基于焦化廠污水處理現(xiàn)狀及工藝指標(biāo)控制分析

殷雪淵

（拜城縣眾泰煤焦化有限公司，新疆阿克蘇 842300）

焦化廠污水處理工作仍有很多不足之處，因?yàn)閺U水處理工作表現(xiàn)較差，使得污水中的污染物質(zhì)難以得到有效的處理，致使廢水影響到焦化廠所在地區(qū)整體的水環(huán)境質(zhì)量?？紤]到國家當(dāng)下對(duì)環(huán)保工作的重視程度，焦化廠應(yīng)該按照相關(guān)部門對(duì)其在廢水處理工作中提出的要求，調(diào)整進(jìn)水水質(zhì)與出水水質(zhì)、污泥處理、處理規(guī)模等標(biāo)準(zhǔn)，還應(yīng)該在廢水處理期間靈活地根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r，作為工藝選擇的重要參考元素，在眾多工藝中挑選出運(yùn)行費(fèi)用低、管理維護(hù)便捷、處理效果優(yōu)異的工藝手段，從而提高焦化廠廢水處理水平。

1 焦化廠污水處理組成部分

1.1 焦化廠污水處理現(xiàn)狀

焦化廢水是煤氣凈化、煤制焦炭與焦化產(chǎn)品在回收過程中形成的高濃度有機(jī)廢水。酚類、吡啶、聯(lián)苯、喹啉等有機(jī)污染物與氨氮、氟離子等有毒有害物質(zhì)，污染物具備難降解、色度高的特征，因?yàn)榻够瘡U水組成過于復(fù)雜，直接提高了廢水處理工作的難度系數(shù)，不僅我國在焦化廢水處理無法獲得良好的凈化結(jié)果，西方發(fā)達(dá)國家在焦化廢水處理方面也存在很多問題，因此焦化廢水處理工作已經(jīng)成為世界性難題。

焦化廢水是焦化廠在煤氣凈化、煤制焦炭與焦化產(chǎn)品回收期間形成的高濃度有機(jī)廢水，同時(shí)其組成物眾多。通過研究發(fā)現(xiàn)我國焦化廢水處理工作存在出水達(dá)標(biāo)率差、運(yùn)行成本高等問題，其中COD以及氨氮難以達(dá)到國家對(duì)焦化廢水給出的標(biāo)準(zhǔn)。焦化廢水處理工作在成本方面管控力度不足，焦化廠在廢水處理過程中產(chǎn)生的一切損耗必須在企業(yè)管控范圍內(nèi)，但是目前焦化廠無法按照既定的成本管控目標(biāo)進(jìn)行成本管控，導(dǎo)致焦化廢水處理工作的費(fèi)用已經(jīng)超出企業(yè)規(guī)劃的范圍，削弱了企業(yè)的盈利值。

1.2 焦化廠污水處理組成

焦化廢水涵蓋煤氣在初冷階段的煤氣終冷水、煤氣洗滌水、煤氣冷凝水與煤氣發(fā)生站的煤氣精苯分離水、洗滌水、焦?fàn)t水封水、氣柜廢水以及其他場(chǎng)合形成的廢水。另外，研究焦化廢水內(nèi)部所含的污染物質(zhì)，發(fā)現(xiàn)氰化物、BOD、COD、懸浮物、苯鑲、氨氮以及苯系化合物等為焦化廢水的主要污染物質(zhì)。

焦化廢水組成物眾多、毒性大、濃度高、難降解。廢水中包含的有機(jī)與無機(jī)化合物數(shù)量多達(dá)幾十種。有機(jī)物以酚類、吡啶、聯(lián)苯、喹啉為主；無機(jī)物以氰化物、硫化物、硫、硫化物、銨鹽為主。焦化廢水包含的污染物擁有組成物眾多、色度高、難降解的特征，如果焦化廠對(duì)焦化廢水凈化處理不徹底，廢水中含有的氨氮、COD等揮發(fā)酚得不到全面的凈化，一旦廢水流出焦化廠，會(huì)污染附近的農(nóng)作物、水產(chǎn)，嚴(yán)重危及附近居民的人身健康，焦化廢水處理工藝見圖1。

