2010第四届焦化年会论文集 (95)

2010年 6月 8日 11日 2010年第四届全国焦化技术及生产年会 377 如何保证焦化 废水 处理效果 边 海 蒋 毅 （ 宣钢焦化厂 ） 【 摘 要 】 焦化 废水 是一种富含有毒有害物质的 废水 ， 度高、焦油含量大、可生化性差，生物处理此 废水 有其很大的难度和复杂性 ，宣钢焦化厂 物脱氮 从 2003 年投入运行以来，该系统运行平稳， 废水 处理效果好 ，通过 保证各生化池进水水质 和 调节各生化 废水 池的 、温度、溶解氧和污泥浓度， 能 有效保证 处理后 废水 出水指标 达到 国家废水排放标准 。 【 关键词 】 焦化 废水 微生物 溶解氧 污泥浓度 水 的方法 A/O 生物脱 氮 工艺 我厂就是利用 A/O（缺氧 /好氧）法生物脱 氮 工艺处理焦化 废水 ，从 2003 年投入运行以来，该系统运行平稳， 废水 处理效果很好， 氨 氮 和 除率达到 90 96%以上，可有效保证达到国家污水综合排放标准和钢铁工业水污染物排放标准中的一级标准，但必须保证各 废水 池的 、温度、溶解氧和污泥浓度符合工艺标准，否则很难达到预期效果。 焦化 废水 是一种富含有毒有害物质的 废水 ， 度高、焦油含量大、可生化性差，而 废水 中含有的杂环类化合物、多环芳香烃、氰化物、 都对微生物具有毒性和抑制作用，生物处理此 废水 有其很大的难度和复杂性，而 A/O（缺氧 /好氧）法生物脱 氮 工艺处理焦化 废水 ，是一种应用最广泛的焦化 废水 生物处理技术，是利用微生物氧化分解 废水 中有机物的方法。此 A/O 脱氮工艺是 80 年代初开发出来的工艺流程，废水经预处理和调节池后，首先进入缺氧池，利用氨化菌将废水中有机氮转化成 原废水中的 并进入好氧池。在好氧池中，除与常规活性污泥法一样对含碳有机物进行氧化外，在适宜的条件下，利用亚硝化菌及硝化菌，将废水中 化生成了达到废水脱氮的目的，好氧池中硝化混合液通过内循环回流到缺氧池，利用原废水中有机碳作 为电子供体进行反硝化，将 原成氮气。与传统生物脱氮工艺相比， A/O 系统不用投加外加碳源，可利用原废水中的有机物作为碳源进行反硝化，达到同时降低 脱氮的目的。 水 必须保证 各生化池 进水水质 首先、从源头抓起，重视预处理，降低废水中各污染物浓度，有效控制污染源的质和量，以免对生化缺氧池、好氧池等产生冲击，确保生化处理正常运行 。几年的运行实践证明，水质 超标和 突发波动对微生物的冲击是非常明显的，进而严重影响废水处理效果， 例如： 流入瀑气池内的废水量，浓度组成等突然发生了变化易造成污泥膨胀，这是因为负荷超过正常值，会引起污泥絮凝体内部溶解氧气消耗增高，在菌胶团的内部产生了适宜丝状菌生长繁殖的低溶解氧条件，从而使丝状微生物分枝超出絮凝体伸入溶液，丝状体的分枝为细菌的聚合和较大絮体的形成提供了延伸的骨架，加剧了氧的渗透困难，从而导致了内部丝状体的发展。 正 由于蒸氨废水中含有某些对微生物有抑制、有毒害的有机物质，废水在进入生化池之前必须进行必 要的预处理，目的一是将废水中对微生物有抑制、有毒 害的物质尽可能地削减或去除，以保证生化池中的微生物能正常地运行， 其二是在预处理过程中削减 减轻生化池的运行负担。从实践运行看，当 200时，即使生化池正常运行，废水处理效果也明显不佳，出水 次、重视来水水质均量和均质，使废水在调节池中停留时间在 24个小时左右，来有效地保证来水在调节池中有充余时间混合，使进入缺氧池水质稳定。