基于焦化厂焦化废水处理技术改造分析

王彬

摘 要：我国的某个焦化厂污水站采用的是预处理生化混凝沉淀处理技术，水质是非常差的，这对之后的回用处理效果是会造成严重的影响的。之前的废水处理设施不动，在其基础之上，通过在预处理单元增加污泥吸附进行改造，并且把活性焦粉吸附剂投加到曝气池，以此形成生化处理和活性焦吸附工艺，能够有效的对生化效果进行提高。对于混凝沉淀池通过增加活性焦吸附更进一步的进行吸附处理，以此来保证最后出水COD能够达到排放标准。

关键词：焦化厂;废水;污水处理中;活性焦粉;改造

在煤气净化，焦化产品以及煤制焦炭回收的过程当中所产生的废水就是焦化废水，例如，化工产品精制过程中所产生的污水，煤气终冷污水等。这类废水当中的成分是非常复杂的，都是比较难降解的工业废水。在焦化废水当中根据检测可以发现含有的有机物有一百多种，达到总量的14%以上，在废水处理当中特别是COD和NH3-N是一个大难题。

现阶段，在我国处理焦化废水的主要方式是预处理+生化法，这种方法处理之后大概有210-360mg/L的COD，其有一千倍的色度，这种情况是达不到排放标准的，所以还是要深度的进行处理。

在深度处理焦化废水方法当中，比较常用的就是吸附法，电化学，混凝沉淀法，臭氧氧化等。在这些方法当中活性炭是比较常用的一种，该活性炭吸附效果好，孔径发达，但是其成本高，材料短缺，想要再生较为困难，所以很难进行大规模的使用。对于工业废水当中难以降解的有机物，研发出了褐煤基活性焦产品（简称活性焦），其成本比较便宜，中孔发达，其优点是能够吸附难以降解的大分子有机物。

在我国的某个焦化污水处理站，因为其设计的系统工艺不合理，再加上过高负荷的系统，从而产生的水质是非常恶劣的，对于之后的回用进水要求是很难达到的。对于该系统以及回用单元想要保证其稳定运行，就需要改造该污水处理站。本文在焦化厂污水处理站的改造当中应用了活性焦吸附工艺，以此来对系统稳定运行进行保证，以及对排水不达标的问题进行解决。

1 焦化厂概括

在该焦化厂处理站当中，其处理焦化废水的方式是预处理+生化+深度处理，预处理采取的方法是除油-气浮，生化处理采取的方法是A/A/O，而深度处理采取的方法是混凝沉淀，其能够达到85m3/h的总处理能力，3600-5100mg/L的进水COD，经过预处理，生化处理以及深度处理之后，其出水COD分别是3200-4400mg/L，290-390mg/L，270-310mg/L。

2 实际运行中存在的问题

在实际的运行当中，存在的问题主要有：①预处理效果不好，出水COD高。②A/A/O，水力停留的时间比较短，在废水当中COD浓度高，能够毒害抑制微生物，从而导致运行的生化系统不好，出水COD有290-390mg/L，颜色是黄褐色。③混凝沉淀池进水的有机物浓度比较高，在胶体颗粒表面有溶解性有机物分子吸附，对胶体颗粒间的碰撞进行了阻碍，使得胶体颗粒和混凝剂之间的脱稳凝集的作用降低了，因而对混凝沉淀的效果造成了影响。对混凝沉淀效果需要投入大量的混凝剂，而混凝剂过多，会导致回用单元膜系统没有办法正常运行。

3 废水处理改造工艺

3.1改造工艺路线

在预处理单元增加污泥吸附池，对原废水采用二沉池进行吸附处理，为之后的生化处理提供良好的条件。

有相关的研究说明，在焦化废水当中，其废水的色度是和相对分子质量在五百以上的大分子有关。对比常规的微孔活性炭，其活性焦的中孔结构发达，对于废水当中的难以降解的有毒物质以及大分子能够有效的吸附。在同样的吸附条件之下，对比活性焦对废水的吸附和活性炭对废水的吸附试验当中，对于相对分子质量在五百以上的有机物质，其采用活性焦的去除率达到了85%左右，而采用活性炭的去除率只有40%左右，并且活性焦的价格相对也比较便宜，是非常适合大规模的使用。

