AAO法在焦化废水处理中的运行及影响因素

2010年第3期广东化工第37卷总第203期·157·A-A-O法在焦化废水处理中的运行及影响因素丁菲(临涣焦化股份有限公司，安徽淮北235139)[摘要]A-A-O工艺，即厌氧-缺氧-好氧组合工艺，由三段生物处理装置组成。通过细菌的生物化学作用，将废水中的氨氮经硝化和反硝化反应转变成无害的N2而脱除的过程，能较好的去除焦化废水中NH3-N，COD及酚。A-A-O工艺在处理焦化废水的过程中的影响因素是溶解氧、温度、pH或碱度、有机物与氨氮比值及泥龄等。虽然影响因素较多，但A-A-O工艺仍是目前国内较先进的处理焦化废水的生物脱氮工艺。[关键词]A-A-O工艺；焦化废水；运行；影响因素[中图分类号]X5[文献标识码]A[文章编号]1007-1865(2010)03-0157-02A-A-OMethodinCokingWastewaterTreatmentOperationandInfluencingFactorsDingFei(LinhuanCokingShareCo.,Ltd.,Huaibei235139,China)Abstract:A-A-Oprocess,thatisanaerobic-anoxic-aerobiccombinedprocess,fromthreesectionsofbio-processingunit.Bybacteriabio-chemicaleffectofammonianitrogenwastewaterbynitrificationanddenitrificationintoharmlessN2andtheremovalprocesscanbebettertoremovethecokingwastewaterNH3-N,CODandphenol.A-A-OTechnologyinTreatmentofCokingWastewaterprocessfactorisdissolvedoxygen,temperature,pHoralkalinity,organicmatterandammonianitrogenratioandsludgeageandsoon.Althoughmanyfactorsinfluence,buttheA-A-Oprocessisstillmoreadvancedtreatmentofdomesticcokingwastewaterbiologicalnitrogenremovalprocess.Keywords:A-A-Oprocess；cokingwastewater；running；influencingfactors焦化废水的来源主要由生产净废水和生产污水组成，生产净废水主要源于各车间的间接冷却水及加热蒸汽冷凝水等，其水质除水温略有升高外，基本不含其它污染物；而生产污水又可分为两部分，其一为接触粉尘废水，主要来自熄焦系统的熄焦废水等，其含有较高浓度的固体悬浮物；其二为含酚氰污水，主要为煤气水封水、蒸氨废水、粗苯蒸馏工段各分离器及油槽分离水、各工段油槽分离水及地下放空槽的放空液、各工段地坪冲洗水等。酚氰污水成分较复杂，一般均含有较高浓度的CODCr、BOD5、挥发酚、氰化物、氨氮、石油类等污染物。焦化废水是含有大量难降解有机污染物的工业废水，其成分复杂，含有大量的酚、氰、苯、氨氮等有毒有害物质，超标排放的焦化废水对环境造成严重的污染[1]。目前，国内约有50%焦化厂使用传统的废水处理方法，虽然出水的酚、氰、BOD5基本达到排放标准，但对氨氮和CODCr值一直很难达标。A-A-O法是将蒸氨废水和其它废水经过污泥培养、驯化、调试运行的方法，将废水中的氨氮经硝化和反硝化反应转变成无害的N2而脱除的过程。该工艺目前是国内较先进的处理焦化废水的生物脱氮工艺。1焦化废水水质焦化厂的各种污水流入酚氰废水处理站并集中在一起送往蒸氨塔蒸氨，水量不大但污染物浓度很高。