焦化廢水生化處理設(shè)計(jì)要點(diǎn)

李玲

（遵化國禎污水處理有限公司 貴州遵化 064200）

焦化廢水生化處理設(shè)計(jì)要點(diǎn)

李玲

（遵化國禎污水處理有限公司 貴州遵化 064200）

焦化廢水是一種高濃度、高氨氮、難生物降解的工業(yè)廢水。本文簡要論述了處理該廢水所采用的主要工藝，以及各個(gè)處理環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)及采用的相應(yīng)參數(shù)。

焦化廢水;碳氮比;生化處理

焦化廢水是一種公認(rèn)的難生物降解的工業(yè)廢水，煤在煉焦時(shí)（煤料在焦?fàn)t炭化室內(nèi)進(jìn)行高溫干餾）除有75%左右變成焦炭外，還有25%左右生成多種化學(xué)產(chǎn)品及煤氣。來自焦?fàn)t的荒煤氣（或稱粗煤氣）在集氣管中用70℃～75℃的循環(huán)氨水直接噴淋，使煤氣溫度從650℃～700℃降至80℃～85℃，然后在間接冷卻器中再降至25℃～45℃。經(jīng)上述冷卻后產(chǎn)生的水，可以提取出煤焦油、氨、萘、硫化氫及粗苯等化學(xué)產(chǎn)品，并得到凈煤氣?；厥丈鲜龈鞣N產(chǎn)品后的水可以循環(huán)使用，而剩余部分稱為剩余氨水，需排入廢水處理站進(jìn)行處理。

所以，焦化廢水是一種高濃度（COD），高氨氮有機(jī)廢水。

1 焦化廢水水質(zhì)及特性

剩余氨水未經(jīng)脫酚蒸氨時(shí)

COD=3000mg/L～10000mg/L

NH3-N=2000mg/L～3000mg/L

酚=1700mg/L～2300mg/L

上述水經(jīng)脫酚蒸氨后

COD=3000mg/L～3800mg/L

BOD=600mg/L～1000mg/L

酚=600mg/L～900mg/L

氰=10mg/L

油=50mg/L～70mg/L

氨氮=300mg/L左右

焦化廢水所含污染物包括酚類、多環(huán)芳香族化合物及含氮、氧、硫的雜環(huán)化合物等，是一種典型的含有難降解有機(jī)化合物的工業(yè)廢水，焦化廢水中的易降解有機(jī)物主要是酚類化合物和苯類化合物，砒咯、萘、呋喃、咪唑類屬于可降解類有機(jī)物，難降解的有機(jī)物有砒啶、咔唑、喹啉、吲哚等。

焦化廢水生化性很差，其生化性指標(biāo)一般為0.2～0.3，屬難生化處理工業(yè)廢水。

2 焦化廢水生化處理工藝

現(xiàn)階段焦化廢水處理生化部分常采用A2/O2處理工藝，即厭氧（水解酸化）——缺氧（反硝化）——好氧（碳化）——好氧（硝化）——沉淀處理工藝。在生化處理前需進(jìn)行預(yù)處理，包括蒸氨后的水冷卻及去除殘留于廢水中的煤焦油。在生化處理后根據(jù)出水水質(zhì)要求需進(jìn)行深度處理，包括吸附或膜過濾，本文不涉及預(yù)處理及深度處理部分，僅對焦化廢水的生化處理設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行論述，如下:

2.1 厭氧（水解酸化）

水解酸化作用是提高焦化廢水的可生化性。水解酸化對于焦化廢水的處理十分必要，難降解的多環(huán)芳香烴和雜環(huán)化合物經(jīng)水解和產(chǎn)酸能轉(zhuǎn)化為簡單的低分子有機(jī)物，為后續(xù)處理提供易于氧化分解的有機(jī)底物，從而提高廢水的可生化性。

