焦化廢水生化處理設計要點

李玲

（遵化國禎污水處理有限公司 貴州遵化 064200）

焦化廢水生化處理設計要點

李玲

（遵化國禎污水處理有限公司 貴州遵化 064200）

焦化廢水是一種高濃度、高氨氮、難生物降解的工業廢水。本文簡要論述了處理該廢水所采用的主要工藝，以及各個處理環節的設計要點及采用的相應參數。

焦化廢水;碳氮比;生化處理

焦化廢水是一種公認的難生物降解的工業廢水，煤在煉焦時（煤料在焦爐炭化室內進行高溫干餾）除有75%左右變成焦炭外，還有25%左右生成多種化學產品及煤氣。來自焦爐的荒煤氣（或稱粗煤氣）在集氣管中用70℃～75℃的循環氨水直接噴淋，使煤氣溫度從650℃～700℃降至80℃～85℃，然后在間接冷卻器中再降至25℃～45℃。經上述冷卻后產生的水，可以提取出煤焦油、氨、萘、硫化氫及粗苯等化學產品，并得到凈煤氣。回收上述各種產品后的水可以循環使用，而剩余部分稱為剩余氨水，需排入廢水處理站進行處理。

所以，焦化廢水是一種高濃度（COD），高氨氮有機廢水。

1 焦化廢水水質及特性

剩余氨水未經脫酚蒸氨時

COD=3000mg/L～10000mg/L

NH3-N=2000mg/L～3000mg/L

酚=1700mg/L～2300mg/L

上述水經脫酚蒸氨后

COD=3000mg/L～3800mg/L

BOD=600mg/L～1000mg/L

酚=600mg/L～900mg/L

氰=10mg/L

油=50mg/L～70mg/L

氨氮=300mg/L左右

焦化廢水所含污染物包括酚類、多環芳香族化合物及含氮、氧、硫的雜環化合物等，是一種典型的含有難降解有機化合物的工業廢水，焦化廢水中的易降解有機物主要是酚類化合物和苯類化合物，砒咯、萘、呋喃、咪唑類屬于可降解類有機物，難降解的有機物有砒啶、咔唑、喹啉、吲哚等。

焦化廢水生化性很差，其生化性指標一般為0.2～0.3，屬難生化處理工業廢水。

2 焦化廢水生化處理工藝

現階段焦化廢水處理生化部分常采用A2/O2處理工藝，即厭氧（水解酸化）——缺氧（反硝化）——好氧（碳化）——好氧（硝化）——沉淀處理工藝。在生化處理前需進行預處理，包括蒸氨后的水冷卻及去除殘留于廢水中的煤焦油。在生化處理后根據出水水質要求需進行深度處理，包括吸附或膜過濾，本文不涉及預處理及深度處理部分，僅對焦化廢水的生化處理設計要點進行論述，如下:

2.1 厭氧（水解酸化）

水解酸化作用是提高焦化廢水的可生化性。水解酸化對于焦化廢水的處理十分必要，難降解的多環芳香烴和雜環化合物經水解和產酸能轉化為簡單的低分子有機物，為后續處理提供易于氧化分解的有機底物，從而提高廢水的可生化性。

2.2 缺氧（反硝化）

缺氧反應主要是以來自好氧回流NO3--N為電子受體，以有機物為電子供體，將NO3--N還原為N2，同時將有機物降解，并產生堿度。與一般的脫氧除磷A2/O工藝稍有不同，焦化廢水在缺氧段還能去除大量難降解有機物。

由于焦化廢水屬高氨氮有機廢水，因此也有必要設單獨的反硝化處理單元。

2.3 好氧（碳化）

好氧（碳化）的作用是異養菌在有氧條件下降水中BOD轉化為二氧化碳和水。只有水中的BOD濃度較低而異養菌不能占優勢的前提下，才能使硝化菌占據優勢，將水中的氨態氮進行硝化。實際上好氧（碳化）是為后續的好氧（硝化）創造有利條件。

2.4 好氧（硝化）

好氧（硝化）的功能是自養菌（硝化菌）在有氧條件下，將水中的氨氮氧化為硝態氮。

焦化廢水屬高氨氮有機廢水，因此硝化反應是關系到處理成敗的很關鍵的環節。

3 焦化廢水生化處理設計要點

焦化廢水屬于高有機物濃度、高氨氮、難降解有機廢水，除采用正確的處理工藝外，必須遵循以下設計要點。

3.1 生化處理進水對微生物有害物質控制濃度

焦化廢水進入生化反應前一般應使下列物質控制在限定濃度以下。

揮發酚不高于300mg/L

氰化物不高于40mg/L

硫化物不高于30mg/L

揮發氨不高于30mg/L

苯不高于50mg/L

進水中上述物質如果超過限定濃度，就會對微生物產生抑制作用，使微生物失去活性，導致廢水處理運行失敗。

3.2 碳氮比

廢水生化處理需要一定比例的氮元素，而生化脫氮反應則需要一定比例的有機碳，因此，焦化廢水的生化處理滿足一定的碳氮比（C/N）至關重要。A/O工藝中應有充足的碳源供硝化和反硝化細菌利用。反硝化效率隨C/N提高而上升，焦化廢水C/N比應大于6～7才能有滿意的脫氮效果。

3.3 回流比

為了提高脫氮效果，必須提高混合液及活性污泥回流比，因為提供反硝化的NO3-、NO2-愈多，回流比愈大，COD和硝酸鹽氮去除效果愈好，但是相應動力消耗愈大，一般認為回流比4～6最經濟。

3.4 主要設計參數

提供幾個主要設計參數，以供參考

泥齡θC=30～60 d

COD負荷NCOD=0.8～1.0kg/kgVSS·d

NH3-N負荷NNH3=0.15～0.2kg/kgVSS·d

硝酸鹽負荷NNO3=0.05～0.06kg/kgVSS·d

4 結語

焦化廢水屬高濃度高氨氮有機廢水，且生化性較差，其含有難降解的多環烴及雜環烴有機物。必須采用生化——物化處理方式才能達到要求的處理標準。其生化處理部分必須遵循上述原則，否則其COD和NH3-N難以同時達標。

[1]邵林廣,陳斌,等.缺氧-好氧固定床生物膜系統處理焦化廢水的試驗研究.給水排水,1995(3).

[2]孫嘉禾.從硝化-反硝化反應分析焦化廢水控制條件[D].河北給排水,2002.