污水处理站的进水水质见表。表1进水水质指标Tab.1Influentwaterqualityindicators水质水质/(mg·L-1)项目挥发粉氰化物CODCr氨氮pH水量/(m3·h-1)进站废水68012~3200~2006.0~9.025~45设计值7002030003006~935国家标准0.50.5150156~9注：表中进站废水为生产污水(含生活污水)、生产净废水。2A-A/O处理机理2.1废水处理废水处理由3部分组成：预处理、生化处理和后处理。预处理包括除油池、调节池、浮选池、分离池。生化处理包括厌氧池、缺氧池、好氧池、二沉池、。后处理包括混合反应池、混凝沉淀池和污泥处理[2]。蒸氨废水和经过水泵提升的酚氰废水，首先进入除油池，除去轻、重焦油后自流入浮选池。废水在浮选池中除去乳化油后由泵送至厌氧池，废水与组合填料上的生物膜(厌氧菌)进行生化反应，降解污水中的一部分有害生物。在厌氧池中，进入的废水中的有机物作为反硝化的C源和能源，并以回流水中的硝态氮作为反硝化的O源，在缺氧池中组合填料上的生物膜(兼性菌团)作用下进行反硝化脱N反应，使废水中的NH3-N，COD等污染物质得以去除和降解。缺氧池出水进入好氧池进行脱碳和硝化反应。好氧池出水进入二沉池，进行固液分离，上清液大部分回流。剩余的废水进入混合反应池，废水与絮凝剂经过混合和反应后进入混凝沉淀池，再次进行固液分离。混凝沉淀池出水再经提升泵送至过污泥浓缩池进行过滤，分离后的上清液经吸水井送至厂内回用。2.2焦油处理除油池分离出来的重油，经过蒸汽加热后由油泵提升至重油槽贮存。除油池轻油自流入轻油槽贮存。轻重油槽贮存的焦油及气浮产生的油渣定期用罐车拉入厂内焦油加工工段统一进行处理。2.3污泥处理污泥处理包括污泥浓缩和污泥脱水。二沉池的剩余污泥和混凝沉淀池的污泥提升至污泥浓缩池，浓缩后的污泥经单螺杆泵提升至板框压滤机脱水。由于污泥产量不高，所以泥饼可供锅炉房焚烧。3影响因素3.1溶解氧(DO)硝化菌是专性好氧菌，以氧化NH3-N或NO2-N以获得足[收稿日期]2009-12-31[作者简介]丁菲(1981-)，女，安徽淮北人，学士学位，助理工程师，主要从事焦化环保方面的工作。广东化工2010年第3期·158·期够的能量用于生长。故DO的高低直接影响硝化菌的生长及活性。当DO升高时，硝化速率亦增加，当DO低于0.5mg/L时，硝化反应趋于停止。焦化废水的调试结果表明，好氧池DO应控制在2～5mg/L。3.2温度温度对硝化细菌的生长和硝化速率有较大影响。大多数硝化细菌和反硝化细菌适宜的生长温度在25～35℃之间，低于25℃或高于30℃生长减慢，5℃以下硝化反应将基本停止。该系统在冬季通过适当提高蒸氨废水温度和在吸水井加蒸汽管加热等方法来提高水温，基本能够满足要求。3.3pH或碱度硝化反应最佳的pH为8.0～8.4，通过向好氧池投加Na2CO3来调节。反硝化pH为7～8，超8.5缺氧池内气泡明显减少，反硝化率降低，pH高于9.0h，气泡几乎消失，反硝化率接近0。3.4有机物与氨氮比值(C/N)通常以BOD5/TN大于3为前提或以COD/TKN大于4的要求来控制进水水质。当废水中的BOD5/TN大于3h，即可顺利进行反硝化反应，达到脱氮的目的，无须外加碳源。当BOD5/TN小于3h，需另加碳源达到理想的脱氮效果。经过蒸氨后的焦化废水基本满足COD/NH3-N大于6的要求。3.5泥龄由于溶解氧的限制，使得污泥浓度一直保持在2～3g/L，相应泥龄在10～15d，低于MLSS＞3g/L及泥龄大于50d[3]的理想条件。4结论实践证明，A-A/O法是一套比较适合处理焦化废水的切实可行的工艺流程。合理的技术管理再加上各影响条件的控制，为焦化废水的处理达标创造了充分的条件。但该法抗负荷冲击能力较差，事故调节池在稳定系统运行的作用不可忽视，应在设计与运行管理中予以重视；同时应加强各排水工序协调工作，尽可能减少系统水质的波动。参考文献[1]杨平，王彬．