2021-03-11870
對(duì)焦化廢水處理提出自己的見解和體會(huì)。肯定預氧化工藝對(duì)後(hòu)續生物處理的效果;建議加強缺氧池的攪拌,能(néng)提高處理效率;提出好(hǎo)氧池的控制參數;建議二沉池污泥回流可以間歇運行;指出沉澱池存在的普遍問題并提出改造意見;推薦曝氣設備使用可提升旋流曝氣器,無堵塞,可在線安裝,在線檢修;推薦高速懸浮風機替代普通離心風機,節能(néng)且噪音小。
1.焦化廢水的特點和難點
焦化廢水是在原煤高溫幹餾、煤氣淨化和化工産品精制過(guò)程中産生的廢水,其成(chéng)分複雜,含有大量的酚類、聯苯、吡啶、吲哚和喹啉等有機污染物,還(hái)含有氰、無機氟離子和氨氮等有毒有害物質。不同企業因原煤性質、碳化溫度、煉焦工藝選擇的差異,使廢水水質差别較大,COD、TN濃度分别在946~7200、233~1499.53mg/L範圍内波動,其餘指标分布也不均勻,濃度相差數倍至10倍。廢水形成(chéng)COD的物質主要含苯酚和硫氰化物、氰化物,因此也被(bèi)稱作酚氰廢水,酚氰廢水經(jīng)過(guò)蒸氨塔進(jìn)入處理系統,因此廢水水質的變化與蒸氨塔的參數密切相關。
實踐中發(fā)現,由于蒸氨塔參數控制不嚴,水中的氨氮變化是最常見的現象,加堿量是蒸氨塔重要的控制參數,需要準确計量加堿量才能(néng)控制好(hǎo)出口的氨氮濃度。酚氰廢水中氨氮濃度值以及變化的幅度和生活污水相比要大得多,而氨氮又是微生物CNP營養元素的關鍵因素,焦化廢水處理過(guò)程中普遍存在參數波動的根本原因就(jiù)是氨氮濃度變化幅度大。
2.對(duì)焦化廢水處理工藝級控制參數的認識
2.1預氧化對(duì)生化處理作用明顯
普遍認爲,焦化廢水BOD/COD均值約爲0.30,屬可生化處理廢水,但由于首段厭氧對(duì)焦化廢水COD去除有限,而好(hǎo)氧能(néng)夠去除廢水中大部分有機物的性質決定了焦化廢水處理過(guò)程的高耗能(néng)。大量的工程實踐證明,在焦化廢水處理中,厭氧池作用不大。
前幾年,有人提出OHO流化床生物處理工藝。據介紹,該工藝的反應器核心是基于污泥原位分離的内循環好(hǎo)氧生物三相流化床;O1作爲除碳和氨化單元,去除水中絕大部分的有機污染物并且轉化含氮化合物爲氨分子;部分剩餘難降解大分子有機物進(jìn)入水解池H,通過(guò)水解酸化作用提高殘餘有機污染物的可生化性,爲O2進(jìn)一步降解有機污染物創造條件;HO組合成(chéng)一個高效的生物脫氮單元,通過(guò)強制硝化反硝化,實現高效脫氮。原理上似乎很理想,但是OHO流化床工藝由于反應單元結構上的原因,省去二沉池,整個工藝因缺少污泥分離回用功能(néng)而失敗。O/H/O工藝至今并沒(méi)有被(bèi)推廣。
現在焦化企業存在的處理工藝大多數是A/A/O,A/A/O/O,近幾年興起(qǐ)的有O/A/O,O/A/O/A/O工藝。O/A/O/A/O主要是針對(duì)脫TN的工藝。
O/A/O/A/O,O/A/O工藝,都(dōu)是增加了預氧化,去掉了厭氧工藝,從實踐來看,效果是有意義的。筆者參與改造的一家焦化企業廢水處理,就(jiù)是把原來的UASB改造成(chéng)預氧化池,HRT=20h,曝氣強度=4.56m3/(m2·h),COD去除率達到30%,硫氰化物轉化爲硫酸鹽(亞硫酸鹽),氨氮升高約10%,預氧化以後(hòu),水質對(duì)後(hòu)續微衛生的毒性減小了,好(hǎo)氧池的去除率穩定了。同時(shí)需要注意,改造成(chéng)預氧化以後(hòu),預曝氣池出水有懸浮物,需要設計一個沉澱池分離絮體污泥,同時(shí)回流到預氧化池。回流的絮狀污泥會(huì)在預氧化池内發(fā)揮更好(hǎo)的吸附作用,進(jìn)一步提高COD去除率。
2.2缺氧池的攪拌很重要
