高浓度活性污泥处理焦化废水的实践兰正宏

2018年3月第49卷第2期燃料与化工Fuel＆ChemicalProcesses高浓度活性污泥处理焦化废水的实践兰正宏刘占宝(河北钢铁集团宣钢公司焦化厂，张家口075105)摘要:利用现有废水处理设施，提高好氧池的活性污泥浓度，从而降低污泥负荷，保证生化处理系统稳定运行，提升废水处理效果。关键词:焦化废水;活性污泥;处理效果中图分类号:X784文献标识码:B文章编号:1001－3709(2018)02－0049－02CokingwastewatertreatmentwithhighconcentrationactivatedsludgeLanZhenghongLiuZhanbao(CokingPlantofXuangang，HebeiIron＆SteelGroup，Zhangjiakou075105，China)Abstract:Withtheuseofexistingwastewatertreatmentfacilities，byincreasingtheconcentrationoftheactivatedsludgeintheaerobictank，theloadofsludgeisreduced，stableoperationofthebiochemicaltreatmentsystemcanbeensured，andthewastewatertreatmenteffectisimproved．Keywords:Cokingwastewater;Activatedsludge;Treatmenteffect收稿日期:2017－07－18作者简介:兰正宏(1974－)，女，高级工程师基金项目:焦化废水主要有2个来源:一是原料煤附带的水分和炼焦过程中的化合水在生产过程中形成剩余氨水，剩余氨水含有高浓度的氨、酚、氰、硫化物和有机油类;二是生产过程中引入的生产用水和蒸汽形成的废水，其中粗苯加工和焦油加工过程的直接蒸汽冷凝分离水、焦油脱水、煤气水封水等废水中含有一定浓度的酚、氰、硫化物和有机油类，最终形成蒸氨废水，经生化处理后用于熄焦和高炉冲渣。1焦化废水的特点1)焦化废水中含有数十种无机和有机化合物，其中无机化合物主要是硫氰化物、硫化物、氰化物等，有机化合物主要是酚类、单环及多环芳香族化合物，同时也有氮、硫、氧等杂环化合物。2)焦化废水中的污染物浓度很高，COD含量约为5000mg/L，酚含量约为700mg/L，氨氮浓度为250～500mg/L，由于污染物浓度高，难以降解，废水处理达标较为困难。3)污染危害大。焦化废水中的多环芳烃不但难以降解，还是强致癌物质，会对环境造成严重污染，直接威胁人类健康。2废水处理现状河钢集团宣钢焦化厂A/O生物脱氮处理系统是与3#、4#焦炉配套的技改工程新建项目，于2004年8月投入运行，2008年配套煤气气源工程又进行了扩建改造，并于2009年1月投入运行，形成了90t/h的焦化废水处理能力，主要负责处理煤气净化产生的废水，处理后的废水一部分送到炼焦熄焦水池用于熄焦，一部分送到高炉进行冲渣。工艺流程如图1所示，废水经预处理后进入调节池，经吸水井与回流的二沉池废水进入缺氧池，在厌氧菌的作用下将废水中的氨氮脱除，随后进入好氧池，在好氧菌的作用下进行硝化反应，脱除废水中的酚、氰等有害物质，并将废水中的氨硝化成硝态氮。处理后的废水经沉淀和混凝处理后用于熄焦。废水处理系统的设计进水与实际进水水质对照见表1。表1废水处理系统设计进水与实际进水水质项目水量/(t·h－1)COD/(mg·L－1)pH设计进水901280～32007～8实际进水90约50008．5项目挥发酚/(mg·L－1)氰化物/(mg·L－1)氨氮/(mg·L－1)设计进水＜750＜16＜300实际进水65013250～50094DOI:10.16044/j.cnki.rlyhg.2018.02.018燃料与化工Fuel＆ChemicalProcessesMar．2018Vol．49No．2图1焦化废水处理工艺流程目前生化处理设施运行过程中存在的主要问题是实际进水中的COD与氨氮浓度高，远远超过设计要求的进水水质。同时在处理水量上已达到满负荷运行，无法通过稀释来满足进水水质要求，所以需要寻找其他方法来实现废水的达标处理。3高浓度活性污泥的应用在水质、水量一定的条件下，影响活性污泥法处理效率的主要因素有:一是好氧池内氧的转移效率，好氧池采用微孔曝气器充氧，氧的转移效率较高;二是活性污泥浓度和曝气时间。其中污泥浓度的高低决定了污泥负荷的大小，而污泥负荷又决定了曝气时间的长短。就普通活性污泥生化处理方法而言，当污泥浓度在1～3g/L时，如果污泥负荷较高，短时间曝气很难达到预期的处理效果。降低污泥负荷有2个途径:一是在污泥浓度一定的前提下，增大曝气容量，延长曝气时间;二是提高污泥浓度，降低污泥负荷。在现有的设施条件下，增大曝气容量、延长曝气时间已无法实现，所以选择提高污泥浓度的方法来满足焦化废水处理的要求。3．1采取的措施1)提高好氧池活性污泥浓度。好氧池混合液30min沉降体积由20%～30%提高到50%～70%，二沉池污泥基本实现100%回流，最终将污泥浓度由1～3g/L提高到5～8g/L。2)加大好氧池供氧能力。在好氧池内随着污泥浓度的提高，活性污泥的溶解氧需求量也将增大，通过监测好氧池出口溶解氧情况，及时加大鼓风机风量，使溶解氧达到2～4mg/L。3)减少稀释水用量。原水经稀释后降低了营养基质的浓度，不利于MLSS的提高，也不利于难降解物质和COD的去除。但高浓度废水又会对微生物产生抑制作用，对去除有害物质产生不利影响，所以在原有稀释比1∶1的情况下减少稀释水用量，稀释比控制在1∶0．5。4)强化预处理。相对生化处理而言，预处理的目的是去除废水中对生物有毒、有害或难以降解的有机物。焦化废水中的这些物质主要包括油类物质、氰化物、硫化物、萘等。为了有效提高废水处理效率，2015年在配套1#、2#焦炉干熄焦时新建了蒸氨废水气浮装置，新增加废水换热及臭氧氧化工艺，为提高生化处理达标率提供了保障。3．2实施效果改进后实际运行的二沉池出水各主要污染物指标达到了预期效果，如表2所示。表2出水主要污染物指标mg/L二沉池出水指标普通活性污泥法高浓度活性污泥法酚0．40．1氰化物0．5＜0．2COD2501504结语1)基于生化废水进水污染物浓度高的特点，采用高浓度活性污泥处理焦化废水是可行和必要的。2)采用高浓度活性污泥可适当降低生化系统的稀释水用量，甚至可以不用稀释水，在不影响处理效果的同时节约了新水用量。3)强化预处理的作用，稳定生化处理前的水质，提高气浮效果，稳定进水温度等对废水生化处理达标有重要的作用。甘李军编辑05