再次，还可以适当提高二沉池混合液回流比，在缺氧池溶解氧不超过 的前提下，尽可能提高混合 液回流比，提高混合液回流比有利于总氮的去除，也减少碱的消耗，提高混合液回流能为缺氧池反硝化提供电子受体以及维持各生化池中的污泥的平衡，能有效提高整个生化系统的抗冲击性。我厂两个净化车间产生的废水水质不平衡，我们每天根据废水化验结果通过调节池来调节两个净化车间的废水比例和二沉池混合液回流比，来保证进缺氧池废水符合条件。 水 池的 、温度、溶解氧 和污泥浓度 我们知道，焦化废水是焦炭、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的废水，其有机物成分复杂，组分种类繁多，且污染物浓度高，主要成分为酚类化合物、多环芳香族化合物、含氮氧硫的杂环化合物及脂肪族化合物，属难生物降解有机废水，前一阶段我厂由于没有控制好剩余污泥、 废水 池的 、温度、溶解氧等这些因素，导致废水处理效果不好，为此，保证处理好焦化废水必须从以下几点着手 首先， 各生化池保持适宜的 。 微生物的生命活动、物质代谢与 有密切关系， 大多数微生物对 适应范围在 最适宜的 的范围 当 于 ，真菌开始与细菌竞争，2010年第四届全国焦化技术及生产年会 2010年 6月 8日 11日 378 ，真菌在生化池内将占完全的优势，其结果是严重影响污泥的沉降结果；当 过 9 时，微生物的代谢速度将受到阻碍。不同的微生物对 的适应范围要求是不一样的，厌氧生物处理中，微生物对 要求比较严格， 在 间；在好氧生物处理中， 在 间变化，如果 氧池混合液呈酸性，活性污泥结构也会发生变化，二沉池中将出现大量浮泥现象。在本工艺中，碱的最主要作用是为了去除氨氮，当然附带的能调节（酸碱度）。由于活性污泥对的适应是相对较广的，一般在 没有氨氮或者氨氮浓度低（ 40mg/l）的情况下，完全都可以不需要加减。 我厂好氧池 控制在 沉池的出水水质很稳定 , 右、氨氮 8 左右，这样我们既节约了运行成本，又保证了废 水处理效果。我厂废水系统通过近一年的优化运行，在节约大量纯碱的前提下，废水出水水质均能达到国家标准。第二，溶解氧对微生物的影响。不同的微生物对溶解氧的要求是不一样的。好氧微生物需要供给充足的溶解氧，一般来说，溶解氧应维持在 3 为宜，最低不应低于 2；缺氧微生物要求溶解氧的范围在 以下，那么，生化好氧池出水中的溶解氧应当控制在怎样的水平？活性污泥是在有氮的条件下利用好氧微生物的代谢活动将废水中的有机物氧化分解为无机物的方法。因此，溶解氧的水平会直接影响到这类微生物的代谢活性，为了满足好 氧微生物对溶解氧的需要，提高处理系统的效率，必须保证溶解氧含量，虽然对好氧微生物来说，水体中溶解氧越高，对微生物的生长繁殖越有利，但溶解氧过高，除了能耗增加外，高速气流使池内激烈搅动会打碎生物絮粒，并易使污泥老化。而溶解氧低，使沉淀池内污泥缺氧而发生反硝化甚至厌氧，加剧污泥上浮。所以，好氧池出水端溶解氧 2 3 是正常的。并且可生物转化的有机物被微生物吸收利用时，要消耗水中的溶解氧。溶解氧降低到一定程度后、就会影响微生物的生存环境，水中的有机物就会腐败，致使水体发臭变黑，好氧池恶化，所以必须保证好氧池溶 解氧。氧是生物硝化作用中的电子受体，其浓度太低将不利于硝化反应的进行。