焦化厂废水污染治理对策

2012-08-15武开业马亚妮榆林市环境监测总站陕西榆林719000

科技视界 2012年27期

关键词：厌氧池湿式焦化

武开业马亚妮(榆林市环境监测总站陕西榆林 719000)

1 焦化废水处理技术国内外现状

焦化废水的处理目前可以分为预处理和深度处理。

1.1 预处理方法

包括悬浮法、吹脱法、混凝沉淀法、折点氯化法等，主要目的是使二级生化处理工艺的进水达到可生化处理的范围，在预处理工艺中，吹脱法主要用于蒸氨，气浮法主要用于除油等。

焦化废水经预处理后，废水的可生化性得到了提高，但其中难降解有机物不能彻底分解为CO2和H2O，必须进行二级处理，焦化废水的二级处理方法有生物化学法、物理法、化学法以及物理化学法等，目前效果较好的二级处理技术主要有以下几种：

1.1.1 生化活性污泥法

经预处理后的焦化污水与部分回配水充分混合均匀后，进入生化曝气池，通过曝气搅拌作用，使污泥呈悬浮态并和污水完全混合，污水中的大量酚类、氰类等有害物被活性污泥吸附并降解或同化，最终转化为二氧化碳和剩余污泥，净化后的污水和活性污泥在二沉池中分离后，上层清液溢流排放，活性污泥一部分回流到曝气池以保持曝气池中一定的污泥浓度，另一部分则作为剩余污泥排放，该方法可有效去除焦化废水中的酚、氰类物质，但对于难降解有机物和 NH3-N去除效果较差。

1.1.2 湿式催化氧化法

此技术是污水在高温、高压下通入空气，在催化剂的作用下，对污染物进行较彻底的氧化分解，使之转化为无害物质，而将污水深度净化湿式催化氧化法是上世纪70年代提出的新技术，日本于80年代完成半工业试验，鞍山焦耐院与中科院大连物化所于90年代完成了包括焦化污水在内的高浓度有机物及氨氮污水的湿式催化氧化法的连续性试验，湿式催化氧化法具有以下优点：

污水处理时，污水中的氨氮、氰类等污染物氧化分解生成CO2和H2O，能够达到深度净化的要求，湿式催化氧化法处理后的污水能够一次性将原料污水净化，省了蒸氨和溶剂脱酚，实现脱色、除臭、杀菌的目的，各项指标均达到排放要求。

1.1.3 序批式处理技术（SBR）

此技术早在20世纪初曾经应用于污水处理，因当时自动化水平低，无法解决程序控制问题，而人工操作又较复杂，故使用一直受到限制，此工艺适用于中小焦化厂的生化装置，亦可用于焦化厂原有普通生化装置的改造。

1.2 焦化废水深度处理技术

随着国家水质标准的提高，焦化废水二级出水中COD和NH3-N常常超标，应进行三级处理，主流工艺A/O及其变形工艺对焦化工业废水进行二级生化处理后，出水要达到回用标准可能还有一段差距，尤其是COD和NH3-N的去除率有待进一步提高，需要进行深度处理，目前较为经济可行的处理方法主要有以下两种：

1.2.1 氧化塘深度处理法

氧化塘深度处理焦化废水简单易行，处理效果好，能耗低，易管理，费用低，当COD进水浓度在250～400mg/L范围内，该方法的COD处理效果较为理想，氧化塘对低浓度焦化废水进行处理的适宜pH值为6～8，最佳pH值为7；适宜温度范围为25～35℃，最佳温度为35℃，如果投加生活污水于焦化废水中，其COD和NH3-N去除率都可得到提高，藻类吸收作用是焦化废水氧化塘脱除NH3-N的主要途径，试验证明，采用氧化塘深度处理焦化废水，COD和NH3-N均可达标排放。

1.2.2 生物脱氮技术(A/O、A-A/O工艺)

A/O工艺，废水首先进入厌氧池，然后进入好氧池，沉淀上层清液部分回流至厌氧池，污泥则回流至好氧池并发生硝化反应，氨氮被氧化为亚硝酸盐和硝酸盐氮，同时释放质子H，因而要补充碱以保证溶液的适当 pH值范围，理论上氨氮被氧化为硝酸盐氮需 7.14g碱液 (以CaCO3计)，实际碱的补充量依赖于废水中原有的碱液和氨氮浓度，硝化菌为好氧菌，因此必须提供给溶解氧，好氧池若为活性污泥工艺，溶解氧一段为2～3mg/L，若采用生物膜工艺，溶解氧则应控制在 3～4mg/L之间，在实际工程中，好氧池多设计为活性污泥工艺，而厌氧池则为生物膜系统，好氧厌氧两段微生物互不相混，各自在最佳的环境条件下生长，在厌氧池中，回水中的硝态氮与原水中的有机碳发生硝化反应，硝态氮被还原为氮气，在此过程要求溶解氧低于 0.5mg/L，我国上世纪 80年代开始研究A/O工艺，90年代上海宝山钢铁公司焦化废水A/O装置投入运行，废水中的氨氮得到有效治理，处理后的COD也达到国家排放标准。

A-A/O工艺是在A/O工艺基础上开发出来的，A-A/O工艺与A/O工艺相比，在厌氧池前多加一个厌氧池，采用双厌氧池，目的是起水解酸化作用，焦化废水中含有大量的杂环及多苯环烃类有机物，这些有机物在好氧条件下较难生物降解，通过厌氧酸化处理，可将其转化为易生物降解的小分子，实验发现，在厌氧段上吲哚等含氮杂环物得到了较大幅度的降解，部分有机物完全被去除，攀钢焦化厂运用生物硫化床A-A/O工艺，进水氨氮平均浓度高达470mg/L，COD在 775～2968mg/L之间波动，经混凝处理后，两者均达到一级排放标准，昆钢焦化厂的生物处理工艺改造成A-A/O工艺后，系统运行稳定，氨氮去除率大于99%，出水中的酚、氰COD、NH3-N均达到国家排放标准。在废水深度处理工艺中，高级氧化工艺凭借其反应时间短，去除污染物彻底，处理后的废水可完全回收利用等优势，可应用于各种废水深度处理中，尤其是高浓度工业废水领域，此外，膜处理技术也有其自身的优点，如高效的分离过程、低能耗等，而且随着膜技术日益成熟，相信也会被更加广泛地应用。