焦化企業(yè)提高生化污水工藝指標的工藝措施

姬廣偉，滿華東，蘇令鋒，崔祥晉

（盛隆化工有限公司，山東 滕州277519）

盛隆化工有限公司在實施130萬t焦炭、15萬t甲醇的煤化工技改項目時，根據(jù)項目建設三同時（防治污染的措施必須與主體工程同時設計、同時施工、同時投產(chǎn)使用）和生產(chǎn)實際情況的要求，將原有50 m3/h 生化污水處理站進行異地擴建為一座150 m3/h生化污水處理站。擴建后的生化污水處理調(diào)試期間出現(xiàn)了運行負荷、氨氮、COD 指標不穩(wěn)定等問題。通過加強原水的管控，優(yōu)化調(diào)節(jié)工藝流程，改良藥劑的添加種類等措施，處理后的水質(zhì)達到了GB 16171煉焦化學工業(yè)污染物排放標準的限值要求。

1 生化污水處理站基本情況

生化污水處理站采用A0 工藝，注重強化預處理系統(tǒng)，具體工藝情況如圖1所示。

圖1 生化污水處理站工藝流程

系統(tǒng)的預處理系統(tǒng)重點放在了除油上，豎流式沉淀池3座，主要負責處理重油；氣浮除油機兩臺，主要是處理輕油；同時加了生物絮凝，主要是利用外排準備壓濾前的污泥進行吸附絮凝，降解部分有毒物質(zhì)，為后繼的生化運行做準備工作；在調(diào)節(jié)池加裝了潛水攪拌機和空氣曝氣盤，前者是為了攪拌，后者在攪拌的同時兼顧吹除或者是硝化部分氨氮；調(diào)節(jié)池后原設計還有水解酸化池，目的是為一些大鏈有機物進行斷鏈，為后續(xù)的生化運行提供保證，后來因效果不明顯，實際只作為通道使用。

在缺氧池上主要采用了潛水攪拌機，沒有采用組合填料，通過攪拌讓厭氧菌懸浮起來，充分與污水進行接觸，提高反硝化效率；好氧池采用的是盤式曝氣頭，在后兩組曝氣池內(nèi)為提高效率增加了組合填料，好氧池后端的硝化液回流至厭氧池前端，二沉池的污泥回流至好氧池前端。

在生化處理后污水進入絮凝沉淀系統(tǒng)，主要是通過添加一些化學絮凝藥劑來進一步降低水中的COD、NH3-N，以達到GB 16171—2012 的回用水標準。A/O系統(tǒng)主要水池規(guī)格（污水停留時間85.9 h）如表1所示。

表1 主要水池規(guī)格

2 運行調(diào)試情況

系統(tǒng)建設后由總包方負責指導調(diào)試運行，前后調(diào)試運行時間達到了1 a多，運行負何較低，只能達到60 m3/h，同時氨氮的降解率低，平均75.24 mg/L，無法達到標準要求，只能在后續(xù)增加化學藥品來保證水質(zhì)合格，增加了運行成本。COD的控制稍好一些，平均也有315 mg/L。托管前O池氨氮及COD控制圖如圖2所示。

圖2 托管前O池氨氮及COD 控制圖

鑒于環(huán)保要求和降成本的需要，2018年初經(jīng)過多方考察，決定與某水處理技術有限公司進行合作，合作方式采用技術托管運行的方式，由乙方出技術人員指導，甲方原班人員進行操作運行，目前來看效果較為明顯。托管后O 池及終沉池氨氮控制如圖3所示，COD控制如圖4所示。

圖3 托管后O池及終沉池氨氮控制圖

圖4 托管后O池及終沉池COD控制圖

從圖3、圖4中可以看出，托管后O池后氨氮平均在3.85 mg/L，終沉池平均在0.696 mg/L；O池COD月平均252.7 mg/L，終沉池月平均在85.9 mg/L。以上數(shù)據(jù)均達到了GB 16171—2012 的間排標準（以上所引用托管前數(shù)據(jù)為2017年4月份化驗數(shù)據(jù)，托管后的數(shù)據(jù)為2020年1月份的數(shù)據(jù)）。

3 調(diào)試運行管理措施

3.1 加強原水的管控

來水控制一是強化做好污水分流，嚴格將生產(chǎn)界區(qū)的生產(chǎn)廢水和生活污水分離，堅決杜絕脫硫液、硫銨母液、煤氣水封水等生產(chǎn)廢水進入生活污水系統(tǒng)，以保證生活污水的水質(zhì)穩(wěn)定。二是細化雨污分流，重點對鼓冷的含油污水、硫銨的酸性污水、脫硫的硫氰污水重點進行回收。三是蒸氨廢水方面加強對洗脫苯冷凝液、苯加氫廢水的管控，盡可能減少此類水進入氨水系統(tǒng)。

