A2/O工藝在焦化廢水處理中的應(yīng)用

田富強(qiáng) 申向東

摘 要：焦化廢水組分復(fù)雜、生物難降解、有機(jī)物含量高，是國內(nèi)外廢水處理領(lǐng)域的難題之一。根據(jù)工作實(shí)際可知，當(dāng)好氧池溶解氧濃度為4～6mg/L時(shí)，生化系統(tǒng)COD去除率較高，好氧池pH值為7～8、溶氧為5mg/L以上時(shí)，系統(tǒng)氨氮去除率較高，當(dāng)好氧池pH值降至6.8以下時(shí)，氨氮去除率急速下降；當(dāng)污水溫度為30～35℃時(shí)，溫度變化對(duì)生化系統(tǒng)影響不大。

關(guān)鍵詞：焦化廢水；A2/O工藝；廢水處理

中圖分類號(hào)：X70；X78 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2018）17-0142-03

Coking Wastewater Treatment by A2/O Process

TIAN Fuqiang SHEN Xiangdong

Abstract： The coking wastewater has complex component and highly biology difficult to degrade the organic matter.It is one of the domain difficult problems about wastewater processing in domestic and foreign countries. According to the actual work， when the concentration of dissolved oxygen in the aerobic tank was 4 ～ 6mg/L， the removal rate of COD in the biochemical system was high， the pH value of the aerobic pool was 7～8 and the dissolved oxygen was above 5mg/L， the removal rate of ammonia nitrogen was higher. When the pH value of the aerobic pool was below 6.8， the removal rate of ammonia nitrogen droped rapidly； when the sewage temperature was 30～35℃， the temperature changes Chemistry had little influence on the biochemical system.

Keywords： coking wastewater；A2/O process； wastewater treatment

焦化廢水就是煉焦過程中經(jīng)過高溫干餾、煤氣凈化和副產(chǎn)品回收等過程而產(chǎn)生的一類成分復(fù)雜的高濃度有機(jī)廢水[1]。根據(jù)不同的檢出限，焦化廢水可以檢測(cè)出數(shù)百種化合物[2]。因此，長(zhǎng)期以來，焦化廢水被認(rèn)為是一種典型的難降解、對(duì)環(huán)境危害巨大的高濃度有機(jī)廢水。

隨著對(duì)焦化廢水處理研究的深入，研究人員開發(fā)了A/O、A/O2、A2/O2等多種處理技術(shù)[3-6]。本研究以山西某焦化廠污水處理站為例，采用除油-氣浮+A2/O+混凝沉淀工藝處理焦化廢水，并對(duì)A2/O工藝進(jìn)行分析討論。

1 處理工藝

1.1 工藝流程

該污水站的廢水處理工藝分為預(yù)處理、生化處理和深度處理3個(gè)階段。預(yù)處理采用除油-氣浮技術(shù)除去廢水中的懸浮物和油；生化處理階段采用A2/O技術(shù)處理廢水中的COD、氨氮和氰等污染物；深度處理采用混凝沉淀技術(shù)進(jìn)一步除去廢水中的有機(jī)物，還可以降低水的色度。另外，對(duì)污泥的處理采用污泥濃縮池+板式壓濾機(jī)脫水技術(shù)，泥餅用于摻煤處理。工藝流程如圖1所示。

1.2 運(yùn)行參數(shù)

系統(tǒng)進(jìn)水流量控制為80m3/h，調(diào)節(jié)池的水力停留時(shí)間（HRT）為13.75h，隔油池表面負(fù)荷為0.877m3/（m2·h），氣浮池表面負(fù)荷為3.05m3/（m2·h）。厭氧池、缺氧池和好氧池水力停留時(shí)間（HRT）分別為9.57、32.5h和64.48h。硝化液回流比為300%，曝氣系統(tǒng)采用微孔管曝氣，風(fēng)機(jī)參數(shù)為Q=90m3/min，N=160kW。系統(tǒng)運(yùn)行中廢水pH值變化較大，需要在好氧池中加入一定量的純堿（Na2CO3）用來調(diào)節(jié)污水pH值。二沉池表面負(fù)荷為0.796m3/（m2·h），混凝沉淀池表面負(fù)荷為0.51m3/（m2·h）。

1.3 廢水特征

水樣取自氣浮池出水口，其廢水水質(zhì)特征平均值如表1所示。

2 實(shí)驗(yàn)方法及儀器

實(shí)驗(yàn)中采用的分析方法及儀器如表2所示。實(shí)驗(yàn)中的COD、NH4+-N、溶解氧濃度（DO）均采用標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定。

