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、煤氣凈化和化工產品精制過程中產生的廢水，其成分復雜，含有大量的酚類、聯苯、吡啶、吲哚和喹啉等有機物，還含有氰、無機氯離子和氨氮等有毒有害物質，污染物色度高，屬較難生化降解的高濃度有機工業廢水，成為工業廢水治理中的重難點。當前主要采用物理化學等常規預處理加生化法相結合的方式進行處理，出水水質能夠達到《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）中的二級排放標準[2]。廢水中難降解CODcr是影響廢水達標排放、資源化回用的關鍵因素，隨著環保要求逐步提高和排放標準愈發嚴格，必須采取合理有效的深度處理技術，去除焦化廢水中難降解CODcr，實現廢水達標排放和資源化利用。

目前，廣泛應用于焦化廢水難降解CODcr的深度處理技術，主要分為物理法和化學法。物理法包含混凝、吸附、雙膜法等，化學法包含Fenton法、臭氧法等[3-4]，在實際廢水處理中存在投資大、運行成本高和容易對周圍環境造成二次污染等弊端[5]。因此，尋求一種低成本、環境友好、穩定深度處理焦化廢水難降解CODcr的組合工藝，實現穩定達標排放和廢水資源化利用，成為本文研究重點。活性炭+活性污泥組合工藝（PAS-AS工藝）在工業廢水的處理中被廣泛研究并應用[6]，本文采用對比試驗，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

廢水來源于某企業焦化廢水處理工藝二沉池出水，其主要水質指標見表1。

表1 原水水質

1.2 主要試劑材料

顆粒活性炭，粒度300目，碘吸附值900～1500mg/g，強度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 計測定；色度：稀釋倍數法（GB/T11903—1989）；SS：重量法（GB/T11901—1989）。

1.4 試驗方法

取4個3L量筒，編號1～4，向每個量筒內加入4個系列焦化廢水水樣2.0L。

1）難降解CODcr測定試驗。分別向編號1～4的量筒內加入經試驗焦化廢水培養一周的活性污泥，補充廢水至2.5L，保持量筒內活性污泥濃度為4g/L，并保證N源、P源滿足條件，攪拌并進行悶曝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。分別向1～4號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。在試驗方法1）基礎上，分別向編號1～4的量筒內投加粉末活性炭，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的關系

由圖1實驗結果可知，4個系列水樣經預處理和生物處理后，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不到規定的排放標準。

2.2 活性碳直接吸附試驗（如圖2示）

圖2 活性碳吸附與出水CODcr的關系

由圖2可知，保證活性炭投加量充足的條件下，當2h時活性炭去除基本保持穩定，活性炭對難降解有機物有一定的去除效果，但仍不能達到規定的排放標準。

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去除基本保持穩定，粉末活性炭+活性污泥法對難降解有機物去除效果良好，能達到規定的排放標準。

3 結論

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物進行吸附，同時粉末活性炭+活性污泥表面吸附的可生化降解有機物通過微生物作用進行分解，通過活性炭吸附和生物降解的有機結合，強化活性污泥絮體的凈化功能，提高系統的處理能力。

利用粉末活性炭的高效吸附大分子有機物、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，強化生化處理效果，對難降解有機物去除效果良好。