微電解+芬頓氧化法在焦化廢水處理中的應用

（萍鄉礦業環保節能有限公司，江西 萍鄉 337003）

1 概況

萍鄉焦化公司自2017年12月停產后尚存有大量的廢水，因原有的廢水處理設施處于癱瘓狀態不能正常啟動，給環境安全帶來較大隱患，因而受到上級環保部門的督辦。為確保企業停產后的廢水得到有效的處理，控制環境風險，杜絕環境污染事故，避免廢水直排對周邊水體的影響，必須對原存有的廢水進行安全處置。根據現場采樣檢測結果，主要為含酚廢水。其主要污染物有：COD、BOD、氨氮、懸浮物、苯酚及苯系化合物等，廢水量約1500 t。該類廢水的特點是成分多、組分復雜、濃度高、毒性大、難降解、可生化性差、色度比較高，嚴重超過《煉焦化學工業污染物排放標準》（GB16171-2012）中的相關標準。2019年11月，通過采用“微電解+芬頓氧化+厭氧+缺氧+MBR”工藝，對萍鄉焦化公司含酚廢水進行了有效處理，該工藝具有良好的去除有機物、氨氮等污染物的效果。

2 廢水水質及工藝流程

2.1 廢水水質

根據萍鄉市環保部門要求，新華小河路行斷面按《地表水環境質量標準》（GB3838-2002）中Ⅲ類標準進行控制。鑒于萍鄉焦化公司廢水最終排入新華小河，故其處理后的出水指標應達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）表1中一級B標準及表3中最高允許排放濃度。根據萍鄉焦化公司實際情況，其廢水特征污染物主要是化學需氧量、pH、色度、氨氮、揮發酚、五日生化需氧量、氰化物和石油類。設計處理水量50m3/d。原水監測結果、設計出水水質見表1。

表1 廢水進、出水水質設計指標

2.2 工藝流程

焦化廢水采用“微電解+芬頓氧化+厭氧+缺氧+MBR”工藝進行處理。廢水從調節池由提升泵泵送進入微電解反應床，在微電解反應段（主要作用是氧化還原和電附集吸附）可有效去除COD、降低色度并提高廢水可生化性；然后，廢水自流進入芬頓反應床（利用過氧化氫H2O2為氧化劑與亞鐵離子Fe2+做為催化劑，在氧化反應床內進行氧化還原反應，將有機物氧化分解，進而降低廢水中的COD），去除生物難降解有機物；隨后，廢水自流進入初沉池，用NaOH調節pH至中性，絮體經沉淀后排入污泥池，上清液自流進入厭氧池；厭氧池、缺氧池和MBR（膜生物反應器：主要利用膜分離設備截留水中的活性污泥與大分子有機物）膜池共同組成生物處理系統，利用不同氧環境條件下不同微生物群的功能，從而實現廢水中各污染物的去除。處理過程中產生的污泥經板框壓濾機脫水后外運另行處置。

各處理單元均采用可移動式一體化設施（設備），具有布置緊湊、拆裝方便、操作安全等諸多特點。

圖1 工藝流程

3 主要構筑物及設備

廢水處理裝置的主要構筑物及設備包括：

1）調節池：利用原有蓄水池，內置一臺流量為5m3/h，揚程為10m，功率為0.55 kW的潛污泵。

2）微電解反應床：采用玻璃鋼圓形結構，尺寸為Φ1.8×3m，有效容積為4m3，HRT(水力停留時間）為2h。

3）芬頓反應床：采用玻璃鋼圓形結構，尺寸為Φ1.8×3m，有效容積為7m3，HRT為3.5h。

4）一體化設備（初沉池+厭氧池）：采用碳鋼防腐方形結構，尺寸為8.5 m×3 m×3m，有效容積為64m3，分為兩格，初沉池HRT為4 h，厭氧池HRT為28 h。

5）一體化設備（缺氧池+MBR膜池）：采用碳鋼防腐方形結構，尺寸為8.5 m×3 m×3m，有效容積為64m3，分為兩格，缺氧池HRT為12 h，MBR(膜生物反應器)膜池HRT為20 h。

4 系統調試和運行

4.1 污泥培養

廢水處理系統的污泥馴化主要采用厭氧池、缺氧池和MBR膜池。接種污泥來自某城鎮污水處理廠的脫水污泥（含水率約為80%），厭氧池按5000 mg/L投加1400kg，缺氧池按3000 mg/L投加360kg，MBR膜池按6000 mg/L投加1200kg。

系統調試初期，廢水處理負荷約為總負荷的20%。進水當天投加污泥，各池投加污泥前先加入一部分清水，根據MBR膜池CODcr及氨氮的變化，按30%、40%、60%、80%、100%逐漸增加進水負荷。在每次增加負荷后，MBR膜池的CODcr和氨氮都有不同程度的增加。經過14d的培養，CODcr和氨氮的去除率逐步增加，污泥活性良好，出水已能達到排放標準要求。

4.2 廢水處理效果

焦化廢水經 “微電解+芬頓氧化+厭氧+缺氧+MBR”工藝進行處理后，其出水水質完全能夠達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）表1中一級B標準及表3中最高允許排放濃度，實際監測出水水質見表2。

表2 廢水進、出水水質監測指標

5 結語

從出水水質情況得出，焦化廢水經“微電解+芬頓氧化+厭氧+缺氧+MBR”工藝進行處理后，其污染物的最大處理效率均優于設計，達到了預期目標，確保了廢水達標排放。

因此，“微電解+芬頓氧化+厭氧+缺氧+MBR”這種焦化廢水高效處理的新方法，在萍鄉焦化公司的實踐中得到了成功應用，取得了較好的環境、社會和經濟效益，在焦化行業的廢水處理中具有普遍推廣和使用價值。