活性炭＋活性污泥法深度处理焦化废水研究

崔焕滨

（青岛董家口中法水务有限公司，山东 青岛 266400）

焦化废水[1]是在原煤高温干馏、煤气净化和化工产品精制过程中产生的废水，其成分复杂，含有大量的酚类、联苯、吡啶、吲哚和喹啉等有机物，还含有氰、无机氯离子和氨氮等有毒有害物质，污染物色度高，属较难生化降解的高浓度有机工业废水，成为工业废水治理中的重难点。当前主要采用物理化学等常规预处理加生化法相结合的方式进行处理，出水水质能够达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的二级排放标准[2]。废水中难降解CODcr是影响废水达标排放、资源化回用的关键因素，随着环保要求逐步提高和排放标准愈发严格，必须采取合理有效的深度处理技术，去除焦化废水中难降解CODcr，实现废水达标排放和资源化利用。

目前，广泛应用于焦化废水难降解CODcr的深度处理技术，主要分为物理法和化学法。物理法包含混凝、吸附、双膜法等，化学法包含Fenton法、臭氧法等[3-4]，在实际废水处理中存在投资大、运行成本高和容易对周围环境造成二次污染等弊端[5]。因此，寻求一种低成本、环境友好、稳定深度处理焦化废水难降解CODcr的组合工艺，实现稳定达标排放和废水资源化利用，成为本文研究重点。活性炭+活性污泥组合工艺（PAS-AS工艺）在工业废水的处理中被广泛研究并应用[6]，本文采用对比试验，研究了PAS-AS组合工艺与单一处理工艺对焦化废水难降解CODcr的处理效果。

1 材料与方法

1.1 废水来源及水质

废水来源于某企业焦化废水处理工艺二沉池出水，其主要水质指标见表1。

表1 原水水质

1.2 主要试剂材料

颗粒活性炭，粒度300目，碘吸附值900～1500mg/g，强度94%，水分≤8%，灰分≤15%，比表面积1200m2/g。

1.3 分析方法

CODcr：重铬酸钾法（GB/T11914—1989）；pH：pH 计测定；色度：稀释倍数法（GB/T11903—1989）；SS：重量法（GB/T11901—1989）。

1.4 试验方法

取4个3L量筒，编号1～4，向每个量筒内加入4个系列焦化废水水样2.0L。

1）难降解CODcr测定试验。分别向编号1～4的量筒内加入经试验焦化废水培养一周的活性污泥，补充废水至2.5L，保持量筒内活性污泥浓度为4g/L，并保证N源、P源满足条件，搅拌并进行闷曝72h。在曝气过程中，如液位低，加入纯水至刻度线2.5L处，每天静止沉淀30min后取上清液测定CODcr。

2）活性炭吸附试验。分别向1～4号量筒加入粉末活性炭，活性炭按照5g/L、10g/L剂量投加，并搅拌8h，每隔2h静置沉淀30min后取上层清液测定CODcr。

3）粉末活性炭+活性污泥法处理废水试验。在试验方法1）基础上，分别向编号1～4的量筒内投加粉末活性炭，投加量分别按照5g/L、10g/L剂量投加，搅拌并进行闷曝48h。在曝气过程中，如液位低，加入纯水至刻度线2.5L处，取上清液测定CODcr。

2 试验分析

2.1 难降解CODcr的测试（如图1示）

图1 生物处理工艺与出水CODcr的关系

由图1实验结果可知，4个系列水样经预处理和生物处理后，焦化废水CODcr值基本保持不变，说明焦化废水仅靠生化处理达不到规定的排放标准。

2.2 活性碳直接吸附试验（如图2示）

图2 活性碳吸附与出水CODcr的关系

由图2可知，保证活性炭投加量充足的条件下，当2h时活性炭去除基本保持稳定，活性炭对难降解有机物有一定的去除效果，但仍不能达到规定的排放标准。

2.3 粉末活性炭+活性污泥法（如图3示）

图3 粉末活性炭+活性污泥法与出水CODcr的关系

由图3可知，在保证活性炭投加量充足的条件下，粉末活性炭+活性污泥法在曝气24h后CODcr去除基本保持稳定，粉末活性炭+活性污泥法对难降解有机物去除效果良好，能达到规定的排放标准。

3 结论

向生化池投加一定浓度的粉末活性炭，通过活性炭和活性污泥对水体中的有机物进行吸附，同时粉末活性炭+活性污泥表面吸附的可生化降解有机物通过微生物作用进行分解，通过活性炭吸附和生物降解的有机结合，强化活性污泥絮体的净化功能，提高系统的处理能力。

利用粉末活性炭的高效吸附大分子有机物、提供巨大的表面积形成生物膜、改善污泥的沉降性能等特性，强化生化处理效果，对难降解有机物去除效果良好。