缺氧池的作用主要是反硝化的場所,混合液或者二沉池上清液回流到缺氧池進(jìn)口,增加進(jìn)水中的溶解氧(DO),DO保持在0.2-0.5mg/L比較理想。實際過(guò)程中,缺氧池的作用效果差别較大,池中有沒(méi)有填料差别不大,筆者改造某企業的焦化廢水設施,有并列的兩(liǎng)組同樣(yàng)大小的A/O系統,缺氧池一個有填料另一個沒(méi)填料,有填料的效果也不明顯,主要是填料發(fā)揮作用不理想,原因是填料絲徑太細,挂不上活性污泥。筆者參觀過(guò)20多座焦化廠,填料塌陷是普遍現象,而影響最大的還(hái)是攪拌效果差,絕大部分缺氧池采用潛水攪拌器,究竟作用如何,很少有人去研究分析,缺氧池出水堰水流不均勻,也影響缺氧池反應,其實,從缺氧池表面(miàn)水流狀态,三角堰出水均勻程度就(jiù)判斷缺氧池攪拌均勻程度,建議以增大攪拌器功率,改變攪拌器的角度和位置,改善攪拌效果。如果不能(néng)停産,改造檢修确實有困難,還(hái)可以采取水泵抽水,水面(miàn)均勻布管的方式,可以在線安裝,産生理想的攪拌效果。缺氧池的MLSS=4000-6000mg/l。如果進(jìn)一步提高污泥濃度,則要更加注意攪拌均勻的問題。
硝化液或者混合液回流的比例是根據缺氧池溶解氧(DO)濃度來定的,一般DO控制在0.2-0.4mg/L,去除氨氮主要在好(hǎo)氧池完成(chéng),需要培養活性污泥中的硝化細菌。
2.3好(hǎo)氧池溶解氧适當提高
好(hǎo)氧池是焦化廢水處理的中心環節,即使是A/O/A/O工藝,第一級好(hǎo)氧池也是去除COD
和NH3–N的主要場所,第二級A/O主要是去除TN。好(hǎo)氧池的主要參數是溶解氧(DO)和沉降比(SV30),筆者認爲,焦化廢水好(hǎo)氧池比城市污水好(hǎo)氧池的溶解氧控制要高一些,原因是焦化廢水難生化降解,對(duì)溶解氧的需求量大,硝化細菌更脆弱一些,因此保持高的溶解氧和沉降比,才能(néng)保證出口的COD和NH3–N的去除率。實踐中還(hái)證明,高溶解氧比低溶解氧耗能(néng)高一些,但是,焦化廢水的高溶解氧帶來的結果是剩餘污泥很少,有的企業很長(cháng)時(shí)間不排泥,好(hǎo)氧池活性污泥仍然生長(cháng)正常。剩餘污泥排量少,減輕了污泥處理的壓力,也算是一種(zhǒng)經(jīng)濟補償。建議:好(hǎo)氧池末端溶解氧控制在5.0-5.5mg/L,沉降比控制在45-60%,這(zhè)樣(yàng)對(duì)系統穩定有好(hǎo)處,硝化細菌的數量活性保持穩定,出水NH3-N≤3mg/l。根據筆者統計,好(hǎo)氧池的HRT=90-100h,水深可以設計到7-8m,MLSS=4000-6000mg/L。好(hǎo)氧池如果處理效果差,檢查沉降比、溶解氧和回流污泥濃度,總有至少一項不在建議範圍。
焦化廠的風機絕大多數是離心風機或者羅茨風機,建議好(hǎo)氧池的風機盡早更換爲高速懸浮風機,節能(néng)很明顯。一個年産60萬噸焦化廠的好(hǎo)氧池風機功率約是160kw,按照節能(néng)20%計算,每年節約的電費約是17萬元,加上維護費,約20萬元,一台高速懸浮風機的價格約是60萬元,投資回收期不到3年,而且風機維護量很小,噪音很小,符合環保要求。
3.對(duì)焦化廢水處理設備的認識
3.1隔油設備重點是重油分離要及時(shí)
隔油設備就(jiù)是重力隔油池,有标準設計,現場的隔油池基本是一個模式,有的是增加了斜闆,很快就(jiù)被(bèi)重油壓壞了,所以,隔油池就(jiù)是一個小的平流沉澱池。值得注意的是,下面(miàn)的泥鬥排泥不及時(shí),就(jiù)會(huì)造成(chéng)泥鬥被(bèi)重油沉積而硬化,流動性很差,排泥不能(néng)正常。因此很多的隔油池,都(dōu)是一個過(guò)水渠而已,每年趁大修時(shí)間,停産排空,用蒸汽加熱下面(miàn)的泥鬥,用人工清掏的辦法,徹底恢複泥鬥的作用。建議:加高隔油池高度,加強重力排泥,排泥閥改成(chéng)電動控制,定時(shí)定量排泥,保證隔油除油效果。水面(miàn)的隔油闆一般可靠,隔油效果穩定。
3.2氣浮設備對(duì)除油作用明顯
氣浮設備一般焦化廢水處理站都(dōu)有的,有的氣浮設備閑置多年不用。筆者認爲,氣浮設備是有必要的,主要用來除油,如果蒸氨塔前有可靠的除油措施,能(néng)保證水中含油量低于100mg/L,則可以在焦化廢水處理站不設氣浮池,氣浮設備的作用主要是用來除油,可以不加藥劑,就(jiù)利用溶氣氣浮的原理直接除油,效果也能(néng)滿足生産要求。有的廢水中前期處理效果差,廢水中含油量較大,鏈條刮泥機刮出來的浮渣流動性很差,需要用螺旋輸送機排除浮渣。