CMBR技術處理焦化廢水的實踐＊

蔣善勇 鄭長科 張 凱 劉炯天

(1.拜城縣眾泰煤焦化有限公司,新疆自治區拜城縣,842300;2.中國礦業大學,江蘇省徐州市,221008)

CMBR技術處理焦化廢水的實踐＊

蔣善勇1鄭長科1張 凱1劉炯天2

(1.拜城縣眾泰煤焦化有限公司,新疆自治區拜城縣,842300;2.中國礦業大學,江蘇省徐州市,221008)

采用外置式膜生物反應器(CMBR)技術處理拜城縣眾泰煤焦化有限公司焦化廢水,該工藝采用最新的管式膜技術,強化處理能力,能充分發揮生化反應器特點,使生化池處理效率提高30%～50%。實現了水的循環利用和零排放,取得了顯著的環境效益。可以在不蒸氨的情況下使出水中的氨氮達到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)的一級標準,取代蒸氨系統。

外置式膜生物反應器(CMBR) 焦化廢水 實踐 環境效益

焦化廢水是由原煤的高溫干餾、煤氣凈化等過程中產生的。其成分復雜,含數十種無機和有機化合物。焦化廢水的主要來源有煤挾帶入水、反應生成水和焦化產品洗滌加入的蒸汽和新鮮水、在與煤氣和產品接觸后冷凝或分離出來的廢水。目前國內外常用處理焦化廢水的方法有物化法、生化法及超濾技術。拜城縣眾泰煤焦化有限公司采用外置式膜生物反應器(CMBR)技術處理焦化廢水,獲得了理想的處理效果。

1 廢水的來源及水質指標

拜城縣眾泰煤焦化有限公司是河南進軍新疆的橋頭堡項目,一期年產60萬t焦炭。

工程于2008年5月開工興建,2009年6月底1#焦爐出焦試生產,2009年10月底2#爐出焦試生產,2009年6月廢水處理系統投入正常實用。本系統處理的廢水主要為洗氨系統的富氨水、冷鼓系統的剩余氨水及生活廢水等,小時流量為120 m3,水質指標:NH3-N為4600 mg/L,COD為2900 mg/L,酚為195 mg/L,氰為20 mg/L,油類為95 mg/L,SS為180 mg/L,p H為6～9。

2 外置式膜生物反應器(CMBR)技術原理

CMBR技術是一種專門針對高濃度氨氮廢水處理的新型外置式膜生物反應器技術。此法將化學法脫氮和生化膜處理過程有效結合,用膜替代傳統活性污泥法的二沉池,用泵將生化池內的污泥—水混合液直接打入膜管內,在壓力的驅動下進行膜分離,出水透過膜進入產水箱,而污泥和濃縮液回到生化池繼續參與生化反應。CMBR技術采用德國BERGHOF大通道管式超濾膜,截留孔徑精確到30 nm,能有效截留廢水中的污泥、膠體、懸浮物以及大分子有機物等,使用膜通量高達70～140 L/(m2·h)。該工藝運行維護簡便,通過超濾進行固液分離,將粒徑大于30 nm的顆粒、懸浮物等截留在系統內,使生化池內的污泥濃度提高到10～15 g/L。出水無懸浮物。由于反應器內保持較高的活性污泥濃度,即使難降解的物質在反應器中也不斷反應、降解。

3 外置式膜生物反應器(CMBR)技術對廢水處理的工藝流程

焦化廢水經過隔油池去除焦油后,流入準備槽。進料泵從準備槽取水,將污水送入脫氮塔脫氮,脫氮塔出水冷卻后,通過氣浮進一步去除水中細小懸浮物和乳化油成分,然后將廢水送至膜生物反應池。在生化池里,先后進行厭氧、兼氧、好氧反應,通過硝化、反硝化反應,進一步脫除焦化廢水中的剩余氨氮和COD等其他污染物,使一些大分子有機物斷鏈分解脫除。生化綜合池出水再進外置式的管式膜組件。管式膜組件的出水進清水池,用于洗煤系統補水、配合煤水分調節及路面噴灑用水等,完全實現水的循環利用與零排放。外置式膜生物反應器技術焦化廢水處理流程圖見圖1。

圖1 外置式膜生物反應器技術焦化廢水處理流程圖

4 處理效果

處理后水質指標與《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)一級排放標準對照表見表1。從處理情況來看,該工藝條件下系統運行狀況良好,處理后水質指標全部達標,甚至CODcr、酚、氰及SS等指標優于排放指標要求。該技術流程短,自動化程度高,操作容易,系統穩定,可滿足節能減排要求。

表1 出水水質指標與《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)一級標準對照表

(1)可以取代蒸氨。在不蒸氨的情況下將廢水中的氨氮脫除達標,取代蒸氨系統。該工藝能在脫除氨氮的同時將其轉化為無害物質,不產生二次污染,簡化了處理過程,節省了投資和運行費用。

(2)采用最新的管式膜技術。大大強化處理能力,能充分發揮生化反應器特點,高的污泥濃度可使生化池處理效率提高30%～50%。生化過程具有傳統A2/O法不可比擬的優點。

(3)管式膜的截留孔徑精確到30 nm,經過本工藝處理后,出水可回用熄焦、洗煤,實現了水的循環利用和企業零排放。

[1] 謝陳鑫,魏林瑞,阮曉磊等.氨氮廢水生化預處理技術[J].工業水處理,2008(10)

[2] 李長太,張燕生.焦化廢水生物脫氮研究進展[J].工業水處理,2008(2)

[3] 于開寧,王程,李艷等.焦化廢水深度處理研究進展[J].工業水處理,2009(9)

[4] 聞曉今,周正,魏鋼等.超濾-納濾對焦化廢水深度處理的試驗研究[J].水處理技術,2010(3)

[5] 黃力群.焦化廢水處理技術研究開發最新進展[J].水處理技術,2008(12)

Practice in treating coking wastewater with CMBR process

Jiang Shanyong1,Zheng Changke1,Zhang Kai1,Liu Jiongtian2
(1.Baicheng County Zhongtai Coking Co.,Ltd,Baicheng,Xinjiang 842300,China;2.China University of Mining&Technology,Xuzhou,Jiangsu 221008,China)

Zhongtai County Coking Co.,Ltd.uses the ceramic membrane bioreactor(CMBR)to treat its coking wastewater.The latest tubular membrane process gives full play to the features of the bioreactor,greatly expanding the capacity of wastewater treatment and increasing the efficiency of the biochemical pool by 30%to 50%.The process achieves remarkable environmental benefits such as water recycling and zero discharge.The process makes the content of ammonia and nitrogen in the discharged water conform the first-grade standard of the"Integrated Wastewater Discharge Standards"(GB8978-1996)without ammonia distillation.

CMBR,coking wastewater,practice,environmental benefit

TD994

B

國家“863”計劃(2007AA05Z339)

蔣善勇(1981-),男,工學碩士,工程師,現從事生產技術及經營管理工作。

(責任編輯 張艷華)