圖1 焦化廢水的處理工藝

2 焦化廠污水處理指標(biāo)控制

焦化廠在廢水處理過程中采用A2O2生物脫氮處理工藝，其在A/O脫氮基礎(chǔ)上繼續(xù)增添了好氧段與缺氧段，好氧段為了提升廢水處理能力，提升混合液DO的濃度，可以防止好氧池因?yàn)槿毖醢l(fā)生反硝化的情況，從而達(dá)到干擾污泥沉降的目的，提升生物脫氮處理工藝在廢水凈化處理方面的工作水平，改善沉淀池污泥沉降能力。缺氧段可以利用從好氧池中流進(jìn)的硝化液完成反硝化脫氮，A2O2生物脫氮處理工藝的脫氮效果優(yōu)異。A2O2生物脫氮處理工藝應(yīng)用于焦化廠，可以完成化工、焦化、化肥等高濃度有機(jī)物的工業(yè)廢水處理工作，工藝相應(yīng)的作業(yè)系統(tǒng)擁有運(yùn)行可靠、穩(wěn)定與沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)的特征。在相關(guān)工藝的作用下，可以有效地去除廢水中的有機(jī)物，還能改善廢水的可生化性。根據(jù)對(duì)A2O2生物脫氮處理工藝處理案例的分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過二次反硝化脫氮的總氮與氨氮的去除率均超過95%，以下為焦化廠污水處理指標(biāo)控制的主要內(nèi)容。

2.1 深化處理系統(tǒng)

焦化廠廢水處理工作需要按照相關(guān)部門提出的要求，保證廢水經(jīng)過處理后達(dá)到可排放的要求，這是焦化廠向綠色作業(yè)的現(xiàn)代化企業(yè)轉(zhuǎn)變必須完成的工作。焦化廠為了解決出水水質(zhì)無法達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的弊病，按照相關(guān)部門給出的環(huán)保工作要求，研發(fā)深度處理系統(tǒng)，改變工藝作業(yè)流程，在相關(guān)環(huán)節(jié)的維護(hù)下引導(dǎo)廢水處理系統(tǒng)按照程序穩(wěn)定運(yùn)行，達(dá)到出水水質(zhì)小于100mg/L的標(biāo)準(zhǔn)。

生化處理后出現(xiàn)藻類、懸浮物、微生物等顆粒雜質(zhì)，在深化處理系統(tǒng)中借助機(jī)械過濾的方式，在混凝反應(yīng)、過濾等方式作用下，快速處理污染因子。機(jī)械過濾器在焦化廢水處理工藝中擁有不錯(cuò)的工作效果，可以提升廢水處理效率與工作質(zhì)量。通過一種或是多種過濾介質(zhì)的加持，在一定的壓力下利用非顆粒或是粒狀材料濾除廢水中濁度較大的懸浮雜質(zhì)。另外，廢水澄清期間應(yīng)用焦粒、石英砂以及錳砂等濾料完成軟化水、水處理除濁、純水前級(jí)頂處理等工作，在濾料的加持下出水濁度一般在3以內(nèi)。

2.2 自動(dòng)過濾系統(tǒng)

焦化廠在污水處理期間使用自清洗過濾器，其可以利用濾網(wǎng)攔截水中雜質(zhì)，去除水體顆粒物、懸浮物，凈化水質(zhì)，降低濁度還可以有效地處理廢水中的菌藻、污垢、銹蝕，同時(shí)達(dá)到保護(hù)系統(tǒng)凈化水質(zhì)為目的。焦化廠使用現(xiàn)代設(shè)備配合智能化設(shè)計(jì)系統(tǒng)，讓系統(tǒng)擁有自動(dòng)識(shí)別廢水雜質(zhì)的能力，通過給排污閥信號(hào)完成水內(nèi)廢物排污。在水體由進(jìn)水口進(jìn)入自清洗過濾機(jī)器后，有效地在系統(tǒng)流程下完成雜質(zhì)辨識(shí)，篩除污染物質(zhì)。排放自清洗過濾器在焦化廠污水處理中應(yīng)用極為頻繁，提升了焦化污水處理效果。

2.3 超濾系統(tǒng)控制

中空纖維膜分離技術(shù)應(yīng)用于焦化廠廢水處理工作中，是超濾系統(tǒng)常用的技術(shù)，可以從液體物質(zhì)中分離核酸聚合物、蛋白質(zhì)等大分子化合物，有效地去除膠體分散液內(nèi)乳液、粒子、黏土、微生物等雜質(zhì)，從而達(dá)到凈化高分子物質(zhì)的目的。

