【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 removing and nitrificationdenitrification in the process of the coking effluent treatment. It can remove the ammonia nitrogen, and make the ammonia nitrogen in the water ing out of the treatment devise reach the discharge criteria, and also reduce the COD.The author use gas float as pretreatment to wipe off volatile hydroxybenzene, the secondary manage process adopt A2/O way to wipe off ammonia, at last biology osculate oxygenation pond is used to dispose more ,then the water can reach the secondary discharge criteria of our countyKey words: coking effluent, gas float, A2/O, biology osculate oxygenation1 前 言 焦化廢水的主要來(lái)源焦化廢水主要來(lái)自焦化廠，化學(xué)成分十分復(fù)雜，含有多種難以被微生物降解或有生物毒性的有機(jī)物以及大量的銨鹽、硫化物、氰化物等無(wú)機(jī)鹽類(lèi)，是很難凈化處理的一類(lèi)有機(jī)工業(yè)廢水，焦化廢水如果排入水體，將會(huì)造成嚴(yán)重的水體污染。因此，焦化廢水處理已成為當(dāng)今工業(yè)廢水處理的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一，也是當(dāng)前工業(yè)廢水處理的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域之一。焦化廢水的來(lái)源主要有：煤夾帶入水，反應(yīng)生成水和焦化產(chǎn)品蒸餾、洗滌加入的蒸汽和新鮮水，在與煤氣和產(chǎn)品水接觸后冷凝或分離出來(lái)的廢水,包括集氣管?chē)娏芊蛛x液和初冷液組成的剩余氨水；氨水工藝中洗氨的富氨水。這兩部分廢水蒸氨（回收）后排出。硫氨工藝中的終冷洗苯水；苯、焦油、古馬隆等化工產(chǎn)品加工的分離水。焦化生產(chǎn)過(guò)程中排放出大量含酚、氰、油、氨氮等有毒、有害物質(zhì)的廢水。焦化廢水主要來(lái)自煉焦和煤氣凈化過(guò)程及化工產(chǎn)品的精制過(guò)程，其中以蒸氦過(guò)程中產(chǎn)生的剩余氨水為主要來(lái)源。蒸氨廢水是混合剩余氨水蒸餾后所排出的廢水。剩余氨水是焦化廠最重要的酚氰廢水源，是含氨的高濃度酚水，由冷凝鼓風(fēng)工段循環(huán)氨水泵排出，送往剩余氨水貯槽。剩余氨水主要由三部分組成：裝爐煤表面的濕存水、裝爐煤干餾產(chǎn)生的化合水和添加入吸煤氣管道和集氣管循環(huán)氧水泵內(nèi)的含油工藝廢水。剩余氨水總量可按裝爐煤 14％計(jì)。剩余氨水在貯槽中與其它生產(chǎn)裝置送來(lái)的工藝廢水混合后，稱(chēng)為混合剩余氨水?；旌鲜Ｓ喟彼娜ハ颍械氖侵苯诱舭?，有的是先脫酚后蒸氨，有的是與富氨水合在一起蒸氨，還有的是與脫硫富液一起脫酸菜氨，脫酸蒸氨前要進(jìn)行過(guò)濾除油。焦化廠還含一些其它廢水，其所占比例不大，污染指標(biāo)也較低。 焦化廢水的特點(diǎn)焦化廢水所含污染物包括酚類(lèi)、多環(huán)芳香族化合物及含氮、氧、硫的雜環(huán)化合物等，是一種典型的含有難降解的有機(jī)化合物的工業(yè)廢水。焦化廢水中的易降解有機(jī)物主要是酚類(lèi)化合物和苯類(lèi)化合物，砒咯、萘、呋喃、瞇唑類(lèi)屬于可降解類(lèi)有機(jī)物。難降解的有機(jī)物主要有砒啶、咔唑、聯(lián)苯、三聯(lián)苯等。 焦化廢水的水質(zhì)因各廠工藝流程和生產(chǎn)操作方式差異很大而不同。一般焦化廠的蒸氨廢水水質(zhì)如下：COD Cr3000－3800mg/L、酚 600－900mg/L 、氰 10mg/L、油 50－70mg/L、氨氮 300mg/L 左右。如果 CODCr 按 3500mg/L 計(jì)，氨氮按 280mg/L 計(jì)，則每噸焦炭最少可產(chǎn)生 和 氨氮，全國(guó)機(jī)焦產(chǎn)量為 7000 萬(wàn)噸，則每年可產(chǎn)生 45500 噸 CODCr 和 3500 t 氨氮。