AO内循环生物脱氮在焦化废水处理中的应用钟继生

A一。内循环生物脱氮在焦化废水处理中的应用钟继生(河北钢铁集团宣钢公司焦化厂075105)摘要:介绍了宣钢焦化厂采用A一。内循环生物脱氮工艺处理焦化废水的改造方案、工艺特点及其流程、运行效果,讨论了影响A一0内循环生物脱氮的因素。关键词:焦化废水A一0生化处理1前言宣钢焦化厂原酚氰废水处理站采用普通活性污泥法工艺处理焦化废水,即废水经过冷却、隔油、均和、曝气、沉淀处理外排,应用此工艺,废水中酚、氰及cocDr的去除效果较好,但氨氮的去除率很低。随着焦炉及其配套工程化产回收系统的扩建改造,酚氰废水的相继增加,原普通生化处理废水(45th/)已达不川没计值(6oth/),处理后的c0D。r和NH3一N指标远达不到现行国家规定的排放标准。为此,我厂在保留原酚氰废水处理站中的废水冷却和重力隔油部分的基础上,新建了一套A一。内循环生物脱氮处理装置,利用微生物的硝化一反硝化,彻底解决焦化废水中c0DCr、氨氮超标问题,并将化学混凝处理作为生化处理的深度处理,以保证处理后废水达到环保要求。2改造方案2.1采用工艺预处理+生化处理+后混凝沉淀+污泥处理2.2工艺流程2.2.1预处理系统预处理的主要目的是净化水质,降低废水氨氮含量,去除废水中油,为生化处理创造合适的进水条件。我厂利用原工艺中的气浮除油器、蒸氨塔、重力除油池,对洗涤塔来的富液进行气浮除油及其蒸氨处理,对剩余氨水加碱分解固定氨盐处理,重力除油处理等。其工艺流程如图1。主国魔上卡剩余氨水-一--.-~争」纽二一卜口富液_图_目_目废,_日_团,水去生脱处理四一八到-洲一-刊一几到一恻—图1废水预处理工艺流程图2.2.2生化处理系统采用A一0生化处理工艺的目的是通过微生物(活性污泥)的生物化学反应来降解焦化废水中的有毒有害物质,通过其硝化一反硝化反应来降解焦化废水中的氨氮、CODcr等污染物含量.预处理的废水进人调节池,调节池的主要作用是均衡废水水质和水量,保证生化处理系统运行的稳定性。调节池的水通过池底旋转布水器进人缺氧池,废水在此与池内挂于半软性组合填料上的兼性异养型细菌发生反应。在缺氧的条件下,兼性异养菌以废水中的有机物作为反硝化的碳源和能源,用回流污水井回流水中的硝态氮(N03、NoZ一)作为反硝化的氧源,在池中反硝化菌的作用下进行反硝化脱氮反应,使废水中的NO3和NO:还原为氮气逸出,从而达到了脱氮的目的。其反硝化反应表示为:NO:+SHeeeeweee~卜NO:+ZH:0+OHN住+3H一一一去22饨H:O+OH缺氧池出水流人好氧池,在碱度、温度、PH值条件都适合的情况下,在亚硝化菌和硝化菌作用下,使废水中的NH3一N被彻底氧化为硝态氮,随回流水进人缺氧池,废水中的有害物质也得到了降解。其硝化反应如下:NH,+3/20:+ZHCO:--一材JO:+ZH+H:ONO:+1/20:-卜NO在运行过程中,要向缺氧池、好氧池中加碱,保证其PH值于.70至.80。好氧池出水流人二次沉淀池,在此主要用来分离好氧池出来的泥水混合液,排除剩余污泥,完成污泥回流,上清液回流的要求。2.2.3后混凝沉淀系统后混凝沉淀主要是通过物理化学方法进一步降解出水中的悬浮物和CODcr,保证出水PH值在`、一8.0处理效果达到最佳状态。其主要包括混合反应、混凝沉淀。二次沉淀池出水一部分回流至缺氧段,剩余部分进人混合反应池的混合段,在此投加高效混凝们、M!80)、助凝剂聚丙稀酞胺(队M)。混凝剂与废水充分混合反应,主要使废水中的悬浮物形成较大的絮凝体,便于从废水中分离出来。混合反应池出水自流人混凝沉淀池,在此大而重的絮状物与水再次分离,上清液流人处理后废水池,沉淀于池底的污泥流人剩余污泥井。2.2.续污泥处理系统污泥处理系统包括污泥浓缩、污泥反应、污泥压滤。