焦化废水深度处理应用实践

李少锋 高建伟 王帅毫

摘 要：根据国家节能减排的要求，为降低吨焦耗水量及改善循环水用水水质，京宝焦化分别建设了废水处理一、二期工程。该公司的综合废水处理站将厂区废水及部分生活区的生活污水收集混合进行处理，整个工艺过程包括水质预处理，生物化学处理和后混凝沉淀过滤处理；废物处理和处置，空气及药剂系统为主体工艺的处理系统，系统出水水质满足企业回用水要求，返回厂区循环利用，实现了焦化废水的无害化处理与阶梯利用。

关键词：焦化废水；再生回用；阶梯利用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.11.021

1 我厂水处理现状

近年来京宝焦化根据国家节能减排的要求，加大环保资金投入，建设废水深度处理一期、二期工程，一期工程采用A2O2处理工艺，虽然酚氰等有毒物质以及氨氮的去除基本可以达到国家排放标准，但出水COD往往不能达到国家排放标准，因此采用A2O2的处理工艺已经不能满足要求。干熄焦投产前处理后的水全部用于湿熄焦，占湿熄焦水量的60%左右。随着干熄焦余热利用项目的投产，处理后的废水去向成了值得思索的问题，经领导再三研究，决定投资建设废水处理二期工程，该工程系一期工程的后续处理工程，采用催化微电解→生物强化→ 混凝沉淀→ “预处理+UF+RO”的新型工艺，将废水提质改造，使处理后的水能够用于循环水系统，一方面为这部分水找到了新的出路，另一方面节约了循环水新水补水量。焦化废水经过深度处理之后再次利用，促进了焦化行业科学技术进步和绿色生产的发展。

2 A2O2处理工艺

2.1 工艺描述

废水处理站主要是处理蒸氨处理后的蒸氨废水、以及其它工业废水和生活污水。A2O2工艺过程包括预处理，生化处理和后混凝沉淀过滤处理；废物处理和处置，空气及药剂系统4个部分。

（1）水质预处理。预处理的主要目的是去除蒸氨废水中的重油和为生化处理提供合适的水质条件。预处理工艺包括重力除重油隔油均和池、事故池、调节池（储存事故废水）、收集其他废水和生活污水的3#集水井、废油收集槽等几项内容。

（2）生化处理和后混凝沉淀过滤处理。生化处理：生化处理采用A?/O?内循环生物脱氮工艺，主要目的是通过生物的生物化学活动来降解焦化工艺废水中的有毒有害物质，降低废水中的氨氮、COD等含量。后混凝沉淀过滤处理主要包括机械搅拌混凝反应器和深度混凝沉淀池等。混凝沉淀池作用是通过物理化学方法将出水中的悬浮物和COD进一步降低。

（3）空气药剂系统。为了满足生化处理的要求，需向好氧池中鼓入空气，为微生物提供氧和对混合液进行搅拌。为了满足生化碳、氮、磷的比例要求，需要向生化系统投加药剂；为了满足后处理沉淀要求，需要投加必要的絮凝混凝药剂。

（4）废物的处理和处置。废物的处理和处置是指将废水处理过程中产生的轻油、重油、剩余污泥和浮油及絮凝污泥的收集、处理和最终处置。

2.2 工艺流程

A2O2废水处理工艺流程简图如图1所示。

2.3 进、出水水质

一期工程投运后进、出水水质指标如表1所示。

由此可以看出：A2O2废水处理工艺有以下优点：

（1）本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间少于其他同类工艺。（2）在厌氧（缺氧）、好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量增殖，没有污泥膨胀的麻烦，SVI值一般均小于100。（3）污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。（4）运行中不需要投药，运行费用低。

但是也存在一定的缺陷：

（1）除磷效果不能进一步提高，污泥增长达到一定的限度，不能再提高，特别是当P/BOD值高时更是如此。（2）脱氮效果也难以进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高。（3）进入沉淀池的处理水需要保持一定浓度的溶解氧，减少停留时间，防止厌氧情况的发生。（4）溶解氧浓度不宜过高，以防循环混合液对缺氧反应器的干扰，造成不必要的麻烦。（5）出水指标只能达到一级B标准，不能满足现阶段的环保要求。

3 深度处理工艺

3.1 工艺流程简介

二沉池出水进入深度处理原水池，原水经提升泵加压提升后进入微催化罐，出水进入深度氧化池，深度氧化池出水经机械搅拌池和混凝沉淀池出水自流入（或出水自流进入深度处理2#原水池，经泵送至活性炭过滤器，出水进入）超滤水池，经过潜污泵提升后经过板式换热器升温（当水温在20摄氏度左右时无需升温，直接通过板式换热器的旁通）后经过自清洗过滤器降除去水中部分大颗粒悬浮物、胶体等，降低原水的浊度，其产水进入袋式过滤器、保安过滤器后进一步除去水中的小颗粒悬浮物。保安過滤器出水进入超滤系统降低水体的浊度、悬浮物后，出水进入反渗透水池，超滤系统的浓水和反洗水进入深度处理1#原水池，超滤系统的产水经泵提升后经过一级反渗透保安过滤器过滤，出水经反渗透高压泵提升后进入反渗透系统，一级反渗透系统的产水进入清水池，一级反渗透的浓水进入反渗透浓水箱，浓水箱出水经增压泵、保安过滤器、二级高压泵增压后进入二级反渗透系统，二级反渗透系统的清水进入清水池，浓水进入浓水池，浓水送至低品质用水系统；清水送往动力用做循环水补充水。

3.2 进、出水水质

二期项目增项后，出水水质得到很大提升，其进、出水水质指标如表2所示。

由此可以看出：二期项目超滤-反渗透组合工艺使处理后废水的COD≤60mg/L、氨氮≤15mg/L、酚基本全部去除，各项指标均达到循环冷却水用水标准。不仅出水水质好可以回用，还为企业节省大量的新水；而且该工艺还可以替代运行成本较高的絮凝药剂投加工艺，降低运行费用，为焦化废水处理技术带来新的变革。

4 总结

京宝焦化利用原有废水处理工艺，结合二期工程的超滤-反渗透深度处理工艺，通过对焦化废水的无害化处理，实现了焦化废水的阶梯利用，将其用作工业循环用水，使外排水量大大减少，不仅降低了吨炭新水耗量，节省取水及排水费用，还有利于提高其他水源的取水水质，实现经济效益与环境效益的统一。

参考文献：

[1]张维佳.水力学[M].北京：中国建筑工业出版社，2008.

[2]吕晓龙.聚偏氟乙烯中空纤维微孔膜及其产业应用[M].天津：南开大学出版社，1998.

[3]何建平，李辉.炼焦化学产品同收技术[M].北京：冶金工业出版社，2006.

[4]王业耀，袁彦肖，田仁生.焦化废水处理技术研究进展[J].工业水处理，2002，22（07）：1-5.

作者简介：李少锋，本科，技术员，无机非金属材料工程专业。