分析其廢水特點(diǎn)，主要為以下方面 [1]：（1） 水質(zhì)變化幅度大，；（2） 有機(jī)物（以COD計(jì)）含量高，但BOD 5/COD偏低，廢水的可生化性較差；（3） 氨氮含量高，C/N值低，缺少磷源，微生物營(yíng)養(yǎng)不足；（4） 廢水毒性大，其中氰及芳環(huán)、稠環(huán)、雜環(huán)化合物都對(duì)微生物有毒害作用，由些甚至在廢水中的濃度已達(dá)微生物可耐受極限。 焦化廢水的危害污水中所含的酚類(lèi)化合物是一種原型質(zhì)毒物，對(duì)一切生活個(gè)體都有毒害作用，人體長(zhǎng)期飲用被酚污染的水會(huì)引起頭暈、貧血以及各種神經(jīng)系統(tǒng)疾病。酚對(duì)水體及水生物的危害也是非常嚴(yán)重的。由于污水中含酚高，需氧量多，水體氧的平衡將會(huì)受到嚴(yán)重破壞，濃度高的含酚廢水還能引起魚(yú)類(lèi)大量死亡，甚至絕跡。酚毒性還可以大大抑制水體其他生物的自然生長(zhǎng)速度，甚至使生物停止生長(zhǎng)。含酚廢水對(duì)農(nóng)業(yè)也有一定的影響，會(huì)使農(nóng)作物枯死或減產(chǎn) [2]。 此外，焦化廢水還有以下危害：（1）對(duì)水體和水生物的危害。焦化污水主要含有機(jī)物，絕大多數(shù)有機(jī)物具有生物可降解性，能消耗水中溶解氧。當(dāng)水中氧濃度低于某一限值，水生動(dòng)物的生存會(huì)受到影響。當(dāng)水中氧消耗殆盡時(shí)，水質(zhì)就嚴(yán)重惡化。污水中的其他物質(zhì)如油、懸浮物、氰化物等對(duì)水體與魚(yú)類(lèi)也都有危害，含氮化合物能導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化。 （2）對(duì)人體的毒害作用。污水中含有的酚類(lèi)化合物是原型質(zhì)毒物，可通過(guò)皮膚、黏膜的接觸吸入和經(jīng)口服而侵入人體內(nèi)部，使人體細(xì)胞失去活力，另外，還可進(jìn)一步向深部滲透，引起深部組織損傷或壞死；低級(jí)酚還能引起皮膚過(guò)敏，長(zhǎng)期飲用含酚污水會(huì)引起頭暈、貧血以及各種神經(jīng)系統(tǒng)病癥。 設(shè)計(jì)任務(wù) 設(shè)計(jì)規(guī)模5000m3/d 焦化廢水處理工藝設(shè)計(jì) 處理程度 （1）水質(zhì)表 水質(zhì)參數(shù)COD(mg/L) BOD(mg/L) PH SS(mg/L) 揮發(fā)酚(mg/L) 氰化物(mg/L) 氨氮(mg/L) 油(mg/L)進(jìn)水水質(zhì) 3000~3500 1500 7~8 200 500~650 10 150 300出水水質(zhì) 150 60 6~9 50 250 10 （2）處理程度BOD 去除率 1506*%0????SS 去除率 275COD 去除率 3015*0%95????2 流程確定 概述焦化廢水治理的基本原則是：優(yōu)先考慮焦化工藝改革和技術(shù)革新，推廣清潔生產(chǎn)工藝，盡量減少各生產(chǎn)工序的排污，對(duì)廢水的水質(zhì)、水量實(shí)行總量控制，以減輕末端廢水處理系統(tǒng)的負(fù)荷，根據(jù)處理手段的不同，焦化廢水處理方法可分為：生化法和物化法 [3]。 焦化廢水處理方法比較焦化廢水水量大，污染物復(fù)雜、濃度高且含有很高的氮和酚類(lèi)化合物以及大量有機(jī)物、CN 、SCN 及硫化物等。由于物化法由于要消耗大量的化學(xué)藥劑，運(yùn)行成本非常高，所以很少采用?，F(xiàn)在普遍采用生化法。生化法可分為普通活性污泥法、A/O 法、A 2/O、SBR 法，以及它們的各種變體。其中（1）普通活性污泥法在過(guò)去采用較普遍，但是由于焦化廢水的可生化性差，難以使COD 及氨氮達(dá)標(biāo)。即使延長(zhǎng)廢水在好氧池中的停留時(shí)間，也不可能使氨氮達(dá)到一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。（2）A/O 法對(duì)氨氮有很好的去除效果，但由于焦化廢水的 COD 較高，可生化性差，難以使 COD 達(dá)標(biāo)。（3）SBR 法操作復(fù)雜，針對(duì)性不強(qiáng)，同時(shí)去除 COD 和氨氮的效果不好。（4）A 2/O 法既可以先改善廢水的可生化性，又可以高效地去除氨氮，因此，它非常適合處理焦化廢水，為焦化廢水的首選方案。 