超濾屬于壓力驅(qū)動(dòng)型膜分離技術(shù)，被分離組分的直徑常在0.01～0.1μm，超濾系統(tǒng)包括特殊設(shè)計(jì)的閥門、管路、自清洗單元、質(zhì)控單元、加藥單元等，以中空纖維超模為中心的格局下，形成閉路連續(xù)操作流程。中空纖維超濾膜是系統(tǒng)的中心處理單元，以纖維超濾膜結(jié)合空氣震蕩與反洗的方式完成污染物質(zhì)除雜。氣水兩用自清潔擁有除雜效率高、清洗表現(xiàn)佳的特征，還可以避免反滲透膜過早失效的情況出現(xiàn)。

2.4 化學(xué)清洗系統(tǒng)

化學(xué)清洗系統(tǒng)可以去除膜上黏附的藻類、細(xì)菌等生物體，全方面的清洗膜，從而恢復(fù)膜的通水量。進(jìn)行膜清洗工作時(shí)會(huì)使用氫氧化鈉、鹽酸與次氯酸鈉等化學(xué)藥品，預(yù)處理需要定期進(jìn)行，因?yàn)闊o論上一次的預(yù)處理工作進(jìn)行效果如何，在膜應(yīng)用一段時(shí)間后，上面還是會(huì)積累各類污染物質(zhì)，降低膜的通水能力，致使裝置的性能大幅下降，進(jìn)而出現(xiàn)組件出口與進(jìn)口壓差上升的情況。因此，需要根據(jù)裝置污染物處理情況，確定預(yù)處理的周期，完成膜污染物清潔工作，還需要對(duì)其進(jìn)行殺菌處理。系統(tǒng)內(nèi)部使用的清洗系統(tǒng)通過多方面權(quán)衡，每半年進(jìn)行一次膜清洗工作，清除膜上的污染物質(zhì)，借此優(yōu)化裝置運(yùn)行效果。

2.5 反滲透系統(tǒng)

反滲透裝置內(nèi)部包含反滲透膜元件、保安濾器、壓力管、高壓泵與沖洗泵等元件?？紤]到工作需要，所以反滲透裝置內(nèi)壓力管、反滲透膜元件、高壓泵采用進(jìn)口設(shè)備，而沖洗泵與保安濾器使用國產(chǎn)設(shè)備。為防止水中微粒進(jìn)入反滲透膜組件中，影響到裝置污水處理效果，為污水處理工作安置了3臺(tái)不銹鋼保安濾器。每臺(tái)保安濾器處理量是80m3/h，在濾器進(jìn)出口壓差在1kg/cm2時(shí)，需要根據(jù)裝置工作效果，分析是否更換濾器，備用濾器其結(jié)構(gòu)需要達(dá)到濾芯相應(yīng)的要求。

反滲透定時(shí)沖洗工藝需要考慮到工作進(jìn)行期間，膜表面可能受到的污染，還需要使用化學(xué)清洗的方法完成膜元件污染物質(zhì)處理工作，在裝置運(yùn)行期間應(yīng)該做好清洗流量的控制，盡可能降低膜在工藝進(jìn)行期間受到的傷害，還需要根據(jù)實(shí)際情況，在有機(jī)物影響能力強(qiáng)的情況下，多次沖洗膜元件，提升反滲透系統(tǒng)運(yùn)行工作效果（圖2）。

圖2 反滲透水處理設(shè)備的工作原理

3 結(jié)束語

目前，國家對(duì)環(huán)境保護(hù)工作非常重視。焦化廠必須遵循時(shí)代發(fā)展的軌跡，改變以往的工作模式，發(fā)現(xiàn)自身在污水處理過程中存在的問題，根據(jù)相關(guān)部門提出的要求，積極學(xué)習(xí)現(xiàn)代污水處理技術(shù)，還需要結(jié)合自身工作需求，在因地制宜的原則下，引入現(xiàn)代污水處理工藝，同時(shí)將原有工藝與新型工藝有機(jī)地結(jié)合在一起，結(jié)合污水凈化表現(xiàn)，對(duì)污水處理工藝進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整與優(yōu)化，使污水處理工藝擁有投資運(yùn)行成本低、便于操作、綠色環(huán)保等優(yōu)勢(shì)，促使焦化廠健康、持久的發(fā)展。