基于焦化廠焦化廢水處理技術(shù)改造分析

王彬

摘 要：我國的某個(gè)焦化廠污水站采用的是預(yù)處理生化混凝沉淀處理技術(shù)，水質(zhì)是非常差的，這對(duì)之后的回用處理效果是會(huì)造成嚴(yán)重的影響的。之前的廢水處理設(shè)施不動(dòng)，在其基礎(chǔ)之上，通過在預(yù)處理單元增加污泥吸附進(jìn)行改造，并且把活性焦粉吸附劑投加到曝氣池，以此形成生化處理和活性焦吸附工藝，能夠有效的對(duì)生化效果進(jìn)行提高。對(duì)于混凝沉淀池通過增加活性焦吸附更進(jìn)一步的進(jìn)行吸附處理，以此來保證最后出水COD能夠達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：焦化廠;廢水;污水處理中;活性焦粉;改造

在煤氣凈化，焦化產(chǎn)品以及煤制焦炭回收的過程當(dāng)中所產(chǎn)生的廢水就是焦化廢水，例如，化工產(chǎn)品精制過程中所產(chǎn)生的污水，煤氣終冷污水等。這類廢水當(dāng)中的成分是非常復(fù)雜的，都是比較難降解的工業(yè)廢水。在焦化廢水當(dāng)中根據(jù)檢測(cè)可以發(fā)現(xiàn)含有的有機(jī)物有一百多種，達(dá)到總量的14%以上，在廢水處理當(dāng)中特別是COD和NH3-N是一個(gè)大難題。

現(xiàn)階段，在我國處理焦化廢水的主要方式是預(yù)處理+生化法，這種方法處理之后大概有210-360mg/L的COD，其有一千倍的色度，這種情況是達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)的，所以還是要深度的進(jìn)行處理。

在深度處理焦化廢水方法當(dāng)中，比較常用的就是吸附法，電化學(xué)，混凝沉淀法，臭氧氧化等。在這些方法當(dāng)中活性炭是比較常用的一種，該活性炭吸附效果好，孔徑發(fā)達(dá)，但是其成本高，材料短缺，想要再生較為困難，所以很難進(jìn)行大規(guī)模的使用。對(duì)于工業(yè)廢水當(dāng)中難以降解的有機(jī)物，研發(fā)出了褐煤基活性焦產(chǎn)品（簡(jiǎn)稱活性焦），其成本比較便宜，中孔發(fā)達(dá)，其優(yōu)點(diǎn)是能夠吸附難以降解的大分子有機(jī)物。

在我國的某個(gè)焦化污水處理站，因?yàn)槠湓O(shè)計(jì)的系統(tǒng)工藝不合理，再加上過高負(fù)荷的系統(tǒng)，從而產(chǎn)生的水質(zhì)是非常惡劣的，對(duì)于之后的回用進(jìn)水要求是很難達(dá)到的。對(duì)于該系統(tǒng)以及回用單元想要保證其穩(wěn)定運(yùn)行，就需要改造該污水處理站。本文在焦化廠污水處理站的改造當(dāng)中應(yīng)用了活性焦吸附工藝，以此來對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行進(jìn)行保證，以及對(duì)排水不達(dá)標(biāo)的問題進(jìn)行解決。

1 焦化廠概括

在該焦化廠處理站當(dāng)中，其處理焦化廢水的方式是預(yù)處理+生化+深度處理，預(yù)處理采取的方法是除油-氣浮，生化處理采取的方法是A/A/O，而深度處理采取的方法是混凝沉淀，其能夠達(dá)到85m3/h的總處理能力，3600-5100mg/L的進(jìn)水COD，經(jīng)過預(yù)處理，生化處理以及深度處理之后，其出水COD分別是3200-4400mg/L，290-390mg/L，270-310mg/L。

