時一旦遇到下雨或者刮風，就會對空氣、土壤以及水造成污染，給人們的健康帶來嚴重的威脅。

二、關于煤化工污染的治理措施

1、淘汰落后產業(yè)和生產力

要嚴格執(zhí)行相應的產業(yè)政策，淘汰落后產業(yè)和生產力。我國的各級政府以及相關的責任部門應該對于落后的產業(yè)和生產力實行嚴格的淘汰制度，同時進行嚴格的執(zhí)法，對于相應的產業(yè)提出必要的產業(yè)政策。環(huán)保部門應該督促執(zhí)行相應的標準，對于那些新興起的煤炭行業(yè)給予嚴格把關，一旦出現(xiàn)污染較大并且缺乏相應環(huán)境保護能力的產業(yè)要實行淘汰制度，反對地方保護主義的出現(xiàn)。

2、強化管理能力

煤炭企業(yè)主管部門的相關領導應不斷提高思想認識，加強對企業(yè)的管理。企業(yè)領導要不斷加強對焦化污染物處理的重視程度，不能單純地追求經濟利益而放棄環(huán)保。從事環(huán)保工作的人員應增強責任意識，與相關部門一起有效推進環(huán)境保護，嚴格落實進行的審查制度。對廠內進行設備的嚴格審查，對于一些污染嚴重的企業(yè)要堅決予以關停。

3、焦化廢水降解與深度處理

焦化廢水中酚類物質較多，通過對酚類物質的檢測處理，進行濃度轉移，并設計處理工藝進行酚類物質去除，控制在0.1mg·L-1。酚類物質的轉移能夠降低污染物濃度，并進行講降解處理。另外，對焦化廢水進行深度處理，主要是對殘余污染成分進行消除。目前主要應用方法為對COD構成研究，并通過O3/UV催化流床反應器，將廢水中各種污染指標降低。降低濃度的同時也對廢水進行消毒處理，實現(xiàn)廢水回用。

4、厭氧生物處理技術應用

該技術應用能耗較低，且對焦化廢水中高濃度污染物處理具有較大優(yōu)勢。厭氧主要針對發(fā)酵性細菌、產停產乙酸細菌等。厭氧過程同時能夠對多種難以降解的物質進行降解，包括多氯聯(lián)苯等。高氯帶同系物中的脫氯變化需要在厭氧條件完成。厭氧生物處理需要建立在負荷高以及剩余污泥少等的條件下，厭氧發(fā)硬條件相對更加嚴格，為此，啟動相對更加緩慢。采用水解進行生物降解，其主要是利用非嚴格厭氧完成對有機物的分級降解，其中堿性水解菌在水中不具有溶解性特征。能夠將大分子物質進一步降解。

5、生物強化技術應用

經過預處理后的煤化工廠的廢水，還要進一步采用生化處理的方法。這種處理方法主要是應用好氧生物法處理原理。但是，由于煤化工廠中的廢水中雜環(huán)類化合物含量比較高，經過這種生化處理后的廢水，水中的COD和氨氮指標有時會很高，有時又很高，難以控制在一個穩(wěn)定的范圍內。因此，近年來在這方面有了很大的改善，出現(xiàn)了生物炭法和生物流化處理法。其中，生物炭法的操作步驟是：首先在生物進化水中加入少量的粉末性活性炭，然后和回流的污泥融合在一起，在曝氣池內，采用污泥脫水裝置，從污泥濃縮池中排出的剩余污泥，然后對廢水進行處理。在曝氣池內，因為活性污泥對粉末活性炭的表面的影響，粉末活性炭因為表面積大，吸附能力也很強。這項技術的優(yōu)勢就是可以促進活性污泥和粉末活性炭發(fā)生氧化，加快溶解。這樣，就可以有效降低基質的濃度，其中，COD的降解去除率也會相應增加。據(jù)了解，在生物炭法系統(tǒng)內部，活性炭吸附處理COD的動態(tài)吸附容量一般控制在200%左右。生物炭法的優(yōu)勢是處理生物法無法自然降解的有毒害的污染物，包括有機物。

生物炭法在處理煤化工廢水中的高濃度大分子有機物方面，有著很好的處理效果。生物流化床處理法PAM，這種處理方法的原理是在在特殊的結構填料的基礎上，采用生物流化床技術，在相同的生物處理單元中發(fā)揮作用，然后結合生物膜內法和活性污泥法。這種廢水處理工藝的工作原理是污染物侵入到生物膜的內部，微生物的吸附能力較強，可以懸浮在懸浮填料表面，形成一層微生物膜層。因為這種微生物的產量很高，可以大量使用，所以使用這種處理方法在反應池內可以增加生物的濃度，也可以大幅度提高有機污染物的降解效率。

6、積極推廣清潔及生產技術

因焦化生產工藝中生產環(huán)節(jié)十分的復雜，排放出的污染物和廢水特別的多，這就給企業(yè)在處理污染的問題上增加了很多的經濟負擔。若要想從根本上解決問題就必須開創(chuàng)一條清潔生產之路。研究新的工藝技術，并貫穿于整個生產過程中，使排放物得以有效的控制與治理。

把水進行循環(huán)的使用，在廢水的處理中，先進行過程處理再進行集中處理，建立除鹽水站，增設旁濾裝置，讓循環(huán)水不再予以污染。建立生活污水處理系統(tǒng)，把產生的水用于循環(huán)水的補水、衛(wèi)生用水以及綠化用水，將蒸氨廢水進入生化的處理系統(tǒng)，熄焦處理后的生物脫酚廢水，使設備的腐蝕予以減少。

7、加強國際的合作，并對污染少、高效率的技術裝備予以開發(fā)

中國的煤化工產業(yè)的技術在近幾年有了很大的進步，但這些是遠遠不夠的，還應該對高效率低污染的技術設備予以開發(fā)，如：可借鑒其他國家的水平室煉焦爐的制作方法，并予以改進，使高效率低污染的煉焦新爐型得以研制。

總而言之，煤炭行業(yè)的發(fā)展一直都是我國國民經濟的重要組成部分，只有更好地實現(xiàn)對于煤炭行業(yè)的污染治理，才能有效地對環(huán)境進行保護，進而促進煤炭行業(yè)的又好又快發(fā)展。

參考文獻

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