焦化废水处理工程实例

赵绍燕

摘要：针对焦化废水特点某焦化厂选择膜生物反应器作为该厂废水处理工艺。介绍了该焦化厂完整的工艺设计；工程调试运行结果表明出水完全达标。指出该组合工艺处理焦化废水完全可行，尤其是膜生物反应器的应用增强了生化处理效果，是该厂废水出水稳定达标的保证。

关键词：焦化废水；A/O膜生物反应器

Abstract：According to the characteristics of the coking wastewater ， membrane bioreactor is chosen as the wastewater treatment process in a coking plant. Introduces the completely process design of the coking plant； Debugging and running results show that The discharge can meet the need of discharging standar completely. Pointed out that the combined process treatment of coking wastewater is feasible， especially the application of membrane bioreactor enhanced biological treatment effect and guarantee the discharge of wastewater meeting the standards

Keywords：Coking wastewater；A/O membrane bioreactor

概述

焦化废水是煤在高温干馏过程中以及煤气净化、化学产品精制过程中形成的废水，他的主要来源有三个：一是剩余氨水，是在煤干馏及煤气冷却中产生出来的废水，他的水量占焦化废水总量的一半以上，也是焦化废水的主要来源；二是在煤气净化过程中产生出来的废水，如煤气终冷水和粗苯分离水等；三是在焦油、粗苯等精制过程中及其它场合产生的废水。其中含有酚、氨氮、氰、苯、吡啶、吲哚和喹啉等几十种污染物，成分复杂，污染物浓度高、色度高、毒性大，性质非常稳定，是一种典型的难降解有机废水。它的超标排放对环境造成了严重污染。

某位于西北地区焦化厂废水主要有剩余氨水及煤气净化产生的废水，日产生量为1200吨。废水处理主要由预处理系统、生化处理系统（水解、 A/O膜生物反应器）、后端深度处理系统等组成。处理后出水达到GB8978-1996《污水综合排放标准》一级排放标准。

1设计处理水质标准

进出水主要水质指标如表1所示。

表1进水水质指标

项目 单位 设计进水数值 设计出水数值

CODcr： mg/L ≤3000 ≤100

BOD5： mg/L ≤1000 ≤20

SS mg/L ≤ 150 ≤ 70

挥发酚 mg/L ≤500 ≤0.5

油 mg/L ≤150 ≤8

NH3-N mg/L ≤ 200 ≤ 15

CN- mg/L ≤15 ≤0.5

硫化物 mg/L 20 ≤1

2工艺流程描述

2.1预处理部分：由气浮、调节池组成。

焦化废水中含有大量油，包括重油、轻油和乳化油。在废水的生化处理过程中，油的存在对微生物有抑制和毒害的作用。当废水中的焦油含量达到了一定浓度时，活性污泥菌胶团表面会粘附一定量的油，阻碍了微生物对水中溶解氧的摄取，会使污泥的生物活性和生化处理的效果下降。另外，污泥表面附油后，密度减少，会影响污泥的沉降性能，使之上浮，以致随水流失。同时焦油会使膜迅速污染。

气浮设备采用加压容器气浮用来去除来水中的乳化油。

调节池进行水质水量的调节。里面设置微孔曝气及加热盘管。

蒸氨除油处理后的焦化废水在集水池由泵送入气浮设备（加药气浮一体机），进行乳化油的去除，在此废水中所含的乳化油脱稳后被上浮的小气泡吸附而除去。池上设有刮浮油沫机，将分离出来的浮油刮入浮油收集槽，并送往轻油池进行油水分离。同时在气浮设备中通入臭氧，以去除色度和对难生化降解的有机物进行降解。出水进入调节池，进行水质水量的调节。与调节池并列设有事故调节池，主要用于来水水质恶化时，暂时贮存预处理出水。事故池水经污水泵提升逐渐送入均合池进系统处理，经过格栅处理的生活污水进入调节池进行处理。

2.2生化处理部分

由厌氧，缺氧-好氧及膜组成的膜生物反应器（MBR）组成。

厌氧生化处理：经过预处理后的废水在这里进行有机物的降解与去除。采用厌氧折流板反应器（ABR），ABR工艺集上流式厌氧污泥床和分阶段多相厌氧反应器技术于一体，提高了厌氧反应器的负荷和处理效率，而且使其稳定性和对不良因素的适应性大为增强。

好氧生化处理：废水经过好氧生物氧化法对有机物进行进一步去除。考虑到本项目对氨氮的去除要求，选择具有脱氮功能的缺氧-好氧工艺即A/O法作为好氧处理工艺。同时为了提高污泥浓度，富集硝化菌，好氧池末端采用膜生物反应器工艺。

膜—生物反应器工艺（MBR工艺）是膜分离技术与生物技术有机结合的新型废水处理技术，它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物质截留住，省掉二沉池。活性污泥浓度因此大大提高，水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT）可以分别控制，而难降解的物质在反应器中不断反应、降解。因此，膜—生物反应器工艺通过膜分离技术大大强化了生物反应器的功能，与传统的生物处理方法相比，具有如下优点：

能够高效地进行固液分离，出水水质良好、稳定，不受系统进水水质波动的影响。

膜的高效截流作用，使微生物完全截流在生物反应器内，实现了反应器水力停留时间（HRT）和污泥龄（SRT）的完全分离，使运行控制更加灵活稳定。

反应器内的微生物浓度高，耐冲击负荷。

有利于增殖缓慢的硝化细菌的截流、生长和繁殖，系统硝化效率也得到提高。

泥龄长。膜分离使污水中的大分子难降解成分，在体积有限的生物反应器内有足够的停留时间，大大提高了难降解有机物的降解效率。

系统采用PLC控制，可实现全程自动化控制。

本项目采用分置式膜生物反应器即膜区与好氧生化区分开，这样有利于减少活性污泥粘结造成膜通量的下降；同时保证好氧区和膜区不同的曝气环境。

为了保证MBR膜组件良好的水通量，持续、稳定地出水，系统通过膜区曝气产生的气泡及水流，使膜丝充分抖动对膜进行擦洗。同时采用间歇的运行方式，可防止膜孔堵塞，使长期的稳定运行成为可能。

2.3末端处理部分

絮凝沉淀及清水池组成。

进一步去除COD、悬浮物及对出水脱色。采用旋流混凝及斜管沉淀池。絮凝沉淀池中布设加热盘管。若水质不达标清水池中的水回流至生化池重新处理。

3运行效果

项目满负荷试运行以来出水均能达到排放标准，即使来水水质有波动对出水影响也不大。

项目的总吨水处理成本为5元。

4结论

1）该项目物化+生化的处理工艺在技术及经济上均是可行的。

2）膜在生化处理中的应用，增强了生化处理效果，特别是对微生物的截留作用，特别适用于焦化废水中微生物的培养驯化，是整个工艺技术可行的有力保证。

3）焦化废水氨氮及石油含量很高，故进入废水处理前必需要进行蒸氨及除油处理。特别是膜生物反应器工艺对石油类污染物更敏感要求更严格。

4）尽管膜生物反应器在焦化废水处理中效果显著，但是膜通量的取值、膜生物反应器的布置方式、运行方式、污泥浓度、维护方式等是设计成败的关键，设计不当不仅没有效果还造成投资及运行成本的增加，得不偿失。

5）位于北方地区的焦化废水处理设计中必须考虑保温加热措施。如该焦化厂就在部分构筑物中布置了加热盘管。