活性炭＋活性污泥法深度處理焦化廢水研究

崔煥濱

（青島董家口中法水務(wù)有限公司，山東 青島 266400）

焦化廢水[1]是在原煤高溫干餾、煤氣凈化和化工產(chǎn)品精制過程中產(chǎn)生的廢水，其成分復(fù)雜，含有大量的酚類、聯(lián)苯、吡啶、吲哚和喹啉等有機(jī)物，還含有氰、無機(jī)氯離子和氨氮等有毒有害物質(zhì)，污染物色度高，屬較難生化降解的高濃度有機(jī)工業(yè)廢水，成為工業(yè)廢水治理中的重難點(diǎn)。當(dāng)前主要采用物理化學(xué)等常規(guī)預(yù)處理加生化法相結(jié)合的方式進(jìn)行處理，出水水質(zhì)能夠達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）中的二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)[2]。廢水中難降解CODcr是影響廢水達(dá)標(biāo)排放、資源化回用的關(guān)鍵因素，隨著環(huán)保要求逐步提高和排放標(biāo)準(zhǔn)愈發(fā)嚴(yán)格，必須采取合理有效的深度處理技術(shù)，去除焦化廢水中難降解CODcr，實(shí)現(xiàn)廢水達(dá)標(biāo)排放和資源化利用。

目前，廣泛應(yīng)用于焦化廢水難降解CODcr的深度處理技術(shù)，主要分為物理法和化學(xué)法。物理法包含混凝、吸附、雙膜法等，化學(xué)法包含F(xiàn)enton法、臭氧法等[3-4]，在實(shí)際廢水處理中存在投資大、運(yùn)行成本高和容易對周圍環(huán)境造成二次污染等弊端[5]。因此，尋求一種低成本、環(huán)境友好、穩(wěn)定深度處理焦化廢水難降解CODcr的組合工藝，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放和廢水資源化利用，成為本文研究重點(diǎn)。活性炭+活性污泥組合工藝（PAS-AS工藝）在工業(yè)廢水的處理中被廣泛研究并應(yīng)用[6]，本文采用對比試驗(yàn)，研究了PAS-AS組合工藝與單一處理工藝對焦化廢水難降解CODcr的處理效果。

1 材料與方法

1.1 廢水來源及水質(zhì)

廢水來源于某企業(yè)焦化廢水處理工藝二沉池出水，其主要水質(zhì)指標(biāo)見表1。

表1 原水水質(zhì)

1.2 主要試劑材料

顆?；钚蕴?，粒度300目，碘吸附值900～1500mg/g，強(qiáng)度94%，水分≤8%，灰分≤15%，比表面積1200m2/g。

1.3 分析方法

CODcr：重鉻酸鉀法（GB/T11914—1989）；pH：pH 計(jì)測定；色度：稀釋倍數(shù)法（GB/T11903—1989）；SS：重量法（GB/T11901—1989）。

1.4 試驗(yàn)方法

取4個(gè)3L量筒，編號(hào)1～4，向每個(gè)量筒內(nèi)加入4個(gè)系列焦化廢水水樣2.0L。

1）難降解CODcr測定試驗(yàn)。分別向編號(hào)1～4的量筒內(nèi)加入經(jīng)試驗(yàn)焦化廢水培養(yǎng)一周的活性污泥，補(bǔ)充廢水至2.5L，保持量筒內(nèi)活性污泥濃度為4g/L，并保證N源、P源滿足條件，攪拌并進(jìn)行悶曝72h。在曝氣過程中，如液位低，加入純水至刻度線2.5L處，每天靜止沉淀30min后取上清液測定CODcr。

2）活性炭吸附試驗(yàn)。分別向1～4號(hào)量筒加入粉末活性炭，活性炭按照5g/L、10g/L劑量投加，并攪拌8h，每隔2h靜置沉淀30min后取上層清液測定CODcr。

3）粉末活性炭+活性污泥法處理廢水試驗(yàn)。在試驗(yàn)方法1）基礎(chǔ)上，分別向編號(hào)1～4的量筒內(nèi)投加粉末活性炭，投加量分別按照5g/L、10g/L劑量投加，攪拌并進(jìn)行悶曝48h。在曝氣過程中，如液位低，加入純水至刻度線2.5L處，取上清液測定CODcr。

2 試驗(yàn)分析

2.1 難降解CODcr的測試（如圖1示）

圖1 生物處理工藝與出水CODcr的關(guān)系

由圖1實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，4個(gè)系列水樣經(jīng)預(yù)處理和生物處理后，焦化廢水CODcr值基本保持不變，說明焦化廢水僅靠生化處理達(dá)不到規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 活性碳直接吸附試驗(yàn)（如圖2示）

圖2 活性碳吸附與出水CODcr的關(guān)系

由圖2可知，保證活性炭投加量充足的條件下，當(dāng)2h時(shí)活性炭去除基本保持穩(wěn)定，活性炭對難降解有機(jī)物有一定的去除效果，但仍不能達(dá)到規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 粉末活性炭+活性污泥法（如圖3示）

圖3 粉末活性炭+活性污泥法與出水CODcr的關(guān)系

由圖3可知，在保證活性炭投加量充足的條件下，粉末活性炭+活性污泥法在曝氣24h后CODcr去除基本保持穩(wěn)定，粉末活性炭+活性污泥法對難降解有機(jī)物去除效果良好，能達(dá)到規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)論

向生化池投加一定濃度的粉末活性炭，通過活性炭和活性污泥對水體中的有機(jī)物進(jìn)行吸附，同時(shí)粉末活性炭+活性污泥表面吸附的可生化降解有機(jī)物通過微生物作用進(jìn)行分解，通過活性炭吸附和生物降解的有機(jī)結(jié)合，強(qiáng)化活性污泥絮體的凈化功能，提高系統(tǒng)的處理能力。

利用粉末活性炭的高效吸附大分子有機(jī)物、提供巨大的表面積形成生物膜、改善污泥的沉降性能等特性，強(qiáng)化生化處理效果，對難降解有機(jī)物去除效果良好。