【正文】 。 焦化廢水處理項目 ? 方案設計 () 178。 8178。 氨氮含量高 焦化廢水中氨含量高，有 時高達 2020mg/L。高濃度的氨不僅難以用生化法 去除 ，而且其對 生化處理 單元有一定的毒害作用，嚴重 時可殺死活性污泥，破壞整個生物 處理 系統(tǒng)。因此，該高含氨 氮 廢水在進入污水處理站之前，要設蒸氨預處理 過程 。 經過蒸氨預處理的廢水 氨氮濃度 在 100～ 300mg/L 左右 ， 如果要處理到國家一級排放標準 15mg/L 以下 ， 氨氮的去除 仍為該類污水處理工藝選擇時首先要考慮的問題。 難降解有機物含量 高 焦化廢水中含有大量苯系、萘系及雜環(huán)類難降解有機物，通常的好氧活性污泥法難以 直接 處理達標。因此，在好氧法前，需改 善 其可生化性，提高 BOD： COD 值。 關鍵 工藝的選擇 焦化廢水 的處理 方法 主要分為物化法和生化法。 物化法 物化法由于要消耗大量的化學藥劑，運行成本非常高，所以很少采用 ?，F(xiàn)在普遍采用 生化法。 生化法 焦化廢水處理項目 ? 方案設計 () 178。 9178。 生化法可分為普通活性污泥法、 A/O 法、 A2/O、 SBR 法，以及它們的各種變體。其中（ 1）普通活性污泥法在過去采用較普遍，但是由于焦化廢水的可生化性差，難以使 COD 及氨氮達標。即使延長廢水在好氧池中的停留時間，也不可能使氨氮達到一級標準。（ 2） A/O 法對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 達標。（ 3） SBR 法操作復雜，針對性不強，同時去除 COD和氨氮的效果不好。（ 4） A2/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。 結論 根據以上焦化廢水的特點，結合國內外焦化廢水處理的先進經驗 ，確定生化處理采用內碳源 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 有機污染物，而且對 氨氮污染物也有較 好 的 去除效果 。 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 加二級好氧法，以進一步提高有機物的去除率和氨氮的硝化率。 A2/O 是AnaerobicAnoxicOxic 的英文縮寫，它是厭氧 — 缺氧 — 好氧生物脫 焦化廢水處理項目 ? 方案設計 () 178。 10178。 硝化液回流 活性污泥回流 剩余污泥 出水 氮除磷工藝的簡稱。 A2/O 工藝于 70 年代由美國專家在厭氧 — 好氧除磷工藝（ A/O）的基礎上開發(fā)出來的，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。該工藝同時具有脫氮除磷的目的。 A2/O 工藝流程如圖 2 所示。 廢水 圖 2 A2O工藝流程 厭氧段（ A1 段） 污水首先流入厭氧 池，在兼性厭氧菌和專性厭氧菌的作用下，廢水中的有機物被分解成沼氣和被吸收轉變成微生物的軀體，以污泥的形式得以去除。另外， NH3N 因細胞的合成而被去除一部分，使污水中的 NH3N 濃度下降，但 NO3N 含量沒有變化。而且，厭氧過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、蒽醌類有機物的可化生性，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物及改善廢水的可生化性。 厭氧池 二沉池 缺氧池（脫氮） ） 好氧池（硝化） 堿 焦化廢水處理項目 ? 方案設計 () 178。 11178。 生物反硝化脫氮過程（ A2 段） 經過厭氧反應的廢水進入缺氧池中，同時還有一部分通過好氧處理 的硝化液（混合液）回流到缺氧池，在缺氧池內進行反硝化。