焦化廢水膜法深度處理及回用研究

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1、.焦化廢水膜法深度處理及回用研究摘　要:采用中試規(guī)模（5～10m3/d）的"A2/O膜生物反應(yīng)器＋RO"組合工藝對焦化廢水的深度處理及回用進(jìn)行了試驗研究。試驗結(jié)果表明，該工藝處理效果優(yōu)良，MBR和RO系統(tǒng)能夠長期穩(wěn)定運行。在進(jìn)水CODcr平均濃度高達(dá)3000ppm，NH3-N濃度220ppm時，MBR系統(tǒng)出水CODcr<300mg/L、NH3-N<5mg/L；RO出水COD<20mg/L,NH3-N<3mg/L，出水水質(zhì)達(dá)到或優(yōu)于雜用水水質(zhì)，可回用到工藝用水點。關(guān)鍵詞:膜生物反應(yīng)器;A2/O工藝;RO;焦化蒸氨廢水

2、;污水回用前言我國是世界焦炭第一生產(chǎn)大國和出口大國，產(chǎn)量占世界焦炭產(chǎn)量的45%以上。焦炭行業(yè)在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長、社會進(jìn)步的同時，廢水、廢氣帶來的高污染，嚴(yán)重地危害了環(huán)境和人身健康。焦化生產(chǎn)耗水量大，正常的噸焦耗水量2.5噸以上，而且廢水治理難度大，尋求經(jīng)濟(jì)、合理的廢水回用解決方案是焦化企業(yè)適應(yīng)綠色循環(huán)經(jīng)濟(jì)與建設(shè)資源節(jié)約型社會進(jìn)一步發(fā)展的必然要求。焦化廢水是在生產(chǎn)焦炭、煤氣、焦油及焦化產(chǎn)品的過程中產(chǎn)生的廢水，含有多種污染物質(zhì)。其中有機物以酚類化合物為主研究.，占總有機物的一半以上，有機物中還包括多環(huán)芳香族化合物和含氮、氧

3、、硫的雜環(huán)化合物等。無機污染物主要以氰化物、硫氰化物、硫化物銨鹽等為主。其中蒸氨廢水是焦化廢水中濃度最高，處理難度最大的廢水，屬難降解的高濃度有機工業(yè)廢水類。傳統(tǒng)處理工藝都是，將其與生活污水或其他低濃度工藝廢水混合稀釋后，一起進(jìn)行生化處理，達(dá)標(biāo)排放。本中試研究采用"MBR+RO"組合工藝深度處理焦化蒸氨廢水并回用，國內(nèi)在此方面尚未有成功的研究報道。試驗裝置與方法2.1試驗裝置與流程試驗采用的中試裝置在現(xiàn)場完成組裝，其中MBR膜分離裝置和RO裝置都是一體化設(shè)備，能夠選擇手動和自動運行兩種方式。MBR裝置采用的是DOW

4、TMFLEXELL-20中空纖維膜，膜平均過濾孔徑為0.1μm。裝置使用了2支FLEXELL-20膜軟件，膜通量在10～20L/m2.h，處理能力為5～10m3/d。膜出水為間歇方式，抽吸15min，反洗1min。反洗時，同時進(jìn)行空氣擦洗，以減緩膜污染速度，曝氣量為0.15Nm3/m2.h，根據(jù)膜壓差的變化趨勢定期進(jìn)行CEB來延緩膜通量的衰減。膜池回流到缺氧池的污泥回流比為4，根據(jù)脫氮效果在2～6之間變動。RO裝置使用的是DOWFILMTECTMBW30-365-FR膜元件。裝置產(chǎn)水量為5～8m3/d。連續(xù)運行，膜

5、池來水加還原劑和阻垢劑后進(jìn)入系統(tǒng)。系統(tǒng)設(shè)置的回收率為65％，70％和80％。圖1是中試試驗所采用的工藝流程。圖1中試系統(tǒng)工藝流程圖研究.蒸氨廢水先經(jīng)過調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池主要是加酸調(diào)節(jié)pH，調(diào)節(jié)池出水進(jìn)入氣浮池除油。除油后的廢水進(jìn)入水解酸化池。水解酸化池的作用主要是將其中難生物降解物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)橐咨锝到馕镔|(zhì)，提高廢水的可生化性，以利于后續(xù)的好氧生物處理。酸化后的出水進(jìn)入缺氧池，缺氧池帶攪拌機，主要是起到反硝化的作用，缺氧池的出水在好氧池被有效的生化降解后進(jìn)入膜池；在膜池進(jìn)行泥水分離，產(chǎn)水進(jìn)入RO裝置進(jìn)行進(jìn)一步的脫鹽處理，活

6、性污泥混合液回流到缺氧池進(jìn)行反硝化。2.2試驗水質(zhì)及運行參數(shù)試驗廢水來源為山東某焦化廠二分廠蒸氨廢水。表1為該廢水水質(zhì)情況。表1某焦化廠二分廠蒸氨廢水水質(zhì)（試驗期間）項目CODcrNH3-NpH揮發(fā)酚氰化物油濃度范圍2500－4000150－3007.4-8.1190－24030－35～10平均值30412207.92103210試驗過程中MBR膜生物反應(yīng)器的HRT為56～78小時。焦化廢水經(jīng)過調(diào)節(jié)，除油后進(jìn)入水解酸化池，酸化池的水力停留時間為16～24h，缺氧池HRT為16～24h，好氧池的HRT為24～30小時

7、。MLSS控制在8～10g/L。2.3分析方法研究.常規(guī)分析項目:COD、NH3-N、揮發(fā)酚、pH值、SS、堿度、油;定期檢測項目:MLSS、SVI、SV、DO,均采用國標(biāo)方法檢測。每天取樣一次,水樣分別為廢水來水，調(diào)節(jié)池出水，氣浮池出水，水解酸化池出水、缺氧池出水，好氧池出水，以及膜池出水和RO濃水和產(chǎn)水。結(jié)果與討論自2008年4月5日開始共進(jìn)行了90d以上的連續(xù)動態(tài)中試試驗，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，表2為A2/O膜生物反應(yīng)器出水水質(zhì)情況。表2MBR系統(tǒng)出水常規(guī)水質(zhì)參數(shù)情況項目CODcrNH3-NpH揮發(fā)酚氰化物油平均出水

8、水質(zhì)289107.4-8.1<1<1<0.54.1對COD的處理效果從圖2可以看出，工藝對COD的去除率很高。由于反應(yīng)器內(nèi)MLSS很高（8～10g/l之間），膜生物反應(yīng)器中的活性污泥可以有效的去除水中的有機污染物，使整個工藝保持較高的COD去除率。同時從圖中還可以看到，雖然原水COD濃度存在較大的波動，但對整個系統(tǒng)的出水影響不大。說明高污泥濃度的MBR系統(tǒng)具