AAO焦化废水处理工艺的调试及优化方蔚

第27卷第2期2X()5年4月Vol.27却祖,No.22以〕5金ugyr冶ó东ongd山hanS·生产技术·AAO焦化废水处理工艺的调试及优化方蔚,赵建铭,邓建忠,黄永康(无锡焦化有限公司,江苏无锡2l4()26)摘要:随着经济的发展,太湖流域达标治理不断深化和无锡市创建环保模范城市的要求,对环保的要求也在不断提高。无锡焦化以科学的发展观不断加大环境治理力度,采用新技术AAO工艺来改造完善企业原废水处理装置,从而确保了废水处理合格排放。本文系统阐述了AAO废水处理项目的立项背景、工艺流程、调试及优化过程,初步总结了废水治理系统中的管理经验和今后的努力方向。关健词:焦化废水处理;AAO工艺;环保1前言表1原有废水处理工艺的数据项目酚硫化物CODNH广N无锡焦化有限公司(原无锡市焦化厂)现有年产28万t焦炭的焦炉一座及相应的煤气净化和焦油加工装置;以及年产3万t苯配的生产装置二套。2003年完成了公司制改造,成为国有控股、职工参股的有限责任公司。2的4年公司销售收人5.1亿元,利税总额3167万元。“AAO焦化废水处理工艺的调试及优化”项目是企业改制后的一个重要项目,被列人2003一2以)4年度无锡太湖流域治理的重点项目,并于2004年9月通过了无锡市环保局验收。该项目的成功标志着焦化公司环保的技术水平上了一个新台阶。众所周知,焦化酚氰废水主要来自于炼焦煤中表面水和化合水,煤气净化、煤化工产品精制以及设备清扫放水等生产废水,具有污染源分散、污染物组分繁杂、可生化性较差等特点,因此处理难度较大。无锡焦化公司原采用传统的酚氰废水生化处理工艺处理焦化废水,其生化曝气系统为50灯h的表面曝气和15西的射流曝气系统。长期的运行数据表明,应用此工艺,废水中酚、氰及COD的去除效果较好,但氨氮的去除率很低,外排水达不到排放标准,并且处理量也达不到设计值(见表1)。随着经济的发展,太湖流域达标治理不断深化和无锡市创建环保模范城市的要求,对环境的要求也在逐年提高。新的废水的国家排放标准的实施,使得公司原有废水处理系统已不适应形势要求,尤其废水中NH3一N含量超标严重,外排浓度达300一《刃m叭,排放总量约占全市的15%,被列人太湖流域“十五”限期治理项目。为攻克废水中NH3一N超标问题,先后调研了安钢的AO法、马钢焦化厂的新物化法、杭钢焦化厂的超级生物法以及淮钢焦化厂的烟气法等,结合自身的实际情况,本着“谨慎、科学、务实”的态度,贯彻“技术上可靠、经济上可行”的原则,对废水处理项目进行了科学系统的可行性分表曝射曝表曝射曝表曝射曝表曝调节池进水巧.7605调节池出水.02460.1118.6231127.52.8432.354268.4215.176461492.38射曝87483.22国家二级水质标准去除率%99.8499.93价.703727076.2,580.9166381.95析论证,最终确定了工艺先进的AAO焦化废水处理工艺,对原废水处理系统进行了改扩建。整个项目于2003年4月建成,总投资400多万元。项目的建设规模为建成后污水处理站的日处理废水能力达12仪ha3ld,并包括其它配套设施改造(包括剩余氨水净化处理装置改造等)。AAO焦化废水治理改造项目于2003年7月开工调试,在一年多的生产调试期间,系统分析了焦化废水水质情况,结合焦化生产实际特点,对生化预处理系统进行了部分改造;在系统中进行了培菌和驯化工作;经过实验和探索,初步掌握了根据原水水质有效地进行水质调节的方法,解决了外部原有恶化对系统的冲击问题;并对从0工艺指标作了优化调整,对工艺上存在的技术问题和不足进行整改,从而进一步完善了AAO工艺系统,极大地提高了废水处理的效果。2项目调试运行情况2.,工艺流程简介AAO废水处理项目采用了硝化一反硝化工艺,其主要目的是优化废水处理工艺,提高处理能力,解决NH3一N问题。废水处理工艺可分为预处理系统、AAO生化处理系统和后处理系统三部分。(l)预处理。