焦化廠高濃度氨氮廢水的治理效果分析

李德穎

邢臺(tái)旭陽(yáng)科技有限公司，河北邢臺(tái) 054001

焦化廠的焦化廢水中含有大量難以降解的有機(jī)物以及較高濃度的氨氮，不僅具有著非常復(fù)雜的組成成分，同時(shí)還具有變化很大的水質(zhì)、水量。另外，COD以及NH3-N的去除效果，也是無(wú)法通過(guò)傳統(tǒng)的活性污泥法生物處理工藝達(dá)到人們的理想目標(biāo)，污水排放分量無(wú)法達(dá)到國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)環(huán)境以及人們的身體造成巨大的危害。

1 目前焦化污水處理中存在的問(wèn)題

在高溫情況下對(duì)原煤進(jìn)行干餾、化工產(chǎn)品的精制過(guò)程以及凈化煤氣的過(guò)程，都會(huì)產(chǎn)生成分復(fù)雜的焦化廢水。而原煤組成的變化、制造工藝的方式都會(huì)造成其水質(zhì)組成的變化。焦化廢水中的氨氮的濃度較高，同時(shí)還具有有濃度較高的苯、氰等難以降解且具有一定毒性的有機(jī)物，這些物質(zhì)一旦沾染到水體，必然會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重危害。長(zhǎng)期以來(lái)，對(duì)于焦化污水處理的問(wèn)題，在經(jīng)過(guò)一系列的技術(shù)改造后，目前，在治理焦化污水的方法上，已經(jīng)取得很大的突破。

2 分析、處理水質(zhì)的具體實(shí)施方案

以山東某煤化公司為例。該公司所使用的是建立在回收焦油、苯水、氨水等進(jìn)行干預(yù)處理工藝基礎(chǔ)上建立的二次曝氣活性污泥法。目前，該公司的廢水中包含焦油分離水、粗苯分離水、煤氣冷凝水以及氨水等，總量每天可達(dá)到300m3，而公司的處理設(shè)備目前的處理能力可以達(dá)到每小時(shí)40m3[1]。從具體的數(shù)據(jù)指標(biāo)能夠看出，這種生化工藝具有兩個(gè)主要缺點(diǎn)：

2.1 排放廢水中氨、氮超標(biāo)

因?yàn)榻够瘡U水中，廢棄氨水含量較大，導(dǎo)致過(guò)多的氮作用于生物凈化的具體實(shí)施過(guò)程中，經(jīng)過(guò)生物凈化工序后，所排放的廢水中，氮的含量很高，相較于國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)屬于嚴(yán)重的超出范圍。

2.2 COD值高于正常值

根據(jù)國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)值來(lái)看，該公司的COD值嚴(yán)重超出規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，一般情況下，COD值可維持在每升200mg，偶爾情況也有可能使數(shù)值達(dá)到或者超出300mg[2]。因此，為了能夠?qū)⒔够瘡U水的處理能夠達(dá)到低耗損、簡(jiǎn)便、高效的目的，也為了降低NH3-N含量與COD值，需要以原有的活性污泥法為基礎(chǔ)，結(jié)合澆花廢水生化處理，解決COD值超標(biāo)的問(wèn)題。

3 改造廢水處理工藝的具體實(shí)施策略

3.1 改進(jìn)生化處理工藝

好氧處理工藝是一種較為傳統(tǒng)的處理工藝，長(zhǎng)期以來(lái)，該公司使用該工藝并沒(méi)有得到明顯的氨、氮處理效果。經(jīng)過(guò)探索研究，在原有的生化工藝處理基礎(chǔ)之上，成功的把兩級(jí)好氧工藝改善成為A/O法，但是這種工藝并沒(méi)有得到廣泛普及，其原因主要是因?yàn)椋m然使用該方法進(jìn)行處理能夠得到明顯的氨、氮去除效果，但是該工藝具有非常高的要求條件，維持硝化、反硝化過(guò)程所需要的高溫是冬季中難以維持的，同時(shí)，需要補(bǔ)充較高的、碳源，也就是具有較高的運(yùn)行成本[3]。

