焦化废水深度处理技术研究与应用

高漫春

焦化废水深度处理技术研究与应用

高漫春

（南京南钢产业发展有限公司能源中心,江苏南京210039）

对焦化蒸氨废水生化处理工艺优化及深度处理技术进行研究，结合原有生化处理系统工艺特点和生产条件，制定实施优化改造项目方案，并对工程应用情况进行跟踪，分析水处理系统进出水水质达标提升结果。

焦化废水；生化处理；深度处理；水质

1　现状简介

焦化废水是国内外工业废水处理领域的难题，对焦化废水的无害化处理一直是研究和探索的课题。本文简要介绍了焦化废水生化处理系统工艺优化和深度处理技术研究与应用，分析生化处理工艺流程和深度处理工艺原理及工程应用实例情况，对系统改造前后水质进行分析比对，同时，对系统后期技术和工艺拓展等方面进行了探讨。

南钢燃料供应厂焦化共有3座焦炉，年产170万t焦炭。焦化生化处理系统采用传统的“A/A/O”处理工艺，一期为两座55孔（6m）焦炉，原设计每小时约产生50 m3蒸氨废水，废水进入一期生化处理系统处理，最终出水量为100 m3/h；二期为一座60孔（6m）焦炉，原设计每小时约产生38 m3蒸氨废水，废水进入二期生化处理系统处理，最终出水量为76 m3/h。后端配套的物化处理工艺采用混凝沉降和活性炭过滤器吸附过滤相结合工艺，其一期、二期生化处理系统分别于2004年、2006年建成投产，按照《钢铁工业污染物排放标准》（GB13456原92）设计建设，原设计进出水水质标准如表1所示。

原有生化处理系统工艺流程见图1。

表1　焦化生化原设计进出水水质标准

图1　原有生化处理系统工艺流程图

2　改造背景

2.1新的国家标准颁布

2013年上半年，国家正式颁布了更为严格的2012版《炼焦化学工业污染物排放标准》，其中COD、悬浮物、氨氮、挥发酚、氰化物、排放水量等指标要求均在92版标准的基础上进一步加严，原有的生化处理系统水质指标按原有92版国家排放标准设计和建设，已不能满足新的处理要求，需立即改造。

2.2原有生化处理系统需进一步完善

由于实际生产条件的变化，原有的生化处理系统在运行过程中部分运行参数与设计值已经产生偏差，造成系统运行条件和出水水质不稳定的情况，为进一步提高生化处理系统运行稳定性，保证系统出水水质，需对系统进行升级改造

3　优化改造方案研究

3.1改造总体要求和目标

3.1.1对现有系统进行优化维护，主要包括预处理段、生化处理段和后混凝段。

3.1.2对现有系统进行升级改造，主要包括生化段、深度处理段和污泥处理段。

3.1.3在项目改造过程中，保证原有生化水处理系统的正常稳定运行，即改造过程不得影响生产运行

3.2设计进出水水质

按照《炼焦化学工业污染物排放标准》（GB16171-2012）中水污染物排放指标要求，结合现场实际，制定改造进出水水质要求如表2所示。

表2　改造设计进出水质要求

3.3预留总氮处理

在改造方案中预留对废水中总氮的处理，达到《炼焦化学工业污染物排放标准》（GB16171-2012）中总氮的指标要求，改造过程中预留对总氮处理的工艺接口。

3.4方案确定

经过改造方案研究筛选，最终确定改造方案从现有系统优化提升和增加深度处理方面入手，达到最终出水水质指标要求。

3.4.1系统生化本体段优化提升

(1)增加好氧处理能力

引进曝气池和二沉池整合的一体式活性污泥处理系统，实现废水分离，分解原有生化系统好氧段的高处理负荷，保证生化系统降解COD和硝化脱氮的功能，稳定生化处理段出水水质。