2.2 缺氧（反硝化）

缺氧反應(yīng)主要是以來自好氧回流NO3--N為電子受體，以有機(jī)物為電子供體，將NO3--N還原為N2，同時(shí)將有機(jī)物降解，并產(chǎn)生堿度。與一般的脫氧除磷A2/O工藝稍有不同，焦化廢水在缺氧段還能去除大量難降解有機(jī)物。

由于焦化廢水屬高氨氮有機(jī)廢水，因此也有必要設(shè)單獨(dú)的反硝化處理單元。

2.3 好氧（碳化）

好氧（碳化）的作用是異養(yǎng)菌在有氧條件下降水中BOD轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水。只有水中的BOD濃度較低而異養(yǎng)菌不能占優(yōu)勢的前提下，才能使硝化菌占據(jù)優(yōu)勢，將水中的氨態(tài)氮進(jìn)行硝化。實(shí)際上好氧（碳化）是為后續(xù)的好氧（硝化）創(chuàng)造有利條件。

2.4 好氧（硝化）

好氧（硝化）的功能是自養(yǎng)菌（硝化菌）在有氧條件下，將水中的氨氮氧化為硝態(tài)氮。

焦化廢水屬高氨氮有機(jī)廢水，因此硝化反應(yīng)是關(guān)系到處理成敗的很關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。

3 焦化廢水生化處理設(shè)計(jì)要點(diǎn)

焦化廢水屬于高有機(jī)物濃度、高氨氮、難降解有機(jī)廢水，除采用正確的處理工藝外，必須遵循以下設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

3.1 生化處理進(jìn)水對微生物有害物質(zhì)控制濃度

焦化廢水進(jìn)入生化反應(yīng)前一般應(yīng)使下列物質(zhì)控制在限定濃度以下。

揮發(fā)酚不高于300mg/L

氰化物不高于40mg/L

硫化物不高于30mg/L

揮發(fā)氨不高于30mg/L

苯不高于50mg/L

進(jìn)水中上述物質(zhì)如果超過限定濃度，就會(huì)對微生物產(chǎn)生抑制作用，使微生物失去活性，導(dǎo)致廢水處理運(yùn)行失敗。

3.2 碳氮比

廢水生化處理需要一定比例的氮元素，而生化脫氮反應(yīng)則需要一定比例的有機(jī)碳，因此，焦化廢水的生化處理滿足一定的碳氮比（C/N）至關(guān)重要。A/O工藝中應(yīng)有充足的碳源供硝化和反硝化細(xì)菌利用。反硝化效率隨C/N提高而上升，焦化廢水C/N比應(yīng)大于6～7才能有滿意的脫氮效果。

3.3 回流比

為了提高脫氮效果，必須提高混合液及活性污泥回流比，因?yàn)樘峁┓聪趸腘O3-、NO2-愈多，回流比愈大，COD和硝酸鹽氮去除效果愈好，但是相應(yīng)動(dòng)力消耗愈大，一般認(rèn)為回流比4～6最經(jīng)濟(jì)。

3.4 主要設(shè)計(jì)參數(shù)

提供幾個(gè)主要設(shè)計(jì)參數(shù)，以供參考

泥齡θC=30～60 d

COD負(fù)荷NCOD=0.8～1.0kg/kgVSS·d

NH3-N負(fù)荷NNH3=0.15～0.2kg/kgVSS·d

硝酸鹽負(fù)荷NNO3=0.05～0.06kg/kgVSS·d

4 結(jié)語

焦化廢水屬高濃度高氨氮有機(jī)廢水，且生化性較差，其含有難降解的多環(huán)烴及雜環(huán)烴有機(jī)物。必須采用生化——物化處理方式才能達(dá)到要求的處理標(biāo)準(zhǔn)。其生化處理部分必須遵循上述原則，否則其COD和NH3-N難以同時(shí)達(dá)標(biāo)。

[1]邵林廣,陳斌,等.缺氧-好氧固定床生物膜系統(tǒng)處理焦化廢水的試驗(yàn)研究.給水排水,1995(3).

[2]孫嘉禾.從硝化-反硝化反應(yīng)分析焦化廢水控制條件[D].河北給排水,2002.