微氧條件下EGSB反應器處理焦化廢水的可行性分析

冉紹琨 張麗娟

（烏海市環境監測中心站 內蒙古烏海 016000）

微氧條件下EGSB反應器處理焦化廢水的可行性分析

冉紹琨 張麗娟

（烏海市環境監測中心站 內蒙古烏海 016000）

焦化廢水是一種氨氮濃度高且含有多種雜環化合物等有毒物質的有機工業廢水。現分析微氧條件下使用EGSB反應器處理焦化廢水的技術優點、工藝流程等，提出其用于焦化廢水處理的建議。

焦化廢水；EGSB反應器；微氧

焦化廢水是一種典型的有毒難降解的工業廢水，排放量大，處理難度高，且其中含有多種雜環化合物及芳香族化合物等有毒物質，對人體產生毒害，是工業廢水治理領域中較難處理的一種工業廢水。

1 廢水處理的一般方法

1.1 物化方法

1.1.1混凝沉淀法

混凝沉淀法就是指在廢水中加入混凝劑之后，污染物質與之發生凝聚作用，在重力的作用下沉淀去除。郭金華[1]等用硫鐵礦燒渣制備出聚合氯化硫酸鐵，投加量為200mg/L時，焦化廢水色度由280倍降至40倍，COD由1050mg/L降至102mg/L。該方法處理效果較好，但是投入成本較高。

1.1.2吸附法

吸附法是使用吸附劑吸附廢水中的某些溶質，使之凈化的方法。有研究表明：在揮發酚濃度為1380mg/l，COD濃度為15500mg/l的焦化廢水中加入樹脂，處理之后揮發酚的濃度為12mg/l，COD去除效率達到95.8%[2]。這種方法對色度、揮發酚的去除效果好，但是吸附劑再生困難。

1.1.3氣浮法

氣浮法就是向廢水中通入微小氣泡，使其與水中的懸浮物質粘附形成三相混合體系，隨著氣泡上浮至水面形成浮渣而得到去除。氣浮法不僅能夠去除油類物質，還能起到提前曝氣的作用。宮磊[3]等使用氣浮法處理焦化廢水，使用組合氣浮藥劑，使得油類物質的去除效率達到95%以上，COD的去除達到56.5%。

1.2 生物處理方法

目前廢水的處理方法主要還是生物處理方法，主要有傳統活性污泥法、SBR法、A/O或是其改進工藝。

2 EGSB反應器的工作原理

EGSB反應器的結構示意圖

EGSB反應器是在UASB反應器基礎上開發的厭氧反應器。其結構示意圖如圖1所示：包括底部布水系統、反應區、三相分離器、回流系統。

廢水與反應器出水回流混合之后從反應器底部進入，在上升流速以及反應器內產生的甲烷氣體攪拌作用下，廢水與污泥充分混合，有機質被吸附分解。廢水進入三相分離器的沉降區，在平穩上升過程中，其中沉淀性能好的污泥經沉降面返回反應器主體部分，少量絮狀污泥隨出水排出，保證了反應器內高污泥濃度。

3 微氧條件下EGSB反應器處理焦化廢水的分析

3.1 EGSB反應器的工藝特點

EGSB反應器的高徑比大，占地面積小；均勻布水，污泥床處于膨脹狀態，不易產生溝流和死角；三相分離器工作狀態穩定。

EGSB反應器具有較高的表面液體上升流速度，一般為2.5～6.0m/h，有時可達10m/h，使顆粒污泥床層處于膨脹狀態，提高了傳質效率，有利于基質和代謝產物在顆粒污泥內外的擴散、傳送，保證了反應器在較高的容積負荷條件下正常運行。另外出水回流對進水有一定的稀釋作用，對難降解有機物、大分子脂肪酸類化合物、低溫、低基質濃度、高含鹽量、高懸浮性固體的廢水有相當好的適應性。

3.2 微氧技術的特點

氧是微生物生長和代謝過程中的電子受體和酶反應的調節者。一般認為氧氣對厭氧菌會產生毒害作用，但是1998年，一些研究者（Zitomer）采用小瓶試驗，分析了溶解氧對甲烷菌活性的影響。結果表明，適量氧的加入甲烷菌不僅能夠存活，更能夠提高污泥的產甲烷活性。微氧條件下，反應器可以用于處理含有難降解物質的廢水，并且可以消除中間代謝產物的抑制作用[4]。

3.3 微氧條件下EGSB反應器處理焦化廢水

微氧EGSB反應器平衡方程：

微氧EGSB處理焦化廢水穩定運行時的相關參數Vmax及K.可以通過以下公式求解：

微氧EGSB反應器可以迅速處理焦化廢水中雜質，并且Ks/Kt決定了焦化廢水內有毒物質對顆粒物質的抑制水平。最初啟動階段Ks/Kt值是0.04—0.1.穩定階段Ks/Kt值是0.66—0.74。由于Ks/Kt增大，說明Kt減小，對污染物的抑制性降低。通過建立線性、非線性模型對比，可以得知：非線性更適合進行微氧條件下對焦化碳水的處理。因為焦化碳中微生物完全適應了各種有毒物質。

4 結語

近年來處理焦化廢水這種毒性工業廢水時，都采用厭氧與好氧結合的方式處理，如A/O，A2/O2等，但焦化廢水中酚類、多環芳烴（PAHs）、苯并[a]芘等有毒物質去除率較低。由于微氧條件下EGSB反應器能夠去除毒性物質，且具有占地面積小等技術有點，同時投資成本不高。因此建議新建、改擴建焦化廠，采用這種技術，與一般廢水處理方案聯合運行，以提高焦化廢水的處理效率。

[1]郭金華，等．新型復合混凝劑在焦化廢水處理中的應用[J]．長春理工大學學報.2002，25（4）：48-49．

[2]魏瑞霞．樹脂吸附法回收焦化廢水中的酚[J]．工業水處理，2008，12(28)：65-69．

[3]宮磊，等.焦化廢水處理技術的新進展[J]．工業水處理，2004，24(3)：9-11.

[4]李亞偉，等.污水處理微氧技術[J]．中國科技成果，2006，15：34-35.