對酚氰廢水處理工藝的看法及改進建議

摘要：文章介紹了采用A2/O工藝處理焦化廠酚氰廢水的運行情況，以某焦化廠酚氰廢水處理站為基礎，討論了在處理過程影響出水水質的主要因素、操作管理經驗以及改進建議。

關鍵詞：焦化；酚、氰；A2/O；HRT；深度處理

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）10-0060-02

某100萬噸/年焦化廠采用清污分流的方式處理廠區的各類下水。其中，蒸氨廢水、煤氣水封水、事故水等廢水成分復雜，有毒有害污染物濃度高，進入酚氰廢水處理站進行處理，處理工藝為國內較為先進的A2/O二級生物處理技術（即厭氧-缺氧/好氧）。在降解廢水中酚、氰的同時，也降低其中的COD、氨氮等污染物，處理能力為50m3/h。該處理系統由預處理、生化處理、混凝反應沉淀和污泥濃縮、污泥壓濾等工序組成。

1 工藝簡介

來自廠內各作業區的高濃度廢水，首先進入預處理工序的除油池，利用密度不同去除輕油、重油，再進入浮選系統，利用加壓溶氣氣浮法去除乳化油，最后進入調節池進行水質和水量的調節。調節后的廢水進入生化反應階段，依次經厭氧、缺氧、好氧工序，在去除酚、氰的同時，也有效去除COD、氨氮等有機物，出水進入二沉池，在此進行泥水分離，出水經回流水井一部分進入缺氧給水池吸水井，其余自流進入后混凝沉淀池，再經過投加化學藥劑使其中的膠體和細小懸浮物聚集成絮凝體，出水進入過濾給水池送至生物濾池進行過濾后進入處理后水池，一部分出水送至煉焦車間進行熄焦，一部分作為煤場噴灑水，抑制揚塵產生。

剩余污泥和混凝沉淀池排出的污泥進入污泥濃縮裝置進行處理。濃縮后的污泥用壓濾機脫水，濃縮后的上清液回污水處理系統，泥餅送至備煤車間加工型煤。

2 影響出水水質的主要因素

2.1 進水酚、氰含量的影響

洗滌工段的貧液經脫酸蒸氨后產生的廢水即蒸氨廢水。另外，還有煤氣管道的水封水、一旦發生事故還有事故水等，該類廢水中的含酚、氰濃度比較高，酚濃度在800～1000mg/L，氰濃度在20mg/L，當出現事故時，濃度更高，當進水酚濃度控制在700mg/L以下，廢水含氰小于18mg/L時，增加水力停留時間后，經處理后的出水含酚、氰濃度均可在0.5mg/L，且但考慮酚氰廢水的日常管理及系統的合理運行，一般根據實際將進水酚濃度稀釋至200～300mg/L。

進水氰濃度對硝化率影響較大，當氨氮負荷不變，隨著氰濃度的增加，硝化率有所下降；當氨氮負荷及氰濃度同時增大，當濃度高到一定范圍時，硝化率明顯下降。實際運行中，控制氰濃度的同時控制氨氮負荷，氰濃度控制在6～10mg/L，氨氮負荷控制在0.25左右，可保證較好的硝化率。

2.2 污泥回流比的影響

回流污泥是從二沉池底回流到厭氧池，靠回流污泥維持各段污泥濃度，使之進行生化反應。如果污泥回流比太小，各段的生化反應速率較低；回流比太高，A2/O工藝系統中硝化作用良好，反硝化效果不佳，也不利于除磷；如果A2/O工藝系統運行中反硝化脫氮良好，而硝化效果不佳，此時雖然回流污泥中硝態氮含量減少，對厭氧除磷有利，但因硝化不完全造成脫氮效果不佳。

針對污泥回流比的大小對A2/O工藝的影響，企業生產中污泥回流比控制在40%～70%，脫氮除磷效果均

較好。

2.3 混合液回流比的影響

混合液回流比的大小，主要影響脫氮率除磷效果，需要同時考慮脫氮除磷效果和運行費用兩個方面。回流比過小，硝態氮在二沉池停留時間長，會發生厭氧反硝化，產生氮氣附著在污泥體表，使污泥上浮隨水流失，出水SS、COD增高。若回流比過大，工藝運行所需動能增大，成本增高。一般取3～4倍回流水。此時，硝態氮的脫氮率較好，運行費用較低。