反硝化菌氧化有機物的同時，將混合液中的亞硝態(tài)氮和硝態(tài)氮還原為氮氣而除去。 反硝化過程是在缺氧條件下，異養(yǎng)型反硝化細菌將廢水中 NO3N，還原為 N2之過程，其生物化學反應式為 : 6NO3十 2CH3OH→ 6NO2十 2CO2十 4H2O 6NO2十 3CH3OH→ 3N2十 3CO2十 3H2O十 60H N2難溶于水，經鼓氣，得以吹脫。 影響反硝化的主要因素： (1)溫度 溫度對反硝化的影響比對其它廢水生物處理過程要大些。一般，以維持 20～ 40℃為宜。若在氣溫 過低的冬季，可采取增加污泥停留時間、降低負荷等措施，以保持良好的反硝化效果； (2)pH值 反硝化過程的 pH值控制在 ～ ； (3)溶解氧 氧對反硝化菌有抑制作用。一般在反硝化反應器內溶解氧應控制在 (活性污泥法 )或 1mg/L以下 (生物膜法 )； (4)有機碳源 NO3在生物還原過程中為電子受體，完成此還原過 焦化廢水處理項目 ? 方案設計 () 178。 12178。 程，在缺氧條件下，廢水中必須有足夠的電子供體，包括與氧結合的氫源和異養(yǎng)硝化菌所需的有機碳源。當廢水中含足夠的有機碳源，BOD5/TN＞ 3～ 5時，可無需外加碳源。當廢水所含的 碳、氮比低于此比值時，則需另外投加有機碳源。外加有機碳源多采用甲醇。此外，還可利用微生物死亡自溶后 ,釋放出來的那部分有機碳，即 內碳源 ，但這要求污泥停留時間長或負荷率低，使微生物處于生長曲線的靜止期或衰亡期，因此池容相應增大。 好氧生物硝化過程（ O1段） 在好氧池中，有機物被微生物生化降解，去除率較高。同時，廢水中的氨氮被硝化菌氧化為亞硝酸鹽和硝酸鹽。通過硝化后另一部分混合液經二沉池進行固液分離 ，清液進一步處理后排放，污泥部分回流到厭氧池 。 廢水中之 NH3，在好氧條件下，自養(yǎng)型亞硝化菌與硝化菌將 NH3氧化 為 NO3— N的過程，是生物脫氮的第一步 ,其生物化學反應式為 : 亞硝化單胞菌 2NH4+ + 3O2 ?2NO2 + 4H2O + 4H+ 硝化桿菌 2NO2+ + O2 ?NO3 在硝化過程中， 1g氨氮轉化為硝酸鹽氮時需氧 ；釋放出 H+，硝化菌在硝化放能過程中，獲得能量同時，部分氨被同化為細胞組織，需消耗廢水中的堿度，每氧化 lg氨氮，將 消耗堿度 (以 CaCO3 焦化廢水處理項目 ? 方案設計 () 178。 13178。 計 )。硝化反應綜生物化學反應式： 11NH4++37O2+4CO2+HCO3?C5H7NO2+21NO3+20H2O+42H+ 影響硝化過程的主要因素有： (1)pH值 當 pH值為 ～ (20℃ )，硝化作用速度最快。由于硝化過程中 pH將下降，當廢水堿度不足時，即需投加石灰，維持 pH值在 ； (2)溫度 溫度高時，硝化速度快。亞硝酸鹽菌的最適宜水溫為35℃，在 15℃以下其活性急劇降低，故水溫以不低于 15℃為宜； (3)污泥停留時間 硝化菌的增殖速度很小，其最大 比生長速率為 ＝ ～ (溫度 20℃， ～ )。為了維持池內一定量的硝化菌群，污泥停留時間 必須大于硝化菌的最小世代時間 。在實際運行中，一般應取 ≥ 2； (4)溶解氧 氧是生物硝化作用中的電子受體，其濃度太低將不利于硝化反應的進行。一般，在活性污泥法曝氣池中進行硝化，溶解氧應保持在 2～ 3mg/L以上； (5)BOD負荷 硝化菌是一類自養(yǎng)型菌，而 BOD氧化菌是異養(yǎng)型菌。若 BOD5負荷過高，會使生長速率較高的異養(yǎng)型菌迅速繁殖，從而異養(yǎng)型的硝化菌得不到優(yōu)勢，結果降低了硝化速率。所以為 要充分進行硝化， BOD5負荷應維持在 (BOD5)/kg(SS).d以下。 焦化廢水處理項目 ? 方案設計 () 178。 14178。 接觸氧化（ O2） 為了提高 COD 及氨氮的去除率 ,處理焦化廢水時在 A2O 法后加接觸氧化法或二級氧化法，稱為 A2O2。 