結(jié)論根據(jù)以上焦化廢水的特點(diǎn)，結(jié)合國(guó)內(nèi)外焦化廢水處理的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，確定生化處理采用內(nèi)碳源 A2/O2（厭氧—缺氧—好氧—生物接觸氧化）生物脫碳、氮處理工藝，這樣不僅能有效地除去廢水中的有機(jī)污染物，而且對(duì)氨氮污染物也有較好的去除效果 [3]。 主要工藝原理 A2/O2 工藝原理A2/O2 工藝的前身是 A2/O 工藝，它是在 A2/O 工藝的后面加二級(jí)好氧法，以進(jìn)一步提高有機(jī)物的去除率和氨氮的硝化率。A 2/O 是 AnaerobicAnoxicOxic 的英文縮寫(xiě)，它是厭氧—缺氧—好氧生物脫氮除磷工藝的簡(jiǎn)稱(chēng)。A 2/O 工藝于 70 年代由美國(guó)專(zhuān)家在厭氧—好氧除磷工藝（A/O）的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出來(lái)的，其核心是在厭氧 好氧工藝（A/O）中間加一缺氧池，將好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端。該工藝同時(shí)具有脫氮除磷的目的。硝化液回流出水A2/O 工藝流程如圖 所示 [49]。廢水活性污泥回流 剩余污泥 圖 A2O 工藝流程圖 厭氧段（A 1 段）污水首先流入?yún)捬醭?，在兼性厭氧菌和?zhuān)性厭氧菌的作用下，廢水中的有機(jī)物被分解成沼氣和被吸收轉(zhuǎn)變成微生物的軀體，以污泥的形式得以去除。另外，NH 3N 因細(xì)胞的合成而被去除一部分，使污水中的 NH3N 濃度下降，但 NO3N 含量沒(méi)有變化。而且，厭氧過(guò)程還能大大地改善廢水中難以直接用好氧生化法降解的苯、蒽醌類(lèi)有機(jī)物的可化生性，提高后續(xù)生物氧化法的處理效率。由于該工業(yè)廢水的磷含量不高，該厭氧段的主要目的主要是去除有機(jī)物及改善廢水的可生化性。 生物反硝化脫氮過(guò)程（A 2 段）經(jīng)過(guò)厭氧反應(yīng)的廢水進(jìn)入缺氧池中，同時(shí)還有一部分通過(guò)好氧處理的硝化液（混合液）回流到缺氧池，在缺氧池內(nèi)進(jìn)行反硝化。反硝化菌氧化有機(jī)物的同時(shí)，將混合液中的亞硝態(tài)氮和硝態(tài)氮還原為氮?dú)舛?[13]。反硝化過(guò)程是在缺氧條件下，異養(yǎng)型反硝化細(xì)菌將廢水中 NO3N，還原為 N2 之過(guò)程，其生物化學(xué)反應(yīng)式為 [4]:6NO3十 2CH3OH→6NO 2十 2CO2 十 4H2O6NO2十 3CH3OH→3N 2 十 3CO2 十 3H2O 十 60HN2 難溶于水，經(jīng)鼓氣，得以吹脫。影響反硝化的主要因素：(1)溫度 溫度對(duì)反硝化的影響比對(duì)其它廢水生物處理過(guò)程要大些。一般，以維持20～40℃為宜。若在氣溫過(guò)低的冬季，可采取增加污泥停留時(shí)間、降低負(fù)荷等措施，以保持良好的反硝化效果；(2)pH 值 反硝化過(guò)程的 pH 值控制在 ～；(3)溶解氧 氧對(duì)反硝化菌有抑制作用。一般在反硝化反應(yīng)器內(nèi)溶解氧應(yīng)控制在厭氧池 二沉池缺氧池（脫氮））好氧池（硝化）堿(活性污泥法)或 1mg/L 以下( 生物膜法)；(4)有機(jī)碳源 NO3在生物還原過(guò)程中為電子受體，完成此還原過(guò)程，在缺氧條件下，廢水中必須有足夠的電子供體，包括與氧結(jié)合的氫源和異養(yǎng)硝化菌所需的有機(jī)碳源。當(dāng)廢水中含足夠的有機(jī)碳源，BOD/TN＞35 時(shí)，可無(wú)需外加碳源。當(dāng)廢水所含的碳、氮比低于此比值時(shí)，則需另外投加有機(jī)碳源。外加有機(jī)碳源多采用甲醇。此外，還可利用微生物死亡自溶后,釋放出來(lái)的那部分有機(jī)碳，即內(nèi)碳源 ，但這要求污泥停留時(shí)間長(zhǎng)或負(fù)荷率低，使微生物處于生長(zhǎng)曲線的靜止期或衰亡期，因此池容相應(yīng)增大。 好氧生物硝化過(guò)程（O 1 段）在好氧池中，有機(jī)物被微生物生化降解，去除率較高。同時(shí)，廢水中的氨氮被硝化菌氧化為亞硝酸鹽和硝酸鹽。通過(guò)硝化后另一部分混合液經(jīng)二沉池進(jìn)行固液分離，清液進(jìn)一步處理后排放，污泥部分回流到厭氧池。廢水中的 NH3，在好氧條件下，自養(yǎng)型亞硝化菌與硝化菌將 NH3 氧化為 NO3N 的過(guò)程，是生物脫氮的第一步,其生物化學(xué)反應(yīng)式為: 亞硝化單胞菌2NH4+ + 3O2 →?2NO 2 + 4H2O + 4H+