3.2 深度處理焦化廢水

深度處理工藝是繼該公司生化處理后運(yùn)用的一種工藝處理方式，其中包括的方式主要有：光催化氧化法、吸附法、氧化塘法、物化法、固定化生物技術(shù)等。該公司選擇運(yùn)用絮凝沉淀、吸附過(guò)濾法進(jìn)行深度處理，該方法工藝操作簡(jiǎn)便、運(yùn)行成本較低。利用將化學(xué)試劑投入到絮凝池中，進(jìn)而膠體的穩(wěn)定性因此被破壞，可以分離的絮凝體就是通過(guò)排出廢水中微小的懸浮物和膠體凝聚而成，使用斜板沉淀池對(duì)絮凝體進(jìn)行分離，再利用焦炭對(duì)過(guò)濾池吸附，最終將其排出。

3.2.1 混凝再凈化技術(shù)

為了能夠更好地找出混凝劑最佳投放量，需要先對(duì)其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，抽取同樣量數(shù)的焦化外排廢水的水樣本，選取不同的混凝劑，再進(jìn)行凈化操作。混凝池的導(dǎo)入是生化出水操作的第一步，同時(shí)需要將成本低、pH值適應(yīng)能力較高的聚合氯化鋁 （PAC） 倒入生化廢水中，還要將少量的聚丙烯酰胺 （PAM） 加入其中，并調(diào)合理調(diào)整比例。這個(gè)方法可以高效地除去廢水中的大分子有機(jī)物、懸浮物。

3.2.2 選擇合適的吸附材料

（1） 活性炭吸附法。疏水性是活性炭表面具有的性能，在液體中的吸附效果是非常明顯。需要注意的是，這里所指的液體范圍是指除水以外的液體，也就說(shuō)，雖然活性炭表面的疏水性可以有效的吸附液體，但是基本不吸附水[4]。這種工藝存在過(guò)程復(fù)雜、成本過(guò)高的缺點(diǎn)。

（2） 將冶金焦作為吸附材料。一般而言，體積粒度10mm的焦粒會(huì)被作為正品銷售，在選擇吸附材料時(shí)，通常會(huì)選擇直徑7mm＜Xmm＜10mm，而體積小于10mm的焦粒[5]。為了擴(kuò)大焦粒的表面積，使其能夠應(yīng)用吸附工藝上，需要先對(duì)其進(jìn)行活化，生成大量的小孔。相對(duì)而言，性價(jià)比比較高的活化方法是，選根據(jù)工藝的條件決定時(shí)間、溫度，然后在高溫下對(duì)其進(jìn)行加熱。而若要得到良好的絮凝吸附效果，進(jìn)行有針對(duì)性的降低污染物濃度以及去除色度，需要利用活化之后的焦炭結(jié)構(gòu)中數(shù)量較多的堿性基團(tuán)。作為一種較為理想的吸附過(guò)濾材料，失效后的焦炭依然可以作為燃料回爐，不會(huì)產(chǎn)生二次污染。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在深度處理中，絮凝沉淀法以及焦炭吸附過(guò)濾法不僅經(jīng)濟(jì)有效，而且性價(jià)比高。將活性炭換成焦炭應(yīng)用于一些大型的處理裝置中，可以有效地將一些難以降解的雜質(zhì)除去，同時(shí)能夠節(jié)約工藝處理的成本，為企業(yè)帶來(lái)更大的利潤(rùn)。

[1] 劉小瀾，王繼徽，黃穩(wěn)水，等.磷酸銨鎂法處理焦化廠高濃度氨氮廢水[J].環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備，2015，6（3） ：65-68.

[2] 徐彬彬.吹脫法處理焦化廠高濃度氨氮廢水的試驗(yàn)研究[D].成都：西南交通大學(xué)，2014（25） ：30-36.

[3] 王紅梅.焦化廠高濃度氨氮廢水的治理研究[J].潔凈煤技術(shù)，2016，15（1） ：115-116，119.

[4] 劉小瀾.化學(xué)沉淀法處理焦化高濃度氨氮廢水技術(shù)與工業(yè)應(yīng)用探討[D].長(zhǎng)沙：湖南大學(xué)，2014（31） ：11-19.

[5] 石順存，萬(wàn)圣明，李志友，等.化學(xué)氣浮法預(yù)處理高濃度氨氮廢水的研究[J].工業(yè)水處理，2016，26（9） ：41-45.