预处理系统主要包括对剩余氨水的加碱蒸氨处理及对其他废水的铁凝、气浮处理。目的是净化水质,降低废水氨氮含量,使其达到从0废水处理系统进水要求。(2)AAO生化处理。各种生产废水统一进人调79DOI:10.16727/j.cnki.issn1004-4620.2005.s1.0422(X)5年6月山东冶金第27卷节池。调节池的主要作用是均衡废水水质和水量,保证AAO废水处理系统运行的稳定性。调节池的水由泵送人厌氧池,厌氧池设有潜水搅拌机。废水在此与厌氧菌发生反应。厌氧反应使废水中大分子有机物断裂为小分子有机物,部分环状有机物开环成为链状有机物,从而提高了废水的可生化性。厌氧池出水经一沉池自流人缺氧池。在缺氧池中,以废水中的有机物作为反硝化的碳源和能源,用中间池回流水中的硝态氮作为反硝化的氧源,在池中反硝化菌的作用下进行反硝化脱氮反应,使废水中的NO、和NO飞还原为氮气逸出,从而达到脱氮的目的。反硝化反应可用以下反应式表示:NO一3H+=112N汁H必+OH-NO一+SH+=112N+22H刃+OH-缺氧池出水流人好氧池,废水中的NH--3N通过细菌的作用,在有氧条件下,被氧化为硝态氮;NO飞也被进一步氧化为NO、,并降解废水中的有害物质。硝化反应式如下:NH++431202+ZHCO一NO一2H2C03+H必2N0一0挤ZNO-3在运行过程中,要连续向厌氧池、缺氧池、好氧池中加碱,保持其pH值稳定。(3)后处理。后处理是通过物理化学方法,对废水进行进一步的混凝沉降、脱色处理,使出水指标均达到外排指标。AAO废水处理工艺流程见图1。调调节池池二二沉池池澄澄清池...图1废水处理工艺流程.22培菌、驯化、调试运行AAO污水处理系统从2X()3年7月7日起向厌氧池打人了在老中间池培养的厌氧污泥;7月9日系统各水池用工业水进行配水;7月14日,向缺氧池和好氧池打人老处理系统的表曝、射曝好氧污泥;807月17日对缺氧池、好氧池投加挂膜填料并进行空气曝气;7月29日,缺氧池污泥沉降比升至7%,好氧池污泥沉降比升到6%,开始对厌氧池、缺氧池、好氧池进行污泥培菌驯化;由于老系统污泥量少,达不到各池污泥沉降比的要求,分别在7月30日和31日从污水处理厂购买活性污泥20t,投到缺氧池、好氧池中,使得两池污泥沉降比上升至10%左右,同时AAO污水处理系统开始小流量进水,从初始每小时处理量为5t(污水浓度:coD500m叭,NH3一N8m0泌)逐步调到目前的处理量40一50htj(CO1D500m眺左右,NH--3NZoom泌左右)。在调试过程中克服了废水水质波动带来的不利影响,尤其是水质NH3一N和PH值偏高的影响。在调试运行中根据调试情况,7月16日正式投运了经过改造后的蒸氨系统,蒸氨系统处理量由改造前的4一5而,逐步提高到目前的10一n曲,蒸氨塔塔底废水NH--3N含量从650一75m0叭逐步降至到3oom叭以下。随着AAO工程调试的逐步正常,老生化处理系统逐渐停产。10月9日停用表曝装置,10月22日停用射流曝气装置。原废水脱酚处理量随着AAO系统处理能力的增加也在逐步减少处理量,并于11月3日停用,仅保留剩余氨水气浮槽和焦炭过滤器等预处理系统装置。AAO废水处理系统经过5个多月的培菌、驯化、调试并在以后的运行中,我们通过控制进水浓度、各池pH值、溶解氧等工艺指标,并采取定期排污等操作,使AAO废水处理系统始终处于稳定运行状况,处理后的废水各项指标达到设计要求。2003年~2仪”年AAO系统进水、出水水质分析数据见表2一o4.23从O废水处理工艺的优化AAO系统在最初半年的开工调试过程中,出水指标并没有达到理想的效果(COD去除率仅60%,NH3一N去除率50%,酚、氰去除率so%左右)。