2.4 溶解氧的影響

生化過程耗氧主要發生在好氧池和缺氧池。共分為兩部分：一部分是有機物轉化為H2O、CO2、NH3所需的氧量；另一部分是硝化過程所需氧量。

厭氧池中溶解氧的含量控制在0.2mg/L以下。缺氧池內反硝化菌屬于兼性菌，一般溶解氧控制在0.5mg/L以下，可確保脫氮反應順利進行，當缺氧池內溶解氧高于0.5mg/L時，出水中的NO2-、NO3-增高。一般好氧池溶解氧控制在2mg/L～5mg/L，溶解氧不足無法進行反硝化反應或反應不完全；溶解氧過高，細菌自身會發生氧化分解，并且也影響反硝化反應。

2.5 廢水溫度的影響

經過長期運行發現，生化過程中，好氧池的溫度控制在28℃～35℃之間，缺氧池溫度控制在25℃～32℃之間時，微生物活性高，生化效率高，出水水質好。

2.6 水里停留時間（HRT）的影響

HRT越長，各出水指標越低，但當HRT達到一定時間后，COD、氨氮等的濃度無明顯變化，根據生產運行的實際情況，該企業A2/O水力停留時間控制在7～10h。通常厭氧段、缺氧段、好氧段的水力停留時間比為1∶1∶（3～4）。

3 存在的問題

3.1 進水水質波動大

在運行中，由于原料煤揮發分、硫分等差別很大，且煉焦工段經常存在工藝調節，導致荒煤氣成分波動。此外，化產回收工段的洗滌、脫酸蒸氨等工序也在操作上存在一定的不確定性，所以酚氰廢水處理站的進水水質波動較大，甚至某些工藝參數超出指標范圍。導致出水水質不穩，曾出現因進水不穩引起污泥死亡、上浮，導致出水懸浮物超標的現象。

3.2 冬夏季節水溫溫差大

該企業所處區域冬夏平均溫差較大，從蒸氨工段至酚氰廢水處理工段距離較遠，隨做管道保溫，但冬夏兩季進水水溫差別大，為盡量保證污水系統水溫穩定，需在蒸氨工段維持較高的蒸氨廢水溫度，造成二段換熱器結垢現象明顯，清洗頻率明顯升高。

3.3 部分設備進入大修期

經過長時間運行，該酚氰處理站已出現部分缺氧池填料坍塌損壞，好氧池部分曝氣管道、曝氣頭損壞、堵塞，導致生化效果變差，影響出水水質。

3.4 甲醇投產的影響

甲醇工程在建設中，即將投產，甲醇工段產生的廢水將進入該系統一并處理，其中的COD含量在8000mg/L以上，相對酚氰廢水而言，屬于高濃度易降解的有機廢水。對該系統有一定的影響，需將各影響因素考慮全面，為以后處理站的運行調節提供依據。

4 想法與建議

4.1 增加模糊控制系統

建議在該系統增加模糊控制系統，以根據季節、進水水質、水溫、溶解氧及出水的COD、氨氮等情況的不同，確定不同的供氣量，即確定空氣調節閥的開度和鼓風機的開啟臺數及其轉速，保證系統穩定運行，保證出水水質達標。

4.2 增加污水深度處理

干熄焦建設是焦化企業面臨的普遍問題，在干熄焦項目建成投產后，酚氰處理站出水將面臨不能熄焦，外排又不達標的問題。

建議企業考慮在該酚氰廢水處理工藝的基礎上增加污水深度處理工藝。經過實地調研某焦化廠污水處理站工藝：A2O+多介質過濾+超濾+樹脂吸附+反滲透的深度處理工藝，凈水可用作循環水補充水，濃水可用作煤場噴淋。該工藝的產水率可在80%以上，運行成本6元/噸，運行三年來，系統穩定。

參考文獻

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作者簡介：付會彥（1984—），供職于唐山佳華煤化工有限公司，研究方向：環保技術與管理。