对酚氰废水处理工艺的看法及改进建议

摘要:文章介绍了采用A2/O工艺处理焦化厂酚氰废水的运行情况,以某焦化厂酚氰废水处理站为基础,讨论了在处理过程影响出水水质的主要因素、操作管理经验以及改进建议。 下载论文网 关键词:焦化;酚、氰;A2/O;HRT;深度处理 中图分类号:X703 文
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  摘要:文章介绍了采用A2/O工艺处理焦化厂酚氰废水的运行情况,以某焦化厂酚氰废水处理站为基础,讨论了在处理过程影响出水水质的主要因素、操作管理经验以及改进建议。
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  关键词:焦化;酚、氰;A2/O;HRT;深度处理
  中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2014)10-0060-02
  某100万吨/年焦化厂采用清污分流的方式处理厂区的各类下水。其中,蒸氨废水、煤气水封水、事故水等废水成分复杂,有毒有害污染物浓度高,进入酚氰废水处理站进行处理,处理工艺为国内较为先进的A2/O二级生物处理技术(即厌氧-缺氧/好氧)。在降解废水中酚、氰的同时,也降低其中的COD、氨氮等污染物,处理能力为50m3/h。该处理系统由预处理、生化处理、混凝反应沉淀和污泥浓缩、污泥压滤等工序组成。
  1 工艺简介
  来自厂内各作业区的高浓度废水,首先进入预处理工序的除油池,利用密度不同去除轻油、重油,再进入浮选系统,利用加压溶气气浮法去除乳化油,最后进入调节池进行水质和水量的调节。调节后的废水进入生化反应阶段,依次经厌氧、缺氧、好氧工序,在去除酚、氰的同时,也有效去除COD、氨氮等有机物,出水进入二沉池,在此进行泥水分离,出水经回流水井一部分进入缺氧给水池吸水井,其余自流进入后混凝沉淀池,再经过投加化学药剂使其中的胶体和细小悬浮物聚集成絮凝体,出水进入过滤给水池送至生物滤池进行过滤后进入处理后水池,一部分出水送至炼焦车间进行熄焦,一部分作为煤场喷洒水,抑制扬尘产生。
  剩余污泥和混凝沉淀池排出的污泥进入污泥浓缩装置进行处理。浓缩后的污泥用压滤机脱水,浓缩后的上清液回污水处理系统,泥饼送至备煤车间加工型煤。
  2 影响出水水质的主要因素
  2.1 进水酚、氰含量的影响
  洗涤工段的贫液经脱酸蒸氨后产生的废水即蒸氨废水。另外,还有煤气管道的水封水、一旦发生事故还有事故水等,该类废水中的含酚、氰浓度比较高,酚浓度在800~1000mg/L,氰浓度在20mg/L,当出现事故时,浓度更高,当进水酚浓度控制在700mg/L以下,废水含氰小于18mg/L时,增加水力停留时间后,经处理后的出水含酚、氰浓度均可在0.5mg/L,且但考虑酚氰废水的日常管理及系统的合理运行,一般根据实际将进水酚浓度稀释至200~300mg/L。
  进水氰浓度对硝化率影响较大,当氨氮负荷不变,随着氰浓度的增加,硝化率有所下降;当氨氮负荷及氰浓度同时增大,当浓度高到一定范围时,硝化率明显下降。实际运行中,控制氰浓度的同时控制氨氮负荷,氰浓度控制在6~10mg/L,氨氮负荷控制在0.25左右,可保证较好的硝化率。
  2.2 污泥回流比的影响
  回流污泥是从二沉池底回流到厌氧池,靠回流污泥维持各段污泥浓度,使之进行生化反应。如果污泥回流比太小,各段的生化反应速率较低;回流比太高,A2/O工艺系统中硝化作用良好,反硝化效果不佳,也不利于除磷;如果A2/O工艺系统运行中反硝化脱氮良好,而硝化效果不佳,此时虽然回流污泥中硝态氮含量减少,对厌氧除磷有利,但因硝化不完全造成脱氮效果不佳。
  针对污泥回流比的大小对A2/O工艺的影响,企业生产中污泥回流比控制在40%~70%,脱氮除磷效果均
  较好。
  2.3 混合液回流比的影响
