焦化废水处理工程设计探索

王 春王 萍

（1.国电南京自动化股份有限公司节能环保事业部水环保及拓展业务单元，江苏 南京 210032；2.南京龙源环保有限公司，江苏 南京 210012）

焦化废水处理工程设计探索

王 春1王 萍2

（1.国电南京自动化股份有限公司节能环保事业部水环保及拓展业务单元，江苏 南京 210032；2.南京龙源环保有限公司，江苏 南京 210012）

本文详细介绍了一种“焦化废水处理工艺”的设计及计算，该工艺具有技术稳定可靠、设计新颖、运行操作简便等特点，系统出水满足或优于《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级排放标准。

焦化废水；A2/O；臭氧氧化；BACF

1.工程概况

山西某焦化厂本期工程设计水量为70t/h。废水水质：NH3-N约250mg/L，CODcr约3500mg/L，酚800mg/L，CN-20mg/L，油350mg/L，S2-40mg/L，SS约250mg/L，pH9-11，要求出水指标达到或优于《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级排放标准。

2.处理工艺与流程

处理工艺流程如下：

工艺流程特点：

（1）生产废水和蒸氨废水等含悬浮物、氨氮、硫化物和油脂浓度高的工业废水先经过隔油、破乳气浮预处理。生物污水直接进厌氧池，减少前段预处理负荷，并可提供后续生物处理微生物碳源，提高废水可生化性。

（2）生物处理采用A2/O生物处理工艺，处理效果稳定，抗冲击负荷，操作管理维护简单。厌氧段水解酸化提高后续好氧可生化性，一级活性污泥生物氧化工艺可抗高有机负荷，有效去除污水中的大部分污染物，如酚、氰、CODcr、SS同时进行硝化反应。二级生物接触氧化工段，进一步保证硝化过程的完成和有机物的有效降解。中间沉淀池污泥回流至缺氧池，以提供充足的微生物，同时将生物膜好氧氧化池内混合液回流至缺氧池，以保证缺氧池有足够的硝酸盐。

（3）生物处理后续设臭氧氧化加BACF工艺以替代常规的混凝沉淀过滤深度处理组合工艺，以确保废水处理后达到回用要求。

3.工艺设计（主要设备）

（1）调节池

设水力停留时间t=10h，长×宽×深=14m×10m×5m；调节池内设一台4kW的搅拌机。池内集水坑中安装2台自动搅匀潜污泵（Q=80m3/h，扬程10m，功率4kW），一用一备。

（2）粗粒化隔油池

隔油池采用平流式隔油池。设计停留时间2h，设计有效水深2m，则容积V=QT=70×2=140m3，设2格，每格尺寸14m×2.5m，设计超高0.4m，则总高为2.4m，隔油池上设活动盖板。设备选用链带式刮油刮泥机。

（3）压力气浮池

采用圆形气浮池。接触区设计停留时间12min，表面负荷48m3/m2h。分离区设计停留时间40min，表面负荷9m3/m2h。气浮池体积V=QT=1.46m3，取2m3，有效水深2m，设计超高0.4m，则气浮池直径为1.13m，取1.2m。气浮池端部设集沫槽。配套刮渣机、溶气罐、释放器、空压机、溶气水泵和加药箱。根据需要加破乳剂（硫酸铁）和pH调节剂。

（4）厌氧（水解酸化）池

厌氧池设计停留时间为10h，体积V=Kz·Q·HRT=1.5×70×10=1050m3。

水解池设3格，每格体积V均=350m3设有效水深5m，每格水解池长L=20m，宽W=7m；取超高0.5m，则池总深H=5.5m，每格池表面积A=70m3。配弹性立体填料，考虑添加磷酸二氢钾（硫酸钠和氢氧化钠）以调节污水中的氮磷比。

（5）缺氧池

设计停留时间为5h，体积V=350m3，水解池设3格，每格体积V=120m3，根据需要投加甲醇以调节碳、氮、磷比。缺氧池内每格设潜水搅拌机1台。

（6）活性污泥好氧氧化池

设计停留时间为2h，体积V=140m3，水解池设2格，每格体积70m3，设有效水深3m，每格水解池长L=6m，宽W=4m。取超高0.5m，则池总深H=3.5m。取汽水比25，则供气量1750m3/h。选用罗茨鼓风机进行曝气，好氧池内设微孔曝气头。

（7）生物膜好氧氧化池

设计有效容积负荷Nv=2kgCOD/m3d。则接触氧化池有效容积V=3276m3，则水力停留时间T=V/Q=0.23d=5.6h。设3座接触氧化池。总氧化池长×宽×深=24m×16m×5.5m。

按汽水比12估算，进气量为840m3/h。采用隔膜曝气头，用量2.5个/m2水面，额定工作风量2～3m3/个h，曝气头数量为2.5×1092=2730个。

（8）沉淀池

设计为平流式沉淀池，尺寸为：长×宽×深=18.8m×5m×5m。

（9）臭氧氧化反应池

由于沉淀出水浊度较低，臭氧氧化通过微孔曝气盘以微气泡的形式与水充分接触。HRT=10min，臭氧投加量为6mgO3/L水。长×宽×深=2m×1m×6.8m。

采用微孔曝气盘释放臭氧化气，设计两个投加点，第一个投加点的臭氧投加量为0.294kg/h，HRT=5min；第两个投加点的臭氧投加量为0.126kg/h，HRT=5min。

（10）BAC滤池

采用翻板滤池，设计滤池体积V=QT=70*（1/6）=11.7m3，取12m3。取长L=3m，宽W=2m。活性炭选择破碎炭，有效粒径0.9～1.1mm，比表面积1000m2/g。

采用汽水两阶段反冲洗和单独水反冲洗方式交替运行，气冲强度55～57m/h，历时2～3min，水冲强度25～29m/h，历时5～10min。采用滤板滤头布水布气系统。

4.运行费用分析（表1）

表1　

结语

焦化废水中含有酚、氨氮、氰、苯、吡啶、吲哚和喹啉等几十种污染物，成分复杂，污染物浓度高、色度高、毒性大，性质非常稳定，是一种典型的难降解有机废水。本设计运用A2/O工艺+臭氧氧化+生物活性炭滤池（BACF）组合技术，能有效保障出水指标特别是CODcr和氨氮的达标排放。另外，从运行成本来看，还有下降的空间，我国焦化行业经济不景气，焦化废水处理一直是个难题，我们可以在通过发掘各种技术来有效降低其工程投资和运行成本。

［1］ GB8978-1996，污水综合排放标准［S］.

［2］史静，吕锡武，朱光灿，等.进水碳磷比对连续流反硝化除磷工艺脱氮除磷效果的影响［J］.东南大学学报，2012，42（1）：94-98.

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