在2019年運行中在第2組（共7組）O池出現(xiàn)過兩次氨氮指標超標的情況，為更好地控制整體氨氮指標，化驗該池水質(zhì)以便提前掌握O池的硝化反應情況。當時氨氮指標出現(xiàn)超標，通過對進水指標對比分析發(fā)現(xiàn)，進水氰化物指標出現(xiàn)異常上升。經(jīng)進一步分析排查發(fā)現(xiàn)，苯加氫的來水有部分為苯槽的苯水分離水，此水的氰化物含量較高，達12 000 mg/L，間接影響到剩余氨水的氰化物超標，引起硝化菌中毒硝化反應出現(xiàn)問題，氨氮無法轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮或亞硝態(tài)氮，導致氨氮超標。

解決方法：一是充分發(fā)揮事故池的作用，當原水的指標有不合格項時，立即改進事故池，待問題解決后再少量參配到調(diào)節(jié)池中進行處理，以保證AO 系統(tǒng)的水質(zhì)穩(wěn)定。二是及時進行補泥加強營養(yǎng)，進行悶曝24 h后指標恢復正常。

3.2 增加化驗項目和分析頻次

對于原水，在原來只分析COD、氨氮、PH 的基礎上，增加了氰化物、硫化物、揮發(fā)酚、硫氰酸根等各項指標的分析，為保持系統(tǒng)的進水穩(wěn)定提供了保障。對于生化段，增加了堿度、亞硝酸鹽、總磷等運行指標的分析，為掌握生化段的運行情況提供了保障。

為防止水質(zhì)出現(xiàn)突然變化對系統(tǒng)造成沖擊，增加了分析頻次，原水由原來的每班分析2次增加至每班4次。對于生化段，由原來的每天1次增加至每天3次，以便更準確地掌握運行情況，方便及時調(diào)節(jié)。

3.3 優(yōu)化調(diào)節(jié)工藝流程及各項工藝指標

甲醇殘液能為厭氧菌的反硝化反應提供碳源，原始設計是直接進入缺氧池。但是在運行中發(fā)現(xiàn)，其指標COD波動較大，對缺氧池的負荷沖擊較大，直接影響缺氧池甚至是整個生化段的運行?，F(xiàn)將其改至調(diào)節(jié)池，充分發(fā)揮調(diào)節(jié)池的作用，避免其指標大幅波動，影響生化段的運行。

污泥回流原設計是回流至缺氧池，但在運行過程中發(fā)現(xiàn)好氧池中硝化細菌的菌群比較脆弱，受影響較大，同時缺氧池的菌群也不夠穩(wěn)定，氨氮降解效果很差，系統(tǒng)抗沖擊的能力較弱。主要原因是好氧菌與厭氧菌的轉(zhuǎn)換需要時間，在池內(nèi)發(fā)揮作用的時間較短，無法在有效時間內(nèi)發(fā)揮出應有的作用?，F(xiàn)在將部分污泥回流改至好氧池前端，既保證了好氧池中硝化細菌的穩(wěn)定提供良好的硝化反應，又保證了缺氧菌的有效停留時間更好地進行反硝化反應。

改進后，好氧池的污泥濃度由原來的約3 000 mg/L提高至4 000 mg/L以上，提高了系統(tǒng)的抗沖擊能力。好氧池的溶解氧控制范圍由原來2～4 mg/L調(diào)高到3～6 mg/L，以保證硝化反應充分進行。

3.4 強化監(jiān)測監(jiān)控手段

在生化段增加了溶解氧、pH、ORP 等在線監(jiān)測設備，以便對系統(tǒng)的運行情況進行實時監(jiān)控。在各進水管道、回流管道都加裝了流量計，以便各項調(diào)節(jié)更加精細化、科學化。

3.5 改良藥劑的添加種類

二沉池出水的絮凝加藥，最初設計只加PAC和PAM，經(jīng)過絮凝沉淀后，出水懸浮物高，COD進一步的降解不理想。經(jīng)過多次試驗后，現(xiàn)采用聚合硫酸鐵+碳粉+PAM 組合添加，現(xiàn)在出水COD 能穩(wěn)定在80 mg/L左右。

4 結(jié) 語

由此可見，焦化企業(yè)生化污水處理的運行關鍵是精細掌控、預判準確、早發(fā)現(xiàn)問題早介入調(diào)整［2］。通過嚴把原水關、強化化驗頻次、增加在線監(jiān)測、選擇新型藥品等措施，重點抓好過程控制，以解決好生化段的運行問題。