焦化廢水排放不達(dá)標(biāo)該如何解決？
發(fā)布日期：2016-11-16 點(diǎn)擊：1131
作為造成水污染的主要來(lái)源之一的焦化廢水，一直是污水處理的難點(diǎn)之一，在處理過(guò)程中，經(jīng)常出現(xiàn)不達(dá)標(biāo)的現(xiàn)象，本文以實(shí)際案例詳怎樣處理焦化廢水不達(dá)標(biāo)的問(wèn)題。
焦化廢水來(lái)源：剩余氨水經(jīng)蒸氨后的廢水，煤氣凈化過(guò)程、苯精制過(guò)程以及其他輔助生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水。前者占廢水總量的一半以上，是氨氮污染物的主要來(lái)源。
焦化廢水特點(diǎn)： B/C 為 0. 2～0. 4，毒性大、可生化性差，屬于高 COD、高氨氮、成分復(fù)雜的難處理工業(yè)廢水。
相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求焦化廢水提高廢水回用率， 減少排放水量。焦化廢水處理站實(shí)際達(dá)標(biāo)排放率很低，其中調(diào)試、運(yùn)行管理方面占有很大原因。
工程調(diào)試實(shí)例
新建焦化廢水處理工程調(diào)試
江蘇某鋼廠焦化廢水量 Q= 20 m3/ h，該工程主體工藝為 A /O 工藝。
調(diào)試過(guò)程：投加種泥，種泥來(lái)源于原有生化系統(tǒng)的剩余污泥和原有曝氣池的活性污泥，投加量為O池有效容積的 17% 左右。由于原有生化系統(tǒng)閑置了 3、4 個(gè)月，因此，所投加種泥的無(wú)機(jī)成分較多，污泥指數(shù)(SVI)在 39 左右。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量污泥濃度在6. 7 g /L左右，污泥活性較差。菌種投加初期，系統(tǒng)在低負(fù)荷狀態(tài)下開(kāi)始進(jìn)水，為防止前期啟動(dòng)過(guò)程中受進(jìn)水條件的負(fù)荷沖 擊，采用生活污水作 為稀釋水。根據(jù)微生物的生長(zhǎng)規(guī)律及生化系統(tǒng)中的污泥菌種所承受的能力，采用連續(xù)進(jìn)水連續(xù)出水的方式進(jìn)行污泥培養(yǎng)、馴化，由低到高逐步提升負(fù)荷。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的馴化后，A /O 池的污泥 SV30保持在 33% 左右，污泥指數(shù)( SVI)在 64 左右，污泥濃度下降到5. 0 g /L左右，A /O 池需要控制的運(yùn)行參數(shù)指標(biāo) 基本保持在最佳狀態(tài)，通過(guò)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)：系統(tǒng)污泥狀況良好，出水水質(zhì)穩(wěn)定。
運(yùn)行參數(shù)調(diào)整的焦化廢水處理站調(diào)試過(guò)程
遼寧某鋼廠焦化廢水量 Q= 180 m3/ h，該工程主體工藝為 A2/ O。 原系統(tǒng)處理出水不達(dá)標(biāo)，調(diào)整系統(tǒng)控制參數(shù)，提高系統(tǒng)各相應(yīng)環(huán)節(jié)的處理能力，使得最終出水可達(dá)標(biāo)。
首先，從蒸氨工序入手，嚴(yán)格控制蒸氨系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，保證蒸氨效果，蒸氨后的廢水確保氨氮含量在200 mg /L以下，避免因蒸氨系統(tǒng)的不穩(wěn)定運(yùn)行，導(dǎo)致氨氮、酚、氰化物等高毒性污染物質(zhì)濃度的波動(dòng)對(duì)生化系統(tǒng)進(jìn)行沖擊;其次，對(duì)原來(lái)的生化系統(tǒng)控制參數(shù)進(jìn)行調(diào)整、修正和優(yōu)化，嚴(yán)格控制各個(gè)工序的運(yùn)行參數(shù)，健全運(yùn)行管理制度。經(jīng)過(guò)調(diào)整，系統(tǒng)出水達(dá)國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)調(diào)整前后，主要進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)圖 2。