(2)污泥系统升级改造

将原有的带式压滤污泥处理设备改为离心压滤机，避免了冲洗水，杜绝夹泥现象。

3.4.2增加深度处理段

深度处理段选用“臭氧+生物滤池+高级氧化”双段臭氧组合工艺，第一段臭氧提高水的生化性，第二段臭氧氧化分解有毒有害物质，通过深度处理段最大限度降低水中COD含量。

4　工程应用

本次工程改造于2013年2月19日开工，7月10日AIS一体化装置开始调试逐步投入试运行，10月底深度处理部分生物滤池开始调试，12月初臭氧设备调试运行，期间，污泥脱水部分的离心脱水机也调试完毕并投入运行。

4.1工程规模

本工程对焦化生化系统一期、二期预处理段、生化段、后混凝段进行优化改造，新增AIS生物处理段和双段臭氧氧化深度处理段，一期设计总处理水量为60 m3/h，二期设计总处理水量为40 m3/h，工程总投资费用约为3000万元。

4.2工程设计

通过计算设计和工艺比选，最终设计改造后处理工艺流程如图2所示。

一、二期焦化化产产生的蒸氨废水及其他酚氰废水进入重力除油池进行重力除油，出水流入新改造的气浮池，去除细小的乳化油。经过预处理后得废水送入厌氧池和新增的AIS一体化生物反应器。部分送至厌氧池的废水继续进入原有的缺氧池和好氧池处理；部分进入AIS生物反应器的废水，去除大部分的有机物后，经过流量分配流入原有的一二期好氧池前端，进一步进行硝化反应。原有好氧池出水自流进入二沉池进行泥水分离，污泥部分回流至好氧池，剩余污泥送污泥浓缩池处理，二沉池上清液大部分回流至缺氧池进行脱氮处理。一二期二沉池出水分别经过后混凝段处理后，首先进入深度处理段的砂滤器过滤处理，去除杂质后流入臭氧发生器，使难分解有机物转变为可生化的易分解有机物，提高废水的可生化性，出水进入BAF生物滤池，经过生物滤池处理后的水流入AOP反应器，通过高级氧化处理后，最大程度分解水中有害物质和有机物，达到出水水质指标要求。

图2　焦化废水改造后工艺流程图

4.3工程实施效果

经过工程改造后，在减轻原有生化系统处理负荷、稳定原有系统出水水质的同时，系统出水水质得到很大提高，在目前调试阶段基本达到预期设计出水水质指标要求，水质检测数据见表3。

表3　调试中的水质检测数据

4.4工艺拓展

考虑到国家排放标准对出水中总氮的指标要求，项目在改造设计过程中整体考虑了后期对总氮的处理工艺，并在工程改造过程中预留了后期改造接口，对工艺处理水质的提升保留拓展空间。

5　结论

焦化生化处理系统经过原有工艺优化提升和增加深度处理设施后，系统出水水质得到很好的提高和稳定，基本达到《炼焦化学工业污染物排放标准》（GB16171-2012）中水质指标和设计水质指标控制要求。在后续改造中，将继续针对总氮降解控制实施系统改造，进一步优化提升系统出水水质。

[1]《炼焦化学工业污染物排放标准》（GB16171-2012），2012-06-27发布，2012-10-01实施。环境保护部、国家质量监督检验检疫总局发布

Research and Application of Advanced Treatment Technology for Coking Wastewater

Gao Manchun

(The Energy Center of Industry Cultivation Development Co.of Nanjing Steel,Nanjing,Jiangsu 210039,China)

Research was carried out on the optimization of biochemical treatment process and advanced treatment technology for ammonia distill wastewater of coking plant.According to the characteristics of the original biochemical treatment system process and production conditions,an optimization and modification program was drawn up and implemented and the application results of the project were tracked.Analysis of water at both entry and exit of the treatment system showed that the water quality has reached requirement.

coking wastewater;biochemical treatment;advanced treatment;water quality

X756

B

1006-6764（2014）10-0061-03

2014-05-26

高漫春(1969-)，女，1990年毕业于青岛建筑工程学院给水排水专业，高级工程师，现从事给排水技术管理工作。