基于焦化廠焦化廢水處理技術改造分析

王彬

摘 要：我國的某個焦化廠污水站采用的是預處理生化混凝沉淀處理技術，水質是非常差的，這對之后的回用處理效果是會造成嚴重的影響的。之前的廢水處理設施不動，在其基礎之上，通過在預處理單元增加污泥吸附進行改造，并且把活性焦粉吸附劑投加到曝氣池，以此形成生化處理和活性焦吸附工藝，能夠有效的對生化效果進行提高。對于混凝沉淀池通過增加活性焦吸附更進一步的進行吸附處理，以此來保證最后出水COD能夠達到排放標準。

關鍵詞：焦化廠;廢水;污水處理中;活性焦粉;改造

在煤氣凈化，焦化產品以及煤制焦炭回收的過程當中所產生的廢水就是焦化廢水，例如，化工產品精制過程中所產生的污水，煤氣終冷污水等。這類廢水當中的成分是非常復雜的，都是比較難降解的工業(yè)廢水。在焦化廢水當中根據(jù)檢測可以發(fā)現(xiàn)含有的有機物有一百多種，達到總量的14%以上，在廢水處理當中特別是COD和NH3-N是一個大難題。

現(xiàn)階段，在我國處理焦化廢水的主要方式是預處理+生化法，這種方法處理之后大概有210-360mg/L的COD，其有一千倍的色度，這種情況是達不到排放標準的，所以還是要深度的進行處理。

在深度處理焦化廢水方法當中，比較常用的就是吸附法，電化學，混凝沉淀法，臭氧氧化等。在這些方法當中活性炭是比較常用的一種，該活性炭吸附效果好，孔徑發(fā)達，但是其成本高，材料短缺，想要再生較為困難，所以很難進行大規(guī)模的使用。對于工業(yè)廢水當中難以降解的有機物，研發(fā)出了褐煤基活性焦產品（簡稱活性焦），其成本比較便宜，中孔發(fā)達，其優(yōu)點是能夠吸附難以降解的大分子有機物。

在我國的某個焦化污水處理站，因為其設計的系統(tǒng)工藝不合理，再加上過高負荷的系統(tǒng)，從而產生的水質是非常惡劣的，對于之后的回用進水要求是很難達到的。對于該系統(tǒng)以及回用單元想要保證其穩(wěn)定運行，就需要改造該污水處理站。本文在焦化廠污水處理站的改造當中應用了活性焦吸附工藝，以此來對系統(tǒng)穩(wěn)定運行進行保證，以及對排水不達標的問題進行解決。

1 焦化廠概括

在該焦化廠處理站當中，其處理焦化廢水的方式是預處理+生化+深度處理，預處理采取的方法是除油-氣浮，生化處理采取的方法是A/A/O，而深度處理采取的方法是混凝沉淀，其能夠達到85m3/h的總處理能力，3600-5100mg/L的進水COD，經(jīng)過預處理，生化處理以及深度處理之后，其出水COD分別是3200-4400mg/L，290-390mg/L，270-310mg/L。

2 實際運行中存在的問題

在實際的運行當中，存在的問題主要有：①預處理效果不好，出水COD高。②A/A/O，水力停留的時間比較短，在廢水當中COD濃度高，能夠毒害抑制微生物，從而導致運行的生化系統(tǒng)不好，出水COD有290-390mg/L，顏色是黃褐色。③混凝沉淀池進水的有機物濃度比較高，在膠體顆粒表面有溶解性有機物分子吸附，對膠體顆粒間的碰撞進行了阻礙，使得膠體顆粒和混凝劑之間的脫穩(wěn)凝集的作用降低了，因而對混凝沉淀的效果造成了影響。對混凝沉淀效果需要投入大量的混凝劑，而混凝劑過多，會導致回用單元膜系統(tǒng)沒有辦法正常運行。

3 廢水處理改造工藝

3.1改造工藝路線

在預處理單元增加污泥吸附池，對原廢水采用二沉池進行吸附處理，為之后的生化處理提供良好的條件。

有相關的研究說明，在焦化廢水當中，其廢水的色度是和相對分子質量在五百以上的大分子有關。對比常規(guī)的微孔活性炭，其活性焦的中孔結構發(fā)達，對于廢水當中的難以降解的有毒物質以及大分子能夠有效的吸附。在同樣的吸附條件之下，對比活性焦對廢水的吸附和活性炭對廢水的吸附試驗當中，對于相對分子質量在五百以上的有機物質，其采用活性焦的去除率達到了85%左右，而采用活性炭的去除率只有40%左右，并且活性焦的價格相對也比較便宜，是非常適合大規(guī)模的使用。

活性炭的參數(shù)為粒徑<0.3mm，裝填密度在510-590g/L之間，孔容在0.47-0.51mL/g之間，碘值在390-490mg/g之間，比表面積在490-590m2/g。

