焦化廢水處理工藝

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1、焦化廢水處理工藝焦化廢水的處理一直是國內(nèi)外污水處理領(lǐng)域的一大難題。該污水中污染物成分復(fù)雜，含有揮發(fā)酚、多環(huán)芳烴和氧硫氮等雜環(huán)化合物，屬于難生化降解的高濃度有機(jī)工業(yè)廢水。焦化廢水用常規(guī)的活性污泥法處理，對去除酚、氰、油及其它易于生物降解的污染物一般來說是有效的，但對氰化合物及構(gòu)成毒性的某些污染物卻難以處理。表1焦化廢水有機(jī)物組成表2焦化工藝各段水質(zhì)水量表目前，國內(nèi)焦化廠的廢水處理系統(tǒng)主要采用一級處理和二級處理，采用三級處理的還很少。一級處理是指從高濃度污水中回收利用污染物，其工藝包括氨水脫酚、隔油等。二級處理主要指酚氰污水無害化處理，主

2、要以活性污泥法為主，還包括強(qiáng)化生物處理技術(shù)，這對提高處理效果有一定的作用。三級深度處理是指在生化處理后的水仍不能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)所采用的再次深度凈化。其主要工藝有活性炭吸附法、膜法及氧化塘法等。由于焦化廢水的水質(zhì)特點(diǎn)，因此脫氮是這類廢水處理的關(guān)鍵。污水中氮主要以氨氮和有機(jī)氮形式存在，通常只含有少量或沒有亞硝酸鹽和硝酸鹽形態(tài)的氮，在未經(jīng)處理的污水中，氮有可溶性的，也有非溶性的?？扇苄杂袡C(jī)氮主要以尿素和氨基酸的形式存在。一部分非溶性有機(jī)氮在初沉池中可以去除。在生物處理過程中，大部分的非溶性有機(jī)氮轉(zhuǎn)化成氨氮和其他無機(jī)氮，卻不能有效地去除氮。廢

3、水生物脫氮的基本原理就在于，在有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨氮的基礎(chǔ)上，通過硝化反應(yīng)將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝態(tài)氮、硝態(tài)氮，再通過反硝化反應(yīng)將硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)鈴乃幸莩觯瑥亩_(dá)到脫氮的目的。微生物脫氮轉(zhuǎn)化過程如圖1所示。細(xì)菌分解氧化氧化蛋白質(zhì)、尿素氨氮亞硝酸鹽氮硝酸鹽水解作用脫硝反硝化異化作用同化作用（有機(jī)碳）細(xì)菌細(xì)胞氮?dú)猓ㄓ袡C(jī)氮）圖1氮轉(zhuǎn)化示意圖下面將氮的轉(zhuǎn)化過程分為硝化反應(yīng)與反硝化反應(yīng)兩方面來討論：1．硝化反應(yīng)硝化反應(yīng)是將氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮的過程。硝化反應(yīng)是由一群自養(yǎng)型好氧微生物完成的，它包括兩個(gè)基本反應(yīng)步驟：第一階段是由亞硝酸菌將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽(NO

4、2-)，稱為亞硝化反應(yīng)；第二階段則由硝酸菌將亞硝酸鹽進(jìn)一步氧化為硝酸鹽，稱為硝化反應(yīng)。其反應(yīng)形式如下：NH4++1.5O2NO2-+2H++H2ONO2-+0.5O2NO3-2．反硝化反應(yīng)反硝化反應(yīng)是由一群異養(yǎng)性微生物完成生物化學(xué)過程。它的主要作用是在缺氧（無分子態(tài)氧）的條件下，將硝化過程中產(chǎn)生的亞硝酸鹽和硝酸鹽還原成氣態(tài)氮或N2O、NO。反硝化過程中亞硝酸鹽和硝酸鹽的轉(zhuǎn)化是通過反硝化細(xì)菌的同化作用和異化作用來完成的。異化作用就是反硝化菌將NO2-和NO還原為NO、N2O、N2等氣體物質(zhì)，主要是N2。而同化作用是反硝化菌將NO2-和N

5、O3-還原成NH3-N供新細(xì)胞合成之用，氮成為細(xì)胞質(zhì)的成分。生物反硝化過程可簡單地用下式表示：NO2-+3H+(電子供體有機(jī)物)1/2N2+H2O+OH-NO3-+6H+(電子供體有機(jī)物)1/2N2+H2O+OH-基于上面的分析，目前的硝化及反硝化處理工藝主要有A/O法及SBR法，下面分別予以介紹：第一部分A/O法處理焦化廢水A/O法是在70年代，由美國的一些專家在厭氧－好氧(An-O)法脫氮工藝的基礎(chǔ)上開發(fā)的，其宗旨是開發(fā)一項(xiàng)能夠同步脫氮除磷的污水處理工藝。該法在國內(nèi)焦化廠實(shí)際應(yīng)用的時(shí)間雖然還不算很長，但從已運(yùn)行的廠家來看，其處理效

6、果還是比較好的。1．A/O法的分類A/O法有以下4種組合方式：第1種A/O法，即缺氧－好氧法；第2種A2/O法，即厭氧－缺氧－好氧法；第3種A/O2法，即缺氧－好氧－好氧法；第4種A2/O2法，即厭氧－缺氧－好氧－好氧法。第1種處理方法（A/O法），流程最短，投資最少，但處理效果較差；第3種方法（A/O2法）由兩部分組成：缺氧反應(yīng)槽和兩級好氧槽。廢水首先進(jìn)入缺氧反應(yīng)槽，在這里細(xì)菌利用原水中的酚等有機(jī)物作為電子供體而將回流混合液中的含氮離子還原成氣態(tài)氮化物。反硝化出水流經(jīng)兩級曝氣池，使殘留的有機(jī)物被氧化，氨和含氮化合物被硝化。污泥回流的

7、目的在于維持反應(yīng)器中一定的污泥濃度，防止污泥流失。第2種和第3種處理方法，其流程、投資及處理效果介于第1和第4種之間；第4種處理方法（A2/O2法）流程最長，是生化處理最完善的技術(shù)，處理效果最好。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，第4種方法中的厭氧段通過水解酸化作用可以有效地將廢水中難以生物降解的大分子有機(jī)污染物分解為小分子，提高廢水的可生化性，這對保證后續(xù)處理構(gòu)筑物的去除效果大有好處，最后一段接觸氧化將極大地提高出水水質(zhì)?？傊珹/O法為整個(gè)工藝的最初形態(tài)，它可以基本滿足焦化廢水脫氮的要求，因此在早期的焦化廢水處理中有較廣泛的應(yīng)用。安鋼焦化廠、昆鋼焦化

8、廠等都是采用該工藝。但是隨著環(huán)保意識的加強(qiáng)，國家制定的N及COD排放標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)格，因此A/O法漸漸不能滿足出水要求。A2/O法及A/O2法目前廣泛應(yīng)用于工程實(shí)踐（如邯鋼、包鋼采用A2/O法，寶鋼化工公司采用A/O2），取