2 實(shí)際運(yùn)行中存在的問題

在實(shí)際的運(yùn)行當(dāng)中，存在的問題主要有：①預(yù)處理效果不好，出水COD高。②A/A/O，水力停留的時(shí)間比較短，在廢水當(dāng)中COD濃度高，能夠毒害抑制微生物，從而導(dǎo)致運(yùn)行的生化系統(tǒng)不好，出水COD有290-390mg/L，顏色是黃褐色。③混凝沉淀池進(jìn)水的有機(jī)物濃度比較高，在膠體顆粒表面有溶解性有機(jī)物分子吸附，對(duì)膠體顆粒間的碰撞進(jìn)行了阻礙，使得膠體顆粒和混凝劑之間的脫穩(wěn)凝集的作用降低了，因而對(duì)混凝沉淀的效果造成了影響。對(duì)混凝沉淀效果需要投入大量的混凝劑，而混凝劑過多，會(huì)導(dǎo)致回用單元膜系統(tǒng)沒有辦法正常運(yùn)行。

3 廢水處理改造工藝

3.1改造工藝路線

在預(yù)處理單元增加污泥吸附池，對(duì)原廢水采用二沉池進(jìn)行吸附處理，為之后的生化處理提供良好的條件。

有相關(guān)的研究說明，在焦化廢水當(dāng)中，其廢水的色度是和相對(duì)分子質(zhì)量在五百以上的大分子有關(guān)。對(duì)比常規(guī)的微孔活性炭，其活性焦的中孔結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)，對(duì)于廢水當(dāng)中的難以降解的有毒物質(zhì)以及大分子能夠有效的吸附。在同樣的吸附條件之下，對(duì)比活性焦對(duì)廢水的吸附和活性炭對(duì)廢水的吸附試驗(yàn)當(dāng)中，對(duì)于相對(duì)分子質(zhì)量在五百以上的有機(jī)物質(zhì)，其采用活性焦的去除率達(dá)到了85%左右，而采用活性炭的去除率只有40%左右，并且活性焦的價(jià)格相對(duì)也比較便宜，是非常適合大規(guī)模的使用。

活性炭的參數(shù)為粒徑<0.3mm，裝填密度在510-590g/L之間，孔容在0.47-0.51mL/g之間，碘值在390-490mg/g之間，比表面積在490-590m2/g。

對(duì)于焦化廠處理之后的出水實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了分析，得出焦化廢水經(jīng)過處理之后，其內(nèi)存在的難以降解的物質(zhì)還是有一定的量，例如，蒽，三甲苯，醌，萘，以及雜環(huán)等。

為了對(duì)焦化廢水出水中活性焦粉吸附脫出有機(jī)物的效果進(jìn)行驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)室開展了活性焦靜態(tài)吸附焦化廢水的試驗(yàn)，并對(duì)吸附后的出水進(jìn)行了分析，得出的結(jié)果說明，對(duì)于焦化廢水當(dāng)中難以降解的大分子有機(jī)物，采用活性焦其吸附效果是非常好的，能夠有效吸附去除蒽，三甲苯，醌，萘，以及雜環(huán)等難以降解的物質(zhì)。

分析與研究焦化廢水的水質(zhì)，再與現(xiàn)有的工藝路線進(jìn)行結(jié)合，以此對(duì)改造路線制定如下：

①在預(yù)處理階段增加污泥吸附單元，二沉池剩余污泥進(jìn)入該單元，廢水經(jīng)過氣浮池之后進(jìn)入污泥吸附處理，能夠?qū)M(jìn)水有機(jī)物的濃度進(jìn)行降低。

②在原有的曝氣池當(dāng)中投入活性焦粉，以此形成生化處理和活性焦吸附工藝，能夠加強(qiáng)對(duì)生化處理的效果。對(duì)出水COD進(jìn)行降低。

③增設(shè)深度處理活性焦粉吸附單元，二沉池出水進(jìn)入該單元進(jìn)行處理，能夠?qū)U水當(dāng)中的有機(jī)物濃度進(jìn)行降低，以此對(duì)出水COD低于80mg/L進(jìn)行保證。吸附后的活性焦粉和生化污泥一塊進(jìn)入脫水系統(tǒng)。

3.2改造效果

改造結(jié)束之后，開始進(jìn)入設(shè)備聯(lián)動(dòng)調(diào)試，調(diào)試完成之后就開始進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行，系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行一個(gè)月之后的結(jié)果如下：