活性炭的参数为粒径<0.3mm，装填密度在510-590g/L之间，孔容在0.47-0.51mL/g之间，碘值在390-490mg/g之间，比表面积在490-590m2/g。

对于焦化厂处理之后的出水实验室进行了分析，得出焦化废水经过处理之后，其内存在的难以降解的物质还是有一定的量，例如，蒽，三甲苯，醌，萘，以及杂环等。

为了对焦化废水出水中活性焦粉吸附脱出有机物的效果进行验证，实验室开展了活性焦静态吸附焦化废水的试验，并对吸附后的出水进行了分析，得出的结果说明，对于焦化废水当中难以降解的大分子有机物，采用活性焦其吸附效果是非常好的，能够有效吸附去除蒽，三甲苯，醌，萘，以及杂环等难以降解的物质。

分析与研究焦化废水的水质，再与现有的工艺路线进行结合，以此对改造路线制定如下：

①在预处理阶段增加污泥吸附单元，二沉池剩余污泥进入该单元，废水经过气浮池之后进入污泥吸附处理，能够对进水有机物的浓度进行降低。

②在原有的曝气池当中投入活性焦粉，以此形成生化处理和活性焦吸附工艺，能够加强对生化处理的效果。对出水COD进行降低。

③增设深度处理活性焦粉吸附单元，二沉池出水进入该单元进行处理，能够对废水当中的有机物浓度进行降低，以此对出水COD低于80mg/L进行保证。吸附后的活性焦粉和生化污泥一块进入脱水系统。

3.2改造效果

改造结束之后，开始进入设备联动调试，调试完成之后就开始进入稳定运行，系统稳定运行一个月之后的结果如下：

①在平均为3714mg/L进水COD的条件下，对于出水的COD平均为2862mg/L。而在没有进行改造之前时，其预处理出水COD是在3200-4400mg/L之间，通过对比能够看出，再对预处理进行增加污泥吸附单元之后，其出水COD去除率提升了11%左右。

②在对曝气池进行投加活性焦粉之后，其生化效果得到了加强，由原来的出水COD在290-390mg/L之间降到了现在的240mg/L左右，平均为217mg/L，其COD去除率由之前的85%提升到了92.5%。出现这种情况是因为其活性焦粉的中孔发达结构能够有效的吸附废水当中难以降解的大分子有机物，有机物的浓度能够促进微生物氧化，对于活性焦粉表面的有机物浓度能够增大。通过活性焦把这些有机物，微生物吸附到其表面，能够提供良好的微生物新陈代谢的环境，彻底氧化微生物。微生物与进入中孔内，能够把吸附的有机物进行降解，空出的吸附位能够使得生物再生。在曝气池当中有活性焦与生物污泥，其对污泥的停留时间增长了，延长污泥龄在不另外增加建设基础上，能够对难为降解的有机物进行充分的降解。同时，混凝沉淀因为来水的水质比较稳定，有机物的浓度降低，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的条件下，其COD浓度以及色度去除的效果非常明显，出水COD平均为70mg/L，COD去除率提高到了60%，出水水质没有颜色，较为清澈，达到了我国废水直接排放的标准。而在混凝沉淀池出水的效果非常显著是因为活性焦经过处理之后降解了大分子物质，对于这类大分子有机物其活性焦粉是有着特性吸附的，对于这些难以降解的大分子有机物通过吸附去除，从而对出水COD与色度进行了降低，对于出水的水质进行了提高。

4 结语

（1）污泥吸附，活性焦，生化耦合工艺，活性焦吸附工艺能够对焦化废水稳定的进行处理，对于预处理单元改造之后出水COD去除率提高了11%左右。生化系统投加活性焦能够对生化效果进行加强，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）对于焦化废水混凝沉淀采用活性焦其去除出水COD有着很好的效果，在投加活性焦粉1.5kg/m2的条件下，其出水COD平均为70mg/L。而且活性焦产品的价格是比较便宜的，其价格只有活性炭的1/5-1/10之间。新增活性焦单元运行成本为4.75元/m2，混凝沉淀运行成本由之前的3.52元/m2降到了0.48元/m2。

（3）在对原有的焦化厂污水处理站的设施基础上进行改造，能够对焦化废水的深度处理进行实现。而经过处理之后出水COD低于80mg/L，已经达到了我国废水排放的标准，可以直接进行排放，对之后的回用处理单元进水的要求能够得到满足。

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