生物法处理焦化废水评述[J]．化工环保，2001，21(3)：144-149．[2]徐亚同，黄民生.废水生物处理的运行[J]．管理与异常对策[M]．北京：化学工业出版社，2003．[3]杨元林，周云巍．高浓度焦化废水处理工艺探讨[J]．机械管理开发，2001，64(4)：41-42．[4]徐新华．工业废水中专项污染物处理手册[M]．北京：化学工业出版社，2000．185．[5]张瑜，江白茹．钢铁工业焦化废水治理技术研究[J]．工业安全与环保，2002，28(7)：5-7．[6]张昌鸣．焦化废水净化及回用技术研究[J]．环境工程，1999，17(1)：16-19．[7]周国成．焦化废水处理．化工给排水设计，1995，4：9-14．(本文文献格式：丁菲．A-A-O法在焦化废水处理中的运行及影响因素[J]．广东化工，2010，37(3)：157-158)(上接第156页)的调节和水质的均化，以保证废水处理的正常运行。钢筋混凝土结构，尺寸9.50×9.30×5.50m，有效容积442m3，水力停留时间7.1h。污水提升泵3台(2用1备)，型号GW-65-37-13-3.0，流量Q=37m3/h，扬程H=13m，功率N=3.0kW。3.3UASB池UASB池为污水处理的核心单元，预处理废水自反应器底部进入，通过高浓度污泥床，污水中的有机物在此进行厌氧分解，转化为消化气，由于消化气的搅动，使污水与厌氧微生物充分接触。在反应器顶部的三相分离器中，含有废水、沼气及颗粒污泥的混合液实现完成液、气、固的分离。处理后的废水通过出水堰汇流至后续处理单元，沼气则通过管道收集后进入沼气处理系统，沉淀下来的污泥继续留在反应器中。钢筋混凝土结构，2座，尺寸12.5×6.2×8.0m，有效容积1162m3，水力停留时间18.5h，容积负荷3.5KGCOD/m3·d，底部设有布水器，上部设有三相分离设备和沼气设备[4]。3.4接触氧化池钢筋混凝土结构，2座，尺寸6.2×6.13×7.0m，有效容积493.6m3，水力停留时间7.9h，容积负荷0.55KGBOD/m3·d(设计3KGMLVSS/m3)，污泥负荷0.173KGBOD/KGMLVSS·d。为使池中能有较高的活性污泥浓度[5]，在池中距池底0.6m以上设有3m高的TL型弹性填料，池底设有穿孔布气管，采用微孔曝气器，服务面积0.5m2/套，气水比为16︰1。选用3台(2用1备)GRB-80型罗茨鼓风机供，进口流量Q=6.63m3/min，功率N=11kW，风压P=7000mmH2O。3.5二沉池设计采用竖流式斜板沉淀池，具有排泥简单方便、操作管理简单处理效率高的优点。钢筋混凝土强构，3座，尺寸6.2×6.2×6.2m，有效容积表面负荷为0.81m3/m2·d。采用泵将污泥回流到生物接触氧化池。3.6污泥浓缩池钢筋混凝土结构，尺寸6.2×6.2×6.2m，有效容积：159m3。设置1台螺杆泵(Q=7m3/h，H=60m，N=2.2kW)将污泥提升至板框压滤机。4运行情况该工程已于2007年8月建成投产，运行至今基本稳定，运行成本低、处理效果达到了设计出水水质要求。4.1工程经济分析工程总投资220万元，处理水量1500m3/d。日常运行费用主要包括动力费、药剂费、人工费。工程每天耗电826kW·h，电费单价以0.8元/(kW·h)计，操作管理人共3人，人均月工资按1000元计。总运行费用为0.54元/m3。4.2运行效果该工程投产运行，废水经该系统处理后，效果好，对污水处理工程进、出水进行了监测，进、出水具体情况见表2。表2水质监测结果Tab.2Waterqualitymonitoringresults项目CODCrBOD5pHSS色度植物油进水浓度11705706.85600170150排放浓度60.215.56.9540253其出水水质达到了《广东省水污染物排放限值》DB44/26-2001第二时段一级标准。5结语从该运行结