其作用:污泥浓缩池将污泥的含水率由99.5%浓缩到98.0%,通过带式压滤机将含水率98.0%浓缩污泥脱水到含水率70一80%污泥外运。2.3工艺特点缺氧段在前,好氧段在后,废水中CODc:为反硝化提供大量有机碳源,不需向缺氧段投加碳源。采用此工艺不仅能将酚、氰等污染物去掉,而且对比较难处理的氨氮、CODc:也有很好的降解去除效果,能达到焦化废水外排的国家标准要求。经过该工艺处理后的废水可作为炼焦补充水。在废水零排放工程中,该废水达到中水系统进水要求,生化水再经气浮净化系统成为中水,作为循环水的补充水。2.4生化处理工艺流程调调调调缺缺缺好好好沉沉沉回回回混混节节节节氧氧氧氧氧氧池池池流流流Z``池池池池池池池池池池池池水水水口口井井井井井井井井井井井井反反应应应应应应应应应应应应应池池池池池池池池池池池池池污污污污浓浓浓污污污剩剩剩混混泥泥泥泥缩缩缩泥泥泥余余余凝凝脱脱。。。后后后雾···污.....沉沉水水水水污.....池池池泥泥泥淀淀机机机机泥泥泥泥泥井井井池池井井井井井井井井井井井中中水水水水水水系系统统统.处处理理理理理理理理后后后废废废水水水池池池图ZA一。生化处理系统工艺流程图3A一。生物脱氮的影响因素在A一O废水处理系统运行中,影响微生物生长和生物反应的因素很多,科学管理是保证良好处理效果的关键。(1).营养源。对于焦化废水缺乏磷元素,而氮元素过量,补充一定磷使其平衡,否则会影响微生物代谢,降低处理效果或诱发污泥膨胀异常情况发生。在运行过程中生物对N、P需求比例为BOD:N:P=loo:5:1。为使运行稳定,焦化废水处理要投加一定量的磷盐。(2)PH值。对于缺氧池反硝化反应适宜的PH值为7一8.0。PH值会影响反硝化最终产物,.7伍PH.8o最终产物为氮气;PH.70最终产物为NZo;PH》.80最终产物出现No牙的积累,达不到脱氮的目的。对于好氧池硝化反应使废水PH值降低,PH.65时,硝化反应受到抑制。在中性或微碱性条件下,硝化过程迅速。为了维持正常所需PH值.70一.80,必须分别连续向各池补充N灸C仇,调节PH值,并保持其稳定,否则污泥受到冲击容易丧失其活性。(3)溶解氧。氧是好氧段硝化与否的关键因素。一般硝化段的溶解氧维持在2一4m叭为宜。溶解氧含量过多,污泥细碎,易发生污泥膨胀现象,影响石续处理;过少,不利于氨氮的处理,也影响eoDer、酚等的去除。(4)悬浮油。进人生物处理系统的废水含油浓度必须控于10m只lL左右,否则影响活性污泥和生物膜的正常代谢过程。在运行过程中,要加强气浮除油和重力除油的操作。4运行效果A一O内循环生物脱氮工艺于2005年投运以来,在处理废水时选择了不加稀释水的方法,废水经处理达到了国标GB8978一’996《污水综合排赫准》规定的GB’345`’992谰铁再业水污染物排放标准》中焦化行业二级标准,废水可再利用,作为熄焦系统的补充水。月焦炉上升管的水封水以及其他用水。正常生产时无剩余处理后的废水外排,节约了工业新水,实现了废水的零排放,具有显著的经济效益。改造前后出水水质情况对比见表1。表1改造前后出水水质对比数据项项目目污染物浓度(gnIL/)))CCCCCODDD挥发酚酚氛化物物NH4一NNN油油...进水水质质1320005311115.888278881000改改造前出水水质质200000.5550.55526999888改改造后出水水质质93330.31110.277714.666444标标准值值落15000`0.555簇0.555`2555`10005结语(l)充分利用了原有设施,节约了投资。(2)处理后的废水取代工业水用于炼焦熄焦、生化系统好氧池消泡,实现了废水的零封滋。(3)处理后的废水经气浮净化系统达到中水系统进水要求,取代工业水作为循环水的补充水,实现了废水的循环利用。(4)焦化废水的处理与回用,有效的解决了水资源紧缺问题,对节能减排、保护生态环境、惠及民生具有重要意义。