微氧条件下EGSB反应器处理焦化废水的可行性分析

冉绍琨 张丽娟

（乌海市环境监测中心站 内蒙古乌海 016000）

微氧条件下EGSB反应器处理焦化废水的可行性分析

冉绍琨 张丽娟

（乌海市环境监测中心站 内蒙古乌海 016000）

焦化废水是一种氨氮浓度高且含有多种杂环化合物等有毒物质的有机工业废水。现分析微氧条件下使用EGSB反应器处理焦化废水的技术优点、工艺流程等，提出其用于焦化废水处理的建议。

焦化废水；EGSB反应器；微氧

焦化废水是一种典型的有毒难降解的工业废水，排放量大，处理难度高，且其中含有多种杂环化合物及芳香族化合物等有毒物质，对人体产生毒害，是工业废水治理领域中较难处理的一种工业废水。

1 废水处理的一般方法

1.1 物化方法

1.1.1混凝沉淀法

混凝沉淀法就是指在废水中加入混凝剂之后，污染物质与之发生凝聚作用，在重力的作用下沉淀去除。郭金华[1]等用硫铁矿烧渣制备出聚合氯化硫酸铁，投加量为200mg/L时，焦化废水色度由280倍降至40倍，COD由1050mg/L降至102mg/L。该方法处理效果较好，但是投入成本较高。

1.1.2吸附法

吸附法是使用吸附剂吸附废水中的某些溶质，使之净化的方法。有研究表明：在挥发酚浓度为1380mg/l，COD浓度为15500mg/l的焦化废水中加入树脂，处理之后挥发酚的浓度为12mg/l，COD去除效率达到95.8%[2]。这种方法对色度、挥发酚的去除效果好，但是吸附剂再生困难。

1.1.3气浮法

气浮法就是向废水中通入微小气泡，使其与水中的悬浮物质粘附形成三相混合体系，随着气泡上浮至水面形成浮渣而得到去除。气浮法不仅能够去除油类物质，还能起到提前曝气的作用。宫磊[3]等使用气浮法处理焦化废水，使用组合气浮药剂，使得油类物质的去除效率达到95%以上，COD的去除达到56.5%。

1.2 生物处理方法

目前废水的处理方法主要还是生物处理方法，主要有传统活性污泥法、SBR法、A/O或是其改进工艺。

2 EGSB反应器的工作原理

EGSB反应器的结构示意图

EGSB反应器是在UASB反应器基础上开发的厌氧反应器。其结构示意图如图1所示：包括底部布水系统、反应区、三相分离器、回流系统。

废水与反应器出水回流混合之后从反应器底部进入，在上升流速以及反应器内产生的甲烷气体搅拌作用下，废水与污泥充分混合，有机质被吸附分解。废水进入三相分离器的沉降区，在平稳上升过程中，其中沉淀性能好的污泥经沉降面返回反应器主体部分，少量絮状污泥随出水排出，保证了反应器内高污泥浓度。

3 微氧条件下EGSB反应器处理焦化废水的分析

3.1 EGSB反应器的工艺特点

EGSB反应器的高径比大，占地面积小；均匀布水，污泥床处于膨胀状态，不易产生沟流和死角；三相分离器工作状态稳定。

EGSB反应器具有较高的表面液体上升流速度，一般为2.5～6.0m/h，有时可达10m/h，使颗粒污泥床层处于膨胀状态，提高了传质效率，有利于基质和代谢产物在颗粒污泥内外的扩散、传送，保证了反应器在较高的容积负荷条件下正常运行。另外出水回流对进水有一定的稀释作用，对难降解有机物、大分子脂肪酸类化合物、低温、低基质浓度、高含盐量、高悬浮性固体的废水有相当好的适应性。

3.2 微氧技术的特点

氧是微生物生长和代谢过程中的电子受体和酶反应的调节者。一般认为氧气对厌氧菌会产生毒害作用，但是1998年，一些研究者（Zitomer）采用小瓶试验，分析了溶解氧对甲烷菌活性的影响。结果表明，适量氧的加入甲烷菌不仅能够存活，更能够提高污泥的产甲烷活性。微氧条件下，反应器可以用于处理含有难降解物质的废水，并且可以消除中间代谢产物的抑制作用[4]。

3.3 微氧条件下EGSB反应器处理焦化废水

微氧EGSB反应器平衡方程：

微氧EGSB处理焦化废水稳定运行时的相关参数Vmax及K.可以通过以下公式求解：

微氧EGSB反应器可以迅速处理焦化废水中杂质，并且Ks/Kt决定了焦化废水内有毒物质对颗粒物质的抑制水平。最初启动阶段Ks/Kt值是0.04—0.1.稳定阶段Ks/Kt值是0.66—0.74。由于Ks/Kt增大，说明Kt减小，对污染物的抑制性降低。通过建立线性、非线性模型对比，可以得知：非线性更适合进行微氧条件下对焦化碳水的处理。因为焦化碳中微生物完全适应了各种有毒物质。

4 结语

近年来处理焦化废水这种毒性工业废水时，都采用厌氧与好氧结合的方式处理，如A/O，A2/O2等，但焦化废水中酚类、多环芳烃（PAHs）、苯并[a]芘等有毒物质去除率较低。由于微氧条件下EGSB反应器能够去除毒性物质，且具有占地面积小等技术有点，同时投资成本不高。因此建议新建、改扩建焦化厂，采用这种技术，与一般废水处理方案联合运行，以提高焦化废水的处理效率。

[1]郭金华，等．新型复合混凝剂在焦化废水处理中的应用[J]．长春理工大学学报.2002，25（4）：48-49．

[2]魏瑞霞．树脂吸附法回收焦化废水中的酚[J]．工业水处理，2008，12(28)：65-69．

[3]宫磊，等.焦化废水处理技术的新进展[J]．工业水处理，2004，24(3)：9-11.

[4]李亚伟，等.污水处理微氧技术[J]．中国科技成果，2006，15：34-35.