工藝特點 （ 1） 該工藝適用于有機物濃度高、廢水的可生化性差、同時需 脫氮的 工業(yè)廢水 。 （ 2） 該系統(tǒng)抗沖擊負荷能力強，運行穩(wěn)定。 （ 3） 該工藝在厭氧段不僅可以 在運行成本比好氧法相對很低的情況下去除水中的有機物，還可以大大 改善廢水的可生化性，為后續(xù)的處理做準備。 （ 4） 運行成本相對較低。與傳統(tǒng)的活性污泥法相比，需氧量大大減少，同時不需外 加碳源。 （ 5） 缺點是 為使硝化液循環(huán)，需設硝化液循環(huán)系統(tǒng) 。 沸石吸附法 沸石對水中氨離子有較強的選擇吸附性，可以用以去除低濃度的氨氮，該法在國內、外氨氮的深度處理中多有應用。 沸石為天然吸附離子交換劑，我國多數(shù)省份有此礦藏，價格低廉。其對水中氨離子有較強的選擇吸附性。當處理含氨氮 10～ 20mg/L的城市污水時，出水濃度可達 lmg/L以下。由于沸石的吸附容量有限，再生時排出較高濃度含氯化銨廢液必須進 行處理。因此，一般 焦化廢水處理項目 ? 方案設計 () 178。 15178。 用于氨氮廢水的深度處理。 沸 石 是 一 種 硅 鋁 酸 鹽 ， 其 化 學 組 成 可 表 示 為 (M2+ ，2M+)178。 nH2O (m＝ 2～ 10， n＝ 0～ 9)，式中 M2+代表 Ca2+、 Sr2+等二價陽離子， M+代表 Na+、 K+等一價陽離子，為一種弱酸型陽離子交換劑。在沸石的三維空間結構中，具有規(guī)則的孔道結構和空穴，使其具有篩分效應，交換吸附選擇性、熱穩(wěn)定性及形穩(wěn)定性等優(yōu)良性能。 沸石對某些陽離子的交換選擇性次序為： K+， NH4+＞ Na+＞ Ba2+＞ Ca2+＞ Mg2+。利用斜發(fā)沸石對 NH4+的強選擇性，可采用交換吸附工藝去除水中氨氮。 飽和的沸石可用 5g/L的飽和石灰水或次氯酸鈉溶液再生。 專屬性菌種（ EMO） 系統(tǒng) 開車調試時，投入專屬性菌種（ EMO）。 EMO（ Efficient MicroOrganism）即高分解微生物 ,是由產氣桿菌屬、假單孢菌屬、硫桿菌屬、發(fā)光桿菌屬等多種類型微生物組成的群體，是利用選定微生物，針對特定的難分解工業(yè)污水，經特殊篩選及馴化，采用人工分離、培養(yǎng)的具有顯著降解效果的菌種，能夠自行產生酶系，對不同污水構成相應的多種微生物分解鏈。與活性污泥法相比， EMO菌群對細菌抑制物濃度放寬許多（見表 4）。 目前， EMO技術應用領域主要為石油化工廢水、有機合成廢水、 焦化廢水處理項目 ? 方案設計 () 178。 16178。 焦化廢等，與活性污泥法的比較，去除 NH3N的能力要強的多。 表 4 EMO 與一般的活性污泥對比 有毒物質 一般活性污泥法抑制 濃度（ mg/L） EMO 微生物法抑制濃度（ mg/L） CN 20 300 Cl 10,000 40,000 NH3 200 5,000 SO42 5,000 50,000 Phenol 100 1,000 NO2 36 400 推薦 的 工藝流程及說明 工藝流程圖 根據以上分析與方案比選，選定該項目污水處理工藝 為 以 A2O2的生化方案為 核心的處理工藝，經過細化設計后形成 如 圖 3 所示 的工藝流程。 焦化廢水處理項目 ? 方案設計 () 178。 17178。 污水提升池 生產、生活廢水 硝化液回流 事故池 焦化廢水處理項目 ? 方案設計 () 178。 18178。 浮渣 污泥 圖 3 工藝流程圖 預處理 工藝說明 污水提升池 由于生活污水重力流至污水處理站，因此，該集水井為地下式，接污泥處理段 回用 污泥回流 隔油池 氣浮池 厭氧池 缺氧池 好氧池 二沉池 生物接觸氧化池 混凝沉淀池 剩余污泥 污泥 PFS+PAM 調節(jié)池 復用水池 砂濾池