工藝改造的焦化廢水處理站調(diào)試過(guò)程
遼寧某焦化廠年產(chǎn)焦炭 80 萬(wàn) t，蒸氨廢水流量約40 m3/ h。 該工程原工藝為 A2/ O，出水長(zhǎng)期不達(dá)標(biāo) ，甚至出現(xiàn)出水氨氮濃度超過(guò)進(jìn)水的現(xiàn)象。針對(duì)該情況，通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)的校核，確定先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行工藝改造，然后進(jìn)行生物調(diào)試。
改造過(guò)程：將原有系統(tǒng)的進(jìn)水管線由 A池改到 O 池，對(duì) O池稍作調(diào)整，整個(gè)系統(tǒng)調(diào)整為 O /A /O 工藝。然后開(kāi)始生物調(diào)試過(guò)程:重新投加市政污水廠污泥作為種泥，并且投加適量葡萄糖及鐵鹽，刺激微生物活性，進(jìn)行污泥的培養(yǎng)、馴化;經(jīng) 1 個(gè)月的培養(yǎng)，污泥濃度達(dá)4 g /L，污泥活性好，系統(tǒng)開(kāi)始出現(xiàn)硝化反應(yīng);逐漸提高系統(tǒng)進(jìn)水負(fù)荷，直到滿負(fù)荷運(yùn)行。經(jīng)過(guò) 3 個(gè)月的調(diào)試，系統(tǒng)出水 COD 和氨氮等水質(zhì)指標(biāo)均達(dá)國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。調(diào)試期間主要進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)圖 3。
工程調(diào)試總結(jié)
調(diào)試前的準(zhǔn)備
根據(jù)焦化廢水的特征，在生物調(diào)試前需要準(zhǔn)備一些必要的物料。
1) 種泥 : 焦 化 廢 水 屬 于 高 毒 性 、高 含 氮 有 機(jī) 廢水，生化處理工藝一般采用延時(shí)曝氣法，污泥齡長(zhǎng)，所以，生化過(guò)程中產(chǎn)泥量少，足量投加種泥是快速啟動(dòng)的必 備 條 件。種 泥 投 加 量 最 好 按 照 有 效 容 積 的20 % ～ 30 % 估算 。
2) 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：在培養(yǎng)初期 ，進(jìn)入系統(tǒng)的廢水水量較少，需要補(bǔ)充部分葡萄糖 或 甲醇等有機(jī) 物作為碳源，以保證微生物正常的生長(zhǎng)、繁殖;同時(shí)，由于焦化廢水缺乏磷元素，因此需要補(bǔ)充適量的磷鹽作為營(yíng)養(yǎng)鹽。碳源及磷鹽投加量可以按照 ρ(BOD5) ∶ ρ( N) ∶ρ( P) = 100 ∶ 5 ∶ 1 或調(diào)試人員的經(jīng)驗(yàn)值來(lái)估算 。
3) 其他輔助藥劑 : 硝化反應(yīng)要消耗堿度 ，所以調(diào)試及運(yùn)行期需要不定期向生化系統(tǒng)補(bǔ)充堿，投堿量需要根據(jù)氨氮的量以及經(jīng)驗(yàn)值來(lái)綜合估算;預(yù)處理和后處理過(guò)程中，需要足量的混凝藥劑，混凝藥劑的品種及數(shù)量可根據(jù)設(shè)計(jì)要求，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)來(lái)確定;另外，有些焦化廠根據(jù)本廠實(shí)際運(yùn)行情況，投加一些生物強(qiáng)化藥劑，如活性炭、鐵鹽、生物酶以及高效微生物菌種等。
參數(shù)控制
1) 蒸氨工序
加堿量和蒸氨塔溫度對(duì)蒸氨效果有直接影響，進(jìn)而影響下一步生化處理的效果，所以必須對(duì)其嚴(yán)格控制。在實(shí)際應(yīng)用中建議根據(jù)蒸氨效果來(lái)確定最佳加堿量和溫度控制。并且與焦炭生產(chǎn)車間保持聯(lián)系，根據(jù)生產(chǎn)廢水的排放規(guī)律來(lái)控制和調(diào)節(jié)蒸氨塔的運(yùn)行。
2) 預(yù)處理