一般，在活性污泥法曝气池中进行硝化，溶解氧应保持在 2 3 以上 。 我厂废水处理共三个系统，为好氧池供氧的有四台风机，正常风量 h 左右 ,当风量低于 h, 溶解氧低于 2 时 ,会使沉淀池内污泥缺氧而发生反硝化甚至厌氧，加剧污泥上浮， 水体发臭变黑，好氧池恶化 ,出水水质不达标。实践运行证明必须保证好氧池溶解氧，才能保证出水水质。 第三 ,温度对微生物的影响。本工艺的反硝化细菌、硝化细菌对温度的要求高于一般细菌，属中温菌，在 31围内，细菌表现出较强的活性，各项污染物出水浓度均能达标（其它条件正常情况下）。超过这一温度范围，出水水质恶化，细菌由生化膜上脱落死亡，水质发黑且严重超标。在废水生物处理中，微生物最适宜的温度范围一般为 16最高温度在 37当温度低于 10时，微生物将不再生长。在适宜的温度范围内，温度每提高 10，微生物的代谢速率会相应提高， 去除率也会提高 10%左右；相反，温度每降低 10， 去除率会降低 10%，因此在冬季时， 生化去除率会明显低于其它季节。从一年的实践运行 看，冬季和夏季废水处理效果不一样，为此我厂采取冬季向调节池通蒸汽，夏季向调节池加中水的保证废水正常运行所需温度，保证出水水质。 第四，保证性能良好的活性污泥。活性污泥法目前广泛应用于城市污水和工业废水的处理 ,它能有效地去除废水中溶解的和胶状体的有机物 ,也能去除大部分悬浮物和其它一些诸如氮、磷等营养物质。活性污泥法就是利用活性污泥为主体的废水生物处理法。活性污泥法的开创可追溯到 19 世纪 80 年代的史密斯博士，他观察到向废水中通人空气可以加速废水中溶解的和胶状体的有机物的分解。到了 1914 英国人进一步研究 发现，正是这些污泥在净化废水中扮演了重要的角色这些污泥，因为含有能够氧化稳定废水中有机物的活性成分而被命名为活性污泥。活性污泥是由大量的细菌、真菌、原生动物和后生动物组成一个特有的微生物生态系统，这些微生物（主要是细菌）以污水和工业废水中的有机物为食物进行代谢和繁殖，因而降低了废水中有机物的含量，同时，活性污泥易于分离，使污水得到澄清。性能良好的活性污泥是污泥系统正常工作的关键 ,活性污泥能直接反映在凝聚和沉降性能上 ,良好的絮凝结构能形成巨大的表面吸附能力 ,提高有机物的去除能力 ,良好的沉降性能将提高二沉池的分 离效果。我厂现有三个二沉池为保证二沉池的稳定运行 ,必须防止污泥在此停留时间过长进行厌氧发酵导致污泥上浮或膨胀 ,增加悬浮物浓度 ,恶化了出水水质 每班巡检时 ,必须检查污泥泵的运行情况 , 观察出水是否清澈 ,是否带泥 ,从中可以得到活性污泥系统的运行状况及污泥状态 ,出水堰要保持水平 ,防止短流 ,及时清除出水堰板上的漂浮物几异物 若出池污泥大于进池污泥 ,则回流污泥中水分过多 ;若出池污泥小于进池污泥 ,污泥在二沉池越积越多 ,致使污泥厌氧发酵 ,导致污泥上浮或膨胀 ,影响出水水质 . 絮凝沉淀是 工业废水处理的一个重要处理方法 度、去除多种污染物质。通过絮凝沉淀可以把重力法难以进行沉淀分离的悬浮物，胶质的微粒从水中分离出来，降低出水 使废水进一步净化 2010年 6月 8日 11日 2010年第四届全国焦化技术及生产年会 379 生物法具有 废水 处理量大、处理范围广、运行费用相对较低等优点，从而使焦化 废水 处理达到了工艺应用要求，使得该技术在国内外广泛采用，但是生物降解法的稀释水用量大，处理设施规模大，停留时间长，