焦化厂高浓度氨氮废水的治理效果分析

2018-02-04李德颖

智能城市 2018年5期

李德颖

邢台旭阳科技有限公司，河北邢台 054001

焦化厂的焦化废水中含有大量难以降解的有机物以及较高浓度的氨氮，不仅具有着非常复杂的组成成分，同时还具有变化很大的水质、水量。另外，COD以及NH3-N的去除效果，也是无法通过传统的活性污泥法生物处理工艺达到人们的理想目标，污水排放分量无法达到国家规定的排放标准，对环境以及人们的身体造成巨大的危害。

1 目前焦化污水处理中存在的问题

在高温情况下对原煤进行干馏、化工产品的精制过程以及净化煤气的过程，都会产生成分复杂的焦化废水。而原煤组成的变化、制造工艺的方式都会造成其水质组成的变化。焦化废水中的氨氮的浓度较高，同时还具有有浓度较高的苯、氰等难以降解且具有一定毒性的有机物，这些物质一旦沾染到水体，必然会产生严重危害。长期以来，对于焦化污水处理的问题，在经过一系列的技术改造后，目前，在治理焦化污水的方法上，已经取得很大的突破。

2 分析、处理水质的具体实施方案

以山东某煤化公司为例。该公司所使用的是建立在回收焦油、苯水、氨水等进行干预处理工艺基础上建立的二次曝气活性污泥法。目前，该公司的废水中包含焦油分离水、粗苯分离水、煤气冷凝水以及氨水等，总量每天可达到300m3，而公司的处理设备目前的处理能力可以达到每小时40m3[1]。从具体的数据指标能够看出，这种生化工艺具有两个主要缺点：

2.1 排放废水中氨、氮超标

因为焦化废水中，废弃氨水含量较大，导致过多的氮作用于生物净化的具体实施过程中，经过生物净化工序后，所排放的废水中，氮的含量很高，相较于国家规定的排放标准，已经属于严重的超出范围。

2.2 COD值高于正常值

根据国家污水综合排放标准规定的数值来看，该公司的COD值严重超出规定标准，一般情况下，COD值可维持在每升200mg，偶尔情况也有可能使数值达到或者超出300mg[2]。因此，为了能够将焦化废水的处理能够达到低耗损、简便、高效的目的，也为了降低NH3-N含量与COD值，需要以原有的活性污泥法为基础，结合浇花废水生化处理，解决COD值超标的问题。

3 改造废水处理工艺的具体实施策略

3.1 改进生化处理工艺

好氧处理工艺是一种较为传统的处理工艺，长期以来，该公司使用该工艺并没有得到明显的氨、氮处理效果。经过探索研究，在原有的生化工艺处理基础之上，成功的把两级好氧工艺改善成为A/O法，但是这种工艺并没有得到广泛普及，其原因主要是因为，虽然使用该方法进行处理能够得到明显的氨、氮去除效果，但是该工艺具有非常高的要求条件，维持硝化、反硝化过程所需要的高温是冬季中难以维持的，同时，需要补充较高的、碳源，也就是具有较高的运行成本[3]。

3.2 深度处理焦化废水

深度处理工艺是继该公司生化处理后运用的一种工艺处理方式，其中包括的方式主要有：光催化氧化法、吸附法、氧化塘法、物化法、固定化生物技术等。该公司选择运用絮凝沉淀、吸附过滤法进行深度处理，该方法工艺操作简便、运行成本较低。利用将化学试剂投入到絮凝池中，进而胶体的稳定性因此被破坏，可以分离的絮凝体就是通过排出废水中微小的悬浮物和胶体凝聚而成，使用斜板沉淀池对絮凝体进行分离，再利用焦炭对过滤池吸附，最终将其排出。

3.2.1 混凝再净化技术

为了能够更好地找出混凝剂最佳投放量，需要先对其进行实验，抽取同样量数的焦化外排废水的水样本，选取不同的混凝剂，再进行净化操作。混凝池的导入是生化出水操作的第一步，同时需要将成本低、pH值适应能力较高的聚合氯化铝（PAC）倒入生化废水中，还要将少量的聚丙烯酰胺（PAM）加入其中，并调合理调整比例。这个方法可以高效地除去废水中的大分子有机物、悬浮物。

3.2.2 选择合适的吸附材料

（1）活性炭吸附法。疏水性是活性炭表面具有的性能，在液体中的吸附效果是非常明显。需要注意的是，这里所指的液体范围是指除水以外的液体，也就说，虽然活性炭表面的疏水性可以有效的吸附液体，但是基本不吸附水[4]。这种工艺存在过程复杂、成本过高的缺点。

（2）将冶金焦作为吸附材料。一般而言，体积粒度10mm的焦粒会被作为正品销售，在选择吸附材料时，通常会选择直径7mm＜Xmm＜10mm，而体积小于10mm的焦粒[5]。为了扩大焦粒的表面积，使其能够应用吸附工艺上，需要先对其进行活化，生成大量的小孔。相对而言，性价比比较高的活化方法是，选根据工艺的条件决定时间、温度，然后在高温下对其进行加热。而若要得到良好的絮凝吸附效果，进行有针对性的降低污染物浓度以及去除色度，需要利用活化之后的焦炭结构中数量较多的碱性基团。作为一种较为理想的吸附过滤材料，失效后的焦炭依然可以作为燃料回炉，不会产生二次污染。