預(yù)處理主要包括除油 、氣浮 、調(diào)節(jié)工序。除油工序主要是降低廢水中的焦油含量;氣浮主要去除部分浮油和 SS，進(jìn)一步降低進(jìn)入生化系統(tǒng)的負(fù)荷，氣浮藥劑的投加量可通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定;調(diào)節(jié)池主要是調(diào)節(jié)水質(zhì)水量，焦化廢水水質(zhì)水量隨生產(chǎn)情況變化而波動(dòng)，均衡水質(zhì)水量避免對(duì)后續(xù)生化處理形成沖擊負(fù)荷和毒性抑制，在該環(huán)節(jié)主要檢查進(jìn)出水泵和攪拌機(jī)械的完好性，確保廢水混合均勻。
3) 生化處理
生化處理是廢水處理工藝的核心，在整個(gè)處理工程中，絕大多數(shù)污染物在生化處理工序得到降解。生化處理發(fā)揮作用的是微生物，所以在這里既要投加微生物生長(zhǎng)、繁殖的必需營(yíng)養(yǎng)物，還要給微生物提供良好、穩(wěn)定的環(huán)境，確保生化反應(yīng)的最佳條件，促進(jìn)污染物的降解。在焦化廢水處理中，目前生化處理的主流技術(shù)是硝化反硝化。硝化反硝化技術(shù)控制條件見(jiàn)表 1。
4) 后處理
根據(jù)燒杯試驗(yàn)確定混凝藥劑的投加量，在達(dá)到處理效果的基礎(chǔ)上盡可能的降低成本。
沖擊負(fù)荷
焦化廢水含有氨氮、酚和氰化物等對(duì)微生物有毒害、抑制生化反應(yīng)的物質(zhì)。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，系統(tǒng)不可避免的要受到?jīng)_擊，在系統(tǒng)進(jìn)水氨氮質(zhì)量濃度大于500 mg /L，且長(zhǎng)時(shí)間受到?jīng)_擊時(shí)，系統(tǒng)將存在崩潰的危險(xiǎn)。
系統(tǒng)恢復(fù)
1 )輕微沖擊
輕微沖擊主要表現(xiàn)為 : 系統(tǒng)出水不達(dá)標(biāo)，但是尚有一定的處理能力，出水帶有顆粒狀浮泥。主要原因是系統(tǒng)中的微生物在受到有毒、有害物質(zhì)沖擊后，首先表現(xiàn)在對(duì)環(huán)境的不適應(yīng)，原、后生動(dòng)物活動(dòng)能力減弱，微生物活性下降，菌種的菌膠團(tuán)發(fā)散，微生物的新陳代謝能力下降，處理污染物的能力自然下降。
此階段可采取的措施如下：降低負(fù)荷，投加部分清水，降低系統(tǒng)處理能力;投加少量易降解碳源，刺激微生物的活性，待系統(tǒng)微生物活性恢復(fù)再進(jìn)水;可根據(jù)受沖擊的程度，適當(dāng)投加一定量的解毒劑，該解毒劑主要作用是刺激微生物的酶系統(tǒng)，使微生物盡快恢復(fù)活性;補(bǔ)充投加高效微生物菌種，增加系統(tǒng)中高效菌的數(shù)量，從而降低負(fù)荷。
2 )系統(tǒng)崩潰
系統(tǒng)崩潰表現(xiàn)為 : 系統(tǒng)已基本無(wú)去除能力，活性污泥成片漂浮，大量流失，只有少部分無(wú)機(jī)成分含量比較高的污泥存在。
主要原因是：系統(tǒng)在受到輕微沖擊后，系統(tǒng)的處理能力下降，并未引起運(yùn)行管理人員的重視，依然對(duì)微生物進(jìn)行所謂的“屠殺”行動(dòng)。微生物在遇到不適應(yīng)的環(huán)境時(shí)，首先是活動(dòng)能力下降，表現(xiàn)在處理能力下降，轉(zhuǎn)變成胞囊，進(jìn)行自保，處理能力進(jìn)一步下降，隨著系統(tǒng)條件的持續(xù)惡化，微生物大量死亡，隨水流出系統(tǒng)，最終系統(tǒng)崩潰。此時(shí)，系統(tǒng)微生物需要重新進(jìn)行接種、培養(yǎng)和馴化。
高效運(yùn)行
一套系統(tǒng)的良好運(yùn)行，需要全廠所有工序的協(xié)同配合。首先，從源頭出發(fā)，及時(shí)取得生產(chǎn)車間的生產(chǎn)計(jì)劃及相應(yīng)的廢水排放規(guī)律，將事故池投入到運(yùn)行當(dāng)中，對(duì)高濃度廢水進(jìn)行蓄存;蒸氨工序需要根據(jù)廢水的排放規(guī)律，采取相應(yīng)措施，在氨氮濃度高時(shí)需要加大投堿量，嚴(yán)格控制運(yùn)行溫度;除油和氣浮階段要及時(shí)清理重油和浮渣;生化階段，按照要求嚴(yán)格控制運(yùn)行參數(shù)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決，避免系統(tǒng)崩潰;后處理階段，根據(jù)來(lái)水的情況確定投藥量，盡可能的降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)行。
