CMBR技术处理焦化废水的实践＊

蒋善勇 郑长科 张 凯 刘炯天

(1.拜城县众泰煤焦化有限公司,新疆自治区拜城县,842300;2.中国矿业大学,江苏省徐州市,221008)

CMBR技术处理焦化废水的实践＊

蒋善勇1郑长科1张 凯1刘炯天2

(1.拜城县众泰煤焦化有限公司,新疆自治区拜城县,842300;2.中国矿业大学,江苏省徐州市,221008)

采用外置式膜生物反应器(CMBR)技术处理拜城县众泰煤焦化有限公司焦化废水,该工艺采用最新的管式膜技术,强化处理能力,能充分发挥生化反应器特点,使生化池处理效率提高30%～50%。实现了水的循环利用和零排放,取得了显著的环境效益。可以在不蒸氨的情况下使出水中的氨氮达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的一级标准,取代蒸氨系统。

外置式膜生物反应器(CMBR) 焦化废水 实践 环境效益

焦化废水是由原煤的高温干馏、煤气净化等过程中产生的。其成分复杂,含数十种无机和有机化合物。焦化废水的主要来源有煤挟带入水、反应生成水和焦化产品洗涤加入的蒸汽和新鲜水、在与煤气和产品接触后冷凝或分离出来的废水。目前国内外常用处理焦化废水的方法有物化法、生化法及超滤技术。拜城县众泰煤焦化有限公司采用外置式膜生物反应器(CMBR)技术处理焦化废水,获得了理想的处理效果。

1 废水的来源及水质指标

拜城县众泰煤焦化有限公司是河南进军新疆的桥头堡项目,一期年产60万t焦炭。

工程于2008年5月开工兴建,2009年6月底1#焦炉出焦试生产,2009年10月底2#炉出焦试生产,2009年6月废水处理系统投入正常实用。本系统处理的废水主要为洗氨系统的富氨水、冷鼓系统的剩余氨水及生活废水等,小时流量为120 m3,水质指标:NH3-N为4600 mg/L,COD为2900 mg/L,酚为195 mg/L,氰为20 mg/L,油类为95 mg/L,SS为180 mg/L,p H为6～9。

2 外置式膜生物反应器(CMBR)技术原理

CMBR技术是一种专门针对高浓度氨氮废水处理的新型外置式膜生物反应器技术。此法将化学法脱氮和生化膜处理过程有效结合,用膜替代传统活性污泥法的二沉池,用泵将生化池内的污泥—水混合液直接打入膜管内,在压力的驱动下进行膜分离,出水透过膜进入产水箱,而污泥和浓缩液回到生化池继续参与生化反应。CMBR技术采用德国BERGHOF大通道管式超滤膜,截留孔径精确到30 nm,能有效截留废水中的污泥、胶体、悬浮物以及大分子有机物等,使用膜通量高达70～140 L/(m2·h)。该工艺运行维护简便,通过超滤进行固液分离,将粒径大于30 nm的颗粒、悬浮物等截留在系统内,使生化池内的污泥浓度提高到10～15 g/L。出水无悬浮物。由于反应器内保持较高的活性污泥浓度,即使难降解的物质在反应器中也不断反应、降解。

3 外置式膜生物反应器(CMBR)技术对废水处理的工艺流程

焦化废水经过隔油池去除焦油后,流入准备槽。进料泵从准备槽取水,将污水送入脱氮塔脱氮,脱氮塔出水冷却后,通过气浮进一步去除水中细小悬浮物和乳化油成分,然后将废水送至膜生物反应池。在生化池里,先后进行厌氧、兼氧、好氧反应,通过硝化、反硝化反应,进一步脱除焦化废水中的剩余氨氮和COD等其他污染物,使一些大分子有机物断链分解脱除。生化综合池出水再进外置式的管式膜组件。管式膜组件的出水进清水池,用于洗煤系统补水、配合煤水分调节及路面喷洒用水等,完全实现水的循环利用与零排放。外置式膜生物反应器技术焦化废水处理流程图见图1。

图1 外置式膜生物反应器技术焦化废水处理流程图

4 处理效果

处理后水质指标与《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级排放标准对照表见表1。从处理情况来看,该工艺条件下系统运行状况良好,处理后水质指标全部达标,甚至CODcr、酚、氰及SS等指标优于排放指标要求。该技术流程短,自动化程度高,操作容易,系统稳定,可满足节能减排要求。

表1 出水水质指标与《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准对照表

(1)可以取代蒸氨。在不蒸氨的情况下将废水中的氨氮脱除达标,取代蒸氨系统。该工艺能在脱除氨氮的同时将其转化为无害物质,不产生二次污染,简化了处理过程,节省了投资和运行费用。

(2)采用最新的管式膜技术。大大强化处理能力,能充分发挥生化反应器特点,高的污泥浓度可使生化池处理效率提高30%～50%。生化过程具有传统A2/O法不可比拟的优点。

(3)管式膜的截留孔径精确到30 nm,经过本工艺处理后,出水可回用熄焦、洗煤,实现了水的循环利用和企业零排放。

[1] 谢陈鑫,魏林瑞,阮晓磊等.氨氮废水生化预处理技术[J].工业水处理,2008(10)

[2] 李长太,张燕生.焦化废水生物脱氮研究进展[J].工业水处理,2008(2)

[3] 于开宁,王程,李艳等.焦化废水深度处理研究进展[J].工业水处理,2009(9)

[4] 闻晓今,周正,魏钢等.超滤-纳滤对焦化废水深度处理的试验研究[J].水处理技术,2010(3)

[5] 黄力群.焦化废水处理技术研究开发最新进展[J].水处理技术,2008(12)

Practice in treating coking wastewater with CMBR process

Jiang Shanyong1,Zheng Changke1,Zhang Kai1,Liu Jiongtian2
(1.Baicheng County Zhongtai Coking Co.,Ltd,Baicheng,Xinjiang 842300,China;2.China University of Mining&Technology,Xuzhou,Jiangsu 221008,China)

Zhongtai County Coking Co.,Ltd.uses the ceramic membrane bioreactor(CMBR)to treat its coking wastewater.The latest tubular membrane process gives full play to the features of the bioreactor,greatly expanding the capacity of wastewater treatment and increasing the efficiency of the biochemical pool by 30%to 50%.The process achieves remarkable environmental benefits such as water recycling and zero discharge.The process makes the content of ammonia and nitrogen in the discharged water conform the first-grade standard of the"Integrated Wastewater Discharge Standards"(GB8978-1996)without ammonia distillation.

CMBR,coking wastewater,practice,environmental benefit

TD994

B

国家“863”计划(2007AA05Z339)

蒋善勇(1981-),男,工学硕士,工程师,现从事生产技术及经营管理工作。

(责任编辑 张艳华)