为此,根据焦化废水的特殊性,对AAO工艺指标作了调整,对工艺上存在的技术问题和不足进行了整改和改造,从而提高了废水处理的效果。.23.,增加污泥回流,提高水解能力加装了污泥回流管,解决了二沉池至厌氧池的污泥回流,有效的提高了AAO系统的污泥平衡及厌氧池的水解能力,改善了原设计中存在的厌氧池中因污泥老化后得不到补充,从而影响厌氧水解效果的不足。.2.32解决外部原水恶化对系统的冲击经过实验和探索,初步掌握了根据原水水质和来水量,有效的控制AAO系统的进水量和进水水质的调节方法。方蔚等A人O焦化废水处理工艺的调试及优化2X()5年增刊表2无锡焦化有限公司从O系统进出水致据汇总(2003,11-720031217)取样日期2X()311172(洲)311172X()311生82X()311182加311192(洲)31119200311202以)311202侧)311212X()31121200311242加311242X()311262X()311262X()311272X()311272加311282的311282X()312012X()312012X()312022《X)312022X()312032X()312032X()312042X()312042X()312052X()312《巧2`X)312082峨X)312082的312(珍2X()312(为2(洲)312102X(]312102X()312112X()312112以)312122X()312122的312152X()312152创)312162X()312162的312172加31217样品名称挥发酚毫克/升34.0300.017142.5350.245915570.218122.2790.073103.2720.177I以).4280.052147.261未检出147.8010.245147.2610010126.499.018月135.9850.191151.以20一052154.5530.0201以).7310.2112(拓.5890.014259.980未检出214.9160.18177.9860.033159.6780.225219.5410.282230.加70238290.268.O〔)59158.9130.137效率%硫化物毫克l升272128320192415135.6oo未检出1.00COD毫克/升效率%氨氢毫克l升效率%新系统进水新系统出水新系统进水新系统出水新系统进水新系统出水新系统进水新系统出水新系统进水新系统出水新系统进水新系统出水新系统进水新系统出水新系统进水新系统出水新系统进水新系统出水新系统进水新系统出水新系统进水新系统出水新系统进水新系统出水新系统进水新系统出水新系统进水新系统出水新系统进水新系统出水新系统进水新系统出水新系统进水新系统出水新系统进水新系统出水新系统进水新系统出水新系统进水新系统出水新系统进水新系统出水新系统进水新系统出水新系统进水新系统出水99.910181439432115227388362329642078802559X()1288751221《义鸿139952147103512711831921055181127922312351021802130149715711461441262178巧8723015642121871207116717886.092799.877.687、799名81766.699.972.269.099.678一559099.9320.0643.52未检出1.28未检出2.560,182.74.0322.74未检出6.722.081.280.323.20.0644.161.科1600.547.58.0052.560一563.52.0644.481124.16.0866.721.28.367.0oo70.928.985881.499.992.899.984.6.77.8499.987.799.983.899.983.099月82.699.991.792.899.989.599.987.499.985.899.985.599.987.399夕88.9平均值99.983一2103.813.4262.532.2217.072.6255.579.1174.371,579