焦化廢水深度處理應用實踐

李少鋒 高建偉 王帥毫

摘 要：根據國家節能減排的要求，為降低噸焦耗水量及改善循環水用水水質，京寶焦化分別建設了廢水處理一、二期工程。該公司的綜合廢水處理站將廠區廢水及部分生活區的生活污水收集混合進行處理，整個工藝過程包括水質預處理，生物化學處理和后混凝沉淀過濾處理；廢物處理和處置，空氣及藥劑系統為主體工藝的處理系統，系統出水水質滿足企業回用水要求，返回廠區循環利用，實現了焦化廢水的無害化處理與階梯利用。

關鍵詞：焦化廢水；再生回用；階梯利用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.11.021

1 我廠水處理現狀

近年來京寶焦化根據國家節能減排的要求，加大環保資金投入，建設廢水深度處理一期、二期工程，一期工程采用A2O2處理工藝，雖然酚氰等有毒物質以及氨氮的去除基本可以達到國家排放標準，但出水COD往往不能達到國家排放標準，因此采用A2O2的處理工藝已經不能滿足要求。干熄焦投產前處理后的水全部用于濕熄焦，占濕熄焦水量的60%左右。隨著干熄焦余熱利用項目的投產，處理后的廢水去向成了值得思索的問題，經領導再三研究，決定投資建設廢水處理二期工程，該工程系一期工程的后續處理工程，采用催化微電解→生物強化→ 混凝沉淀→ “預處理+UF+RO”的新型工藝，將廢水提質改造，使處理后的水能夠用于循環水系統，一方面為這部分水找到了新的出路，另一方面節約了循環水新水補水量。焦化廢水經過深度處理之后再次利用，促進了焦化行業科學技術進步和綠色生產的發展。

2 A2O2處理工藝

2.1 工藝描述

廢水處理站主要是處理蒸氨處理后的蒸氨廢水、以及其它工業廢水和生活污水。A2O2工藝過程包括預處理，生化處理和后混凝沉淀過濾處理；廢物處理和處置，空氣及藥劑系統4個部分。

（1）水質預處理。預處理的主要目的是去除蒸氨廢水中的重油和為生化處理提供合適的水質條件。預處理工藝包括重力除重油隔油均和池、事故池、調節池（儲存事故廢水）、收集其他廢水和生活污水的3#集水井、廢油收集槽等幾項內容。

（2）生化處理和后混凝沉淀過濾處理。生化處理：生化處理采用A?/O?內循環生物脫氮工藝，主要目的是通過生物的生物化學活動來降解焦化工藝廢水中的有毒有害物質，降低廢水中的氨氮、COD等含量。后混凝沉淀過濾處理主要包括機械攪拌混凝反應器和深度混凝沉淀池等。混凝沉淀池作用是通過物理化學方法將出水中的懸浮物和COD進一步降低。

（3）空氣藥劑系統。為了滿足生化處理的要求，需向好氧池中鼓入空氣，為微生物提供氧和對混合液進行攪拌。為了滿足生化碳、氮、磷的比例要求，需要向生化系統投加藥劑；為了滿足后處理沉淀要求，需要投加必要的絮凝混凝藥劑。

（4）廢物的處理和處置。廢物的處理和處置是指將廢水處理過程中產生的輕油、重油、剩余污泥和浮油及絮凝污泥的收集、處理和最終處置。

2.2 工藝流程

A2O2廢水處理工藝流程簡圖如圖1所示。

2.3 進、出水水質

一期工程投運后進、出水水質指標如表1所示。

由此可以看出：A2O2廢水處理工藝有以下優點：

（1）本工藝在系統上可以稱為最簡單的同步脫氮除磷工藝，總的水力停留時間少于其他同類工藝。（2）在厭氧（缺氧）、好氧交替運行條件下，絲狀菌不能大量增殖，沒有污泥膨脹的麻煩，SVI值一般均小于100。（3）污泥中含磷濃度高，具有很高的肥效。（4）運行中不需要投藥，運行費用低。

但是也存在一定的缺陷：

（1）除磷效果不能進一步提高，污泥增長達到一定的限度，不能再提高，特別是當P/BOD值高時更是如此。（2）脫氮效果也難以進一步提高，內循環量一般以2Q為限，不宜太高。（3）進入沉淀池的處理水需要保持一定濃度的溶解氧，減少停留時間，防止厭氧情況的發生。（4）溶解氧濃度不宜過高，以防循環混合液對缺氧反應器的干擾，造成不必要的麻煩。（5）出水指標只能達到一級B標準，不能滿足現階段的環保要求。

3 深度處理工藝

3.1 工藝流程簡介

二沉池出水進入深度處理原水池，原水經提升泵加壓提升后進入微催化罐，出水進入深度氧化池，深度氧化池出水經機械攪拌池和混凝沉淀池出水自流入（或出水自流進入深度處理2#原水池，經泵送至活性炭過濾器，出水進入）超濾水池，經過潛污泵提升后經過板式換熱器升溫（當水溫在20攝氏度左右時無需升溫，直接通過板式換熱器的旁通）后經過自清洗過濾器降除去水中部分大顆粒懸浮物、膠體等，降低原水的濁度，其產水進入袋式過濾器、保安過濾器后進一步除去水中的小顆粒懸浮物。保安過濾器出水進入超濾系統降低水體的濁度、懸浮物后，出水進入反滲透水池，超濾系統的濃水和反洗水進入深度處理1#原水池，超濾系統的產水經泵提升后經過一級反滲透保安過濾器過濾，出水經反滲透高壓泵提升后進入反滲透系統，一級反滲透系統的產水進入清水池，一級反滲透的濃水進入反滲透濃水箱，濃水箱出水經增壓泵、保安過濾器、二級高壓泵增壓后進入二級反滲透系統，二級反滲透系統的清水進入清水池，濃水進入濃水池，濃水送至低品質用水系統；清水送往動力用做循環水補充水。

3.2 進、出水水質

二期項目增項后，出水水質得到很大提升，其進、出水水質指標如表2所示。

由此可以看出：二期項目超濾-反滲透組合工藝使處理后廢水的COD≤60mg/L、氨氮≤15mg/L、酚基本全部去除，各項指標均達到循環冷卻水用水標準。不僅出水水質好可以回用，還為企業節省大量的新水；而且該工藝還可以替代運行成本較高的絮凝藥劑投加工藝，降低運行費用，為焦化廢水處理技術帶來新的變革。

4 總結

京寶焦化利用原有廢水處理工藝，結合二期工程的超濾-反滲透深度處理工藝，通過對焦化廢水的無害化處理，實現了焦化廢水的階梯利用，將其用作工業循環用水，使外排水量大大減少，不僅降低了噸炭新水耗量，節省取水及排水費用，還有利于提高其他水源的取水水質，實現經濟效益與環境效益的統一。

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作者簡介：李少鋒，本科，技術員，無機非金屬材料工程專業。