A—AO工艺在鞍钢焦化废水处理中的应用-冶金之家.doc

A—A／O工艺在鞍钢焦化废水处理中的应用 孙世刚，张福 (鞍钢集团公司生产协力中心，辽宁鞍山，114021) 摘 要：介绍了焦化废水的来源及厌氧—缺氧—好氧(A—A／O)处理工艺，以及A—A／O工艺处理焦化废水的影响条件。针对运行过程中出现的问题，提出了具体改进措施，从而保证了焦化废水达标排放。 关 键 词：焦化废水；A—A／O法；硝化；COD去除 1 废水的来源及性质 煤在炭化室隔绝空气高温干馏变成焦炭，而煤中绝大部分挥发份在高温干馏过程中就变成荒煤气，荒煤气中含有芳香烃、杂环化合物，以及硫和氰化合物等上百种物质，需要经过冷凝、初冷、终冷及洗涤(洗氨、脱硫、洗苯)等工序的净化，才能作为供化工合成、工业燃料和城市燃气使用的净化煤气。焦化废水就是上述过程产生废水的集合[1，2]。 焦化废水的性质主要取决于炼焦原煤的性质、碳化温度以及焦化产品的回收工序和方法等[3]。焦化废水中不同程度地含有酚、油、硫化氢、氰化物、硫氰化物、苯等多种有害物质，其中又以酚的含量最多，氰的含量较高，所以统称为酚氰废水。该废水成分复杂有机污染物浓度高，毒性大。BOD5／COD在0．27左右，属于复杂的高COD高氨氮组分的难以处理的工业废水。 化工三期脱氮处理的废水为化工总厂一回收车间的蒸氨废水、终冷排污水、提升井废水。 2 A—A／O法的介绍及影响条件 2．1 A—A／O法的介绍 目前，普遍认为A—A／O法是处理焦化废水的较好的一种工艺[4，5]。其一般工艺图如图1所示。 与缺氧—好氧(A／O)工艺相比，此工艺在缺氧段前加厌氧段(O2溶解度在0．2mg／L以下)，并控制厌氧在酸化阶段。它将焦化废水中难生物降解的大分子有机物质鹾降解为易氧化分解的小分子的物质，将环状物质的苯环打开，提高了废水可生化性，其处理效果尤其是COD优于A／O法。不仅如此，在反硝化方面A—A／O工艺也占有极大的优势[6]。 缺氧池的主要功能是反硝化脱氮，细菌在无氧或低氧条件下(O2溶解度在0．5mg／L以下)利用污水中的有机物作碳源，将回流液带入的NO3-—N、NO2-—N还原为N2并释放到空气中。参与这一作用的微生物是反硝化细菌，这是一类异养型的兼性厌氧细菌，它们在缺氧的条件下，利用有机碳源为电子供体，NO3-作为电子受体，在降解有机物同时进行反硝化作用[7—9]。 好氧池的主要功能是多样的，主要是在有氧的情况下进一步降解有机物和将有机氮氨化继而硝化。递类细菌统称为硝化细菌，它们利用无机碳化物CO32-、HCO3-和CO2作为碳源，从NH3、NH4+或NO2-创氧化反应中获取能量。 亚硝化菌作用下的反应式为： 2NH4++3O2→2NO2-+H2O+4H+ 硝化菌作用下的反应式为： 2NO2-+O2→2NO3- 2．2 三期脱氮工艺流程 三期脱氮工艺主要包括预处理、生物处理和混凝处理和污泥脱水四个工序。其工艺流程图如图2。 2．2．1 预处理 预处理的主要目的是去除废水中的油，为生化处理创造合适的进水条件。主要包括重力除油，气浮除油等。 废水直接进入除油池，在重力作用下重油沉淀在除油池底部，由重油泵抽送至重油罐贮存，进一步脱水后装车外运。轻油浮至除油池表面，由带式刮油机将其收集到集油槽中经自流到轻油隔离池，定期装车外运，除油池出水经管道自流入气浮净化机(出现温度过高、大量苯进入等事故时进入调节池)。 气浮净化机主要是除去废水中的浮化油。本工艺采用两合FJL系列射流气浮净化机。每台处理水量为Q=60m3／h。气浮机出水到达缺氧提升井。 2．2．2 生物处理 生物处理的主要设施有厌氧池，缺氧池，好氧池，二次沉淀池，污水污泥回流设施，鼓风机，加药及稀释水设施等。生物处理的主要目的是通过附着在填料上和悬浮在水中的微生物吸附水中的污染物质，在有氧和无氧的条件下对所吸附的物质进行氧化降解实现微生物自身的增长和去除水中的污染物质的目的。因为焦化污水中的磷含量较低，同时在硝化过程中会有H+的产生，所以在好氧池中投加磷盐(Na3PO4·12H2O)和工业用碱(NaCO3)来稳定生物处理过程的运行。 2．2．3 混凝处理 以聚合硫酸铁(PFS)为絮凝剂聚丙烯酰胺(PAM)为助凝剂，投加到二沉池出水中后，产生絮状氢氧化铁沉淀，通过絮状物的吸附和沉淀达到对水中的有机物吸附、分离，从而降低水中的COD、SS等指标达到要求的出水标准。此过程所产生的污泥送到污泥浓缩池。 2．2．4 污泥处理 混凝沉淀池排出的絮凝污泥和二沉池排出的剩余污泥，分别由泵送到污泥浓缩池，污泥在浓缩池中进行浓缩，分离后的上清液经出水槽收集，并经管道自流回到污水提升井。浓缩后的污泥经管道靠静水压力送入污泥贮池，再由泵提升送入离心脱水机进行脱水。混凝剂(PAM)与污泥共同进入污泥脱水机。脱水后的泥饼排至污泥储槽，再装车外运至配煤场。 2．3