對于焦化廠處理之后的出水實驗室進行了分析，得出焦化廢水經(jīng)過處理之后，其內存在的難以降解的物質還是有一定的量，例如，蒽，三甲苯，醌，萘，以及雜環(huán)等。

為了對焦化廢水出水中活性焦粉吸附脫出有機物的效果進行驗證，實驗室開展了活性焦靜態(tài)吸附焦化廢水的試驗，并對吸附后的出水進行了分析，得出的結果說明，對于焦化廢水當中難以降解的大分子有機物，采用活性焦其吸附效果是非常好的，能夠有效吸附去除蒽，三甲苯，醌，萘，以及雜環(huán)等難以降解的物質。

分析與研究焦化廢水的水質，再與現(xiàn)有的工藝路線進行結合，以此對改造路線制定如下：

①在預處理階段增加污泥吸附單元，二沉池剩余污泥進入該單元，廢水經(jīng)過氣浮池之后進入污泥吸附處理，能夠對進水有機物的濃度進行降低。

②在原有的曝氣池當中投入活性焦粉，以此形成生化處理和活性焦吸附工藝，能夠加強對生化處理的效果。對出水COD進行降低。

③增設深度處理活性焦粉吸附單元，二沉池出水進入該單元進行處理，能夠對廢水當中的有機物濃度進行降低，以此對出水COD低于80mg/L進行保證。吸附后的活性焦粉和生化污泥一塊進入脫水系統(tǒng)。

3.2改造效果

改造結束之后，開始進入設備聯(lián)動調試，調試完成之后就開始進入穩(wěn)定運行，系統(tǒng)穩(wěn)定運行一個月之后的結果如下：

①在平均為3714mg/L進水COD的條件下，對于出水的COD平均為2862mg/L。而在沒有進行改造之前時，其預處理出水COD是在3200-4400mg/L之間，通過對比能夠看出，再對預處理進行增加污泥吸附單元之后，其出水COD去除率提升了11%左右。

②在對曝氣池進行投加活性焦粉之后，其生化效果得到了加強，由原來的出水COD在290-390mg/L之間降到了現(xiàn)在的240mg/L左右，平均為217mg/L，其COD去除率由之前的85%提升到了92.5%。出現(xiàn)這種情況是因為其活性焦粉的中孔發(fā)達結構能夠有效的吸附廢水當中難以降解的大分子有機物，有機物的濃度能夠促進微生物氧化，對于活性焦粉表面的有機物濃度能夠增大。通過活性焦把這些有機物，微生物吸附到其表面，能夠提供良好的微生物新陳代謝的環(huán)境，徹底氧化微生物。微生物與進入中孔內，能夠把吸附的有機物進行降解，空出的吸附位能夠使得生物再生。在曝氣池當中有活性焦與生物污泥，其對污泥的停留時間增長了，延長污泥齡在不另外增加建設基礎上，能夠對難為降解的有機物進行充分的降解。同時，混凝沉淀因為來水的水質比較穩(wěn)定，有機物的濃度降低，使得混凝沉淀的效果更好，其出水的COD平均為170mg/L。

③對于混凝沉淀出水采用活性焦吸附的效果是非常好的。在投加活性焦粉1.5kg/m2的條件下，其COD濃度以及色度去除的效果非常明顯，出水COD平均為70mg/L，COD去除率提高到了60%，出水水質沒有顏色，較為清澈，達到了我國廢水直接排放的標準。而在混凝沉淀池出水的效果非常顯著是因為活性焦經(jīng)過處理之后降解了大分子物質，對于這類大分子有機物其活性焦粉是有著特性吸附的，對于這些難以降解的大分子有機物通過吸附去除，從而對出水COD與色度進行了降低，對于出水的水質進行了提高。

4 結語

（1）污泥吸附，活性焦，生化耦合工藝，活性焦吸附工藝能夠對焦化廢水穩(wěn)定的進行處理，對于預處理單元改造之后出水COD去除率提高了11%左右。生化系統(tǒng)投加活性焦能夠對生化效果進行加強，二沉池改造之后出水COD290-390mg/L降到了240mg/L，其去除率提高了92.5%。

（2）對于焦化廢水混凝沉淀采用活性焦其去除出水COD有著很好的效果，在投加活性焦粉1.5kg/m2的條件下，其出水COD平均為70mg/L。而且活性焦產品的價格是比較便宜的，其價格只有活性炭的1/5-1/10之間。新增活性焦單元運行成本為4.75元/m2，混凝沉淀運行成本由之前的3.52元/m2降到了0.48元/m2。

（3）在對原有的焦化廠污水處理站的設施基礎上進行改造，能夠對焦化廢水的深度處理進行實現(xiàn)。而經(jīng)過處理之后出水COD低于80mg/L，已經(jīng)達到了我國廢水排放的標準，可以直接進行排放，對之后的回用處理單元進水的要求能夠得到滿足。

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