3 系統(tǒng)運(yùn)行情況

3.1 運(yùn)行情況

該工程建成后經(jīng)過2個(gè)月的系統(tǒng)調(diào)試，運(yùn)行穩(wěn)定，且各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。單獨(dú)對(duì)厭氧-缺氧-好氧工藝進(jìn)行分析，現(xiàn)摘錄2018年3月至5月氣浮池出水口和二沉池出水口的主要污染指標(biāo)COD與NH4+-N，把每日的運(yùn)行數(shù)據(jù)繪制成圖，探討好氧池溶解氧濃度、廢水溫度、好氧池pH值對(duì)廢水COD、氨氮去除率的影響（見圖2、圖3、圖4）。

3.2 數(shù)據(jù)分析

①上述數(shù)據(jù)基本代表該系統(tǒng)2年來的典型運(yùn)行狀況。由以上數(shù)據(jù)可以看出，A2/O工藝對(duì)焦化廢水有較高的去除率且取得了較好的運(yùn)行效果。

②由圖2可知，好氧池溶解氧濃度對(duì)廢水處理效果有較大影響。當(dāng)溶解氧濃度為4～6mg/L時(shí)，廢水COD的去除率為90%以上，當(dāng)溶解氧濃度為5～6mg/L時(shí)，氨氮的去除率為93%以上。當(dāng)溶解氧濃度大于6mg/L時(shí)，污泥就會(huì)發(fā)生膨脹，廢水的去除效率會(huì)降低；當(dāng)溶解氧濃度低于4mg/L時(shí)，廢水中的細(xì)菌就會(huì)死亡、流失，污水去除效率也會(huì)降低。

③由圖3可知，廢水溫度對(duì)處理結(jié)果的影響也較為明顯。廢水溫度主要取決于兩個(gè)因素：一是環(huán)境氣候的變化，二是進(jìn)水蒸氨廢水本身的溫度。廢水溫度過高或過低都對(duì)處理效果影響較大，溫度過低對(duì)微生物的生物酶活性產(chǎn)生抑制效果，從而對(duì)各種污染物的處理產(chǎn)生不利影響；溫度過高對(duì)氰化物的處理效果影響明顯[7]。在圖中可以看出，廢水溫度為30～35℃時(shí)，溫度變化對(duì)生化系統(tǒng)影響不大。

④氨氮的硝化作用會(huì)降低廢水的堿度，致使廢水pH值下降。由于硝化液會(huì)回流進(jìn)缺氧池，因此，為了不影響反硝化作用，好氧池pH值必須通過外加純堿（Na2CO3）來調(diào)節(jié)。由圖4可以看出，好氧池pH值為7～8時(shí)，硝化反應(yīng)效果最好，氨氮去除率在93%以上。當(dāng)好氧池pH值降至6.8以下時(shí)，氨氮去除率急速下降。穩(wěn)定的pH值同時(shí)也對(duì)微生物生長(zhǎng)繁殖提供良好的生存環(huán)境。

4 結(jié)語

①通過2年來對(duì)系統(tǒng)工藝進(jìn)行調(diào)試和運(yùn)行可知，系統(tǒng)出水各污染指標(biāo)均達(dá)到《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 16171—2012）的間接排放標(biāo)準(zhǔn)。該焦化廢水處理系統(tǒng)的投入生產(chǎn)可證明A2/O工藝具有沖擊負(fù)荷強(qiáng)、處理效果穩(wěn)定的特點(diǎn)。

②從該系統(tǒng)運(yùn)行情況可知，當(dāng)好氧池溶解氧濃度為4～6mg/L時(shí)，生化系統(tǒng)COD去除率較高；在好氧池pH值為7～8、溶氧5mg/L以上時(shí)，系統(tǒng)氨氮去除率較高，當(dāng)好氧池pH值降至6.8以下時(shí)，氨氮去除率急速下降；在污水溫度為30～35℃時(shí)，溫度變化對(duì)生化系統(tǒng)影響不大。

③該工藝處理焦化廢水的關(guān)鍵是前期的脫酚、蒸氨的預(yù)處理工序。只有做好前期預(yù)處理工序設(shè)計(jì)和控制系統(tǒng)進(jìn)水水質(zhì)，后續(xù)的生化處理才能發(fā)揮出最大的作用。

④整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行過程中每小時(shí)可節(jié)約80t新水，大大減少了污水排放量，為進(jìn)一步探索和研究焦化廢水的處理做出了積極貢獻(xiàn)。

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