  混合液回流比的大小,主要影响脱氮率除磷效果,需要同时考虑脱氮除磷效果和运行费用两个方面。回流比过小,硝态氮在二沉池停留时间长,会发生厌氧反硝化,产生氮气附着在污泥体表,使污泥上浮随水流失,出水SS、COD增高。若回流比过大,工艺运行所需动能增大,成本增高。一般取3~4倍回流水。此时,硝态氮的脱氮率较好,运行费用较低。
  2.4 溶解氧的影响
  生化过程耗氧主要发生在好氧池和缺氧池。共分为两部分:一部分是有机物转化为H2O、CO2、NH3所需的氧量;另一部分是硝化过程所需氧量。
  厌氧池中溶解氧的含量控制在0.2mg/L以下。缺氧池内反硝化菌属于兼性菌,一般溶解氧控制在0.5mg/L以下,可确保脱氮反应顺利进行,当缺氧池内溶解氧高于0.5mg/L时,出水中的NO2-、NO3-增高。一般好氧池溶解氧控制在2mg/L~5mg/L,溶解氧不足无法进行反硝化反应或反应不完全;溶解氧过高,细菌自身会发生氧化分解,并且也影响反硝化反应。
  2.5 废水温度的影响
  经过长期运行发现,生化过程中,好氧池的温度控制在28℃~35℃之间,缺氧池温度控制在25℃~32℃之间时,微生物活性高,生化效率高,出水水质好。
  2.6 水里停留时间(HRT)的影响
  HRT越长,各出水指标越低,但当HRT达到一定时间后,COD、氨氮等的浓度无明显变化,根据生产运行的实际情况,该企业A2/O水力停留时间控制在7~10h。通常厌氧段、缺氧段、好氧段的水力停留时间比为1∶1∶(3~4)。
  3 存在的问题
  3.1 进水水质波动大
  在运行中,由于原料煤挥发分、硫分等差别很大,且炼焦工段经常存在工艺调节,导致荒煤气成分波动。此外,化产回收工段的洗涤、脱酸蒸氨等工序也在操作上存在一定的不确定性,所以酚氰废水处理站的进水水质波动较大,甚至某些工艺参数超出指标范围。导致出水水质不稳,曾出现因进水不稳引起污泥死亡、上浮,导致出水悬浮物超标的现象。
  3.2 冬夏季节水温温差大
  该企业所处区域冬夏平均温差较大,从蒸氨工段至酚氰废水处理工段距离较远,随做管道保温,但冬夏两季进水水温差别大,为尽量保证污水系统水温稳定,需在蒸氨工段维持较高的蒸氨废水温度,造成二段换热器结垢现象明显,清洗频率明显升高。
  3.3 部分设备进入大修期
  经过长时间运行,该酚氰处理站已出现部分缺氧池填料坍塌损坏,好氧池部分曝气管道、曝气头损坏、堵塞,导致生化效果变差,影响出水水质。
  3.4 甲醇投产的影响
  甲醇工程在建设中,即将投产,甲醇工段产生的废水将进入该系统一并处理,其中的COD含量在8000mg/L以上,相对酚氰废水而言,属于高浓度易降解的有机废水。对该系统有一定的影响,需将各影响因素考虑全面,为以后处理站的运行调节提供依据。
  4 想法与建议
  4.1 增加模糊控制系统
  建议在该系统增加模糊控制系统,以根据季节、进水水质、水温、溶解氧及出水的COD、氨氮等情况的不同,确定不同的供气量,即确定空气调节阀的开度和鼓风机的开启台数及其转速,保证系统稳定运行,保证出水水质达标。
  4.2 增加污水深度处理
  干熄焦建设是焦化企业面临的普遍问题,在干熄焦项目建成投产后,酚氰处理站出水将面临不能熄焦,外排又不达标的问题。
  建议企业考虑在该酚氰废水处理工艺的基础上增加污水深度处理工艺。经过实地调研某焦化厂污水处理站工艺:A2O+多介质过滤+超滤+树脂吸附+反渗透的深度处理工艺,净水可用作循环水补充水,浓水可用作煤场喷淋。该工艺的产水率可在80%以上,运行成本6元/吨,运行三年来,系统稳定。
  参考文献
  [1] 赵静,王英武.焦化废水深度处理技术及应用[J].燃料与化工,201l,42(1).
  [2] 项忠伟.A2/O工艺浅析[J].科技风,2012,(11).
  [3] 李国辉,杨云龙.优势菌共代谢深度处理焦化废水[J].山西建筑,2009,35(9).
  作者简介:付会彦(1984―),供职于唐山佳华煤化工有限公司,研究方向:环保技术与管理。

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