①在平均為3714mg/L進(jìn)水COD的條件下，對(duì)于出水的COD平均為2862mg/L。而在沒有進(jìn)行改造之前時(shí)，其預(yù)處理出水COD是在3200-4400mg/L之間，通過對(duì)比能夠看出，再對(duì)預(yù)處理進(jìn)行增加污泥吸附單元之后，其出水COD去除率提升了11%左右。

②在對(duì)曝氣池進(jìn)行投加活性焦粉之后，其生化效果得到了加強(qiáng)，由原來的出水COD在290-390mg/L之間降到了現(xiàn)在的240mg/L左右，平均為217mg/L，其COD去除率由之前的85%提升到了92.5%。出現(xiàn)這種情況是因?yàn)槠浠钚越狗鄣闹锌装l(fā)達(dá)結(jié)構(gòu)能夠有效的吸附廢水當(dāng)中難以降解的大分子有機(jī)物，有機(jī)物的濃度能夠促進(jìn)微生物氧化，對(duì)于活性焦粉表面的有機(jī)物濃度能夠增大。通過活性焦把這些有機(jī)物，微生物吸附到其表面，能夠提供良好的微生物新陳代謝的環(huán)境，徹底氧化微生物。微生物與進(jìn)入中孔內(nèi)，能夠把吸附的有機(jī)物進(jìn)行降解，空出的吸附位能夠使得生物再生。在曝氣池當(dāng)中有活性焦與生物污泥，其對(duì)污泥的停留時(shí)間增長了，延長污泥齡在不另外增加建設(shè)基礎(chǔ)上，能夠?qū)﹄y為降解的有機(jī)物進(jìn)行充分的降解。同時(shí)，混凝沉淀因?yàn)閬硭乃|(zhì)比較穩(wěn)定，有機(jī)物的濃度降低，使得混凝沉淀的效果更好，其出水的COD平均為170mg/L。

③對(duì)于混凝沉淀出水采用活性焦吸附的效果是非常好的。在投加活性焦粉1.5kg/m2的條件下，其COD濃度以及色度去除的效果非常明顯，出水COD平均為70mg/L，COD去除率提高到了60%，出水水質(zhì)沒有顏色，較為清澈，達(dá)到了我國廢水直接排放的標(biāo)準(zhǔn)。而在混凝沉淀池出水的效果非常顯著是因?yàn)榛钚越菇?jīng)過處理之后降解了大分子物質(zhì)，對(duì)于這類大分子有機(jī)物其活性焦粉是有著特性吸附的，對(duì)于這些難以降解的大分子有機(jī)物通過吸附去除，從而對(duì)出水COD與色度進(jìn)行了降低，對(duì)于出水的水質(zhì)進(jìn)行了提高。

4 結(jié)語

（1）污泥吸附，活性焦，生化耦合工藝，活性焦吸附工藝能夠?qū)够瘡U水穩(wěn)定的進(jìn)行處理，對(duì)于預(yù)處理單元改造之后出水COD去除率提高了11%左右。生化系統(tǒng)投加活性焦能夠?qū)ιЧM(jìn)行加強(qiáng)，二沉池改造之后出水COD290-390mg/L降到了240mg/L，其去除率提高了92.5%。

（2）對(duì)于焦化廢水混凝沉淀采用活性焦其去除出水COD有著很好的效果，在投加活性焦粉1.5kg/m2的條件下，其出水COD平均為70mg/L。而且活性焦產(chǎn)品的價(jià)格是比較便宜的，其價(jià)格只有活性炭的1/5-1/10之間。新增活性焦單元運(yùn)行成本為4.75元/m2，混凝沉淀運(yùn)行成本由之前的3.52元/m2降到了0.48元/m2。

（3）在對(duì)原有的焦化廠污水處理站的設(shè)施基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，能夠?qū)够瘡U水的深度處理進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。而經(jīng)過處理之后出水COD低于80mg/L，已經(jīng)達(dá)到了我國廢水排放的標(biāo)準(zhǔn)，可以直接進(jìn)行排放，對(duì)之后的回用處理單元進(jìn)水的要求能夠得到滿足。

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