焦化廢水處理工程設計探索

王 春王 萍

（1.國電南京自動化股份有限公司節能環保事業部水環保及拓展業務單元，江蘇 南京 210032；2.南京龍源環保有限公司，江蘇 南京 210012）

焦化廢水處理工程設計探索

王 春1王 萍2

（1.國電南京自動化股份有限公司節能環保事業部水環保及拓展業務單元，江蘇 南京 210032；2.南京龍源環保有限公司，江蘇 南京 210012）

本文詳細介紹了一種“焦化廢水處理工藝”的設計及計算，該工藝具有技術穩定可靠、設計新穎、運行操作簡便等特點，系統出水滿足或優于《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）一級排放標準。

焦化廢水；A2/O；臭氧氧化；BACF

1.工程概況

山西某焦化廠本期工程設計水量為70t/h。廢水水質：NH3-N約250mg/L，CODcr約3500mg/L，酚800mg/L，CN-20mg/L，油350mg/L，S2-40mg/L，SS約250mg/L，pH9-11，要求出水指標達到或優于《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）一級排放標準。

2.處理工藝與流程

處理工藝流程如下：

工藝流程特點：

（1）生產廢水和蒸氨廢水等含懸浮物、氨氮、硫化物和油脂濃度高的工業廢水先經過隔油、破乳氣浮預處理。生物污水直接進厭氧池，減少前段預處理負荷，并可提供后續生物處理微生物碳源，提高廢水可生化性。

（2）生物處理采用A2/O生物處理工藝，處理效果穩定，抗沖擊負荷，操作管理維護簡單。厭氧段水解酸化提高后續好氧可生化性，一級活性污泥生物氧化工藝可抗高有機負荷，有效去除污水中的大部分污染物，如酚、氰、CODcr、SS同時進行硝化反應。二級生物接觸氧化工段，進一步保證硝化過程的完成和有機物的有效降解。中間沉淀池污泥回流至缺氧池，以提供充足的微生物，同時將生物膜好氧氧化池內混合液回流至缺氧池，以保證缺氧池有足夠的硝酸鹽。

（3）生物處理后續設臭氧氧化加BACF工藝以替代常規的混凝沉淀過濾深度處理組合工藝，以確保廢水處理后達到回用要求。

3.工藝設計（主要設備）

（1）調節池

設水力停留時間t=10h，長×寬×深=14m×10m×5m；調節池內設一臺4kW的攪拌機。池內集水坑中安裝2臺自動攪勻潛污泵（Q=80m3/h，揚程10m，功率4kW），一用一備。

（2）粗粒化隔油池

隔油池采用平流式隔油池。設計停留時間2h，設計有效水深2m，則容積V=QT=70×2=140m3，設2格，每格尺寸14m×2.5m，設計超高0.4m，則總高為2.4m，隔油池上設活動蓋板。設備選用鏈帶式刮油刮泥機。

（3）壓力氣浮池

采用圓形氣浮池。接觸區設計停留時間12min，表面負荷48m3/m2h。分離區設計停留時間40min，表面負荷9m3/m2h。氣浮池體積V=QT=1.46m3，取2m3，有效水深2m，設計超高0.4m，則氣浮池直徑為1.13m，取1.2m。氣浮池端部設集沫槽。配套刮渣機、溶氣罐、釋放器、空壓機、溶氣水泵和加藥箱。根據需要加破乳劑（硫酸鐵）和pH調節劑。

（4）厭氧（水解酸化）池

厭氧池設計停留時間為10h，體積V=Kz·Q·HRT=1.5×70×10=1050m3。

水解池設3格，每格體積V均=350m3設有效水深5m，每格水解池長L=20m，寬W=7m；取超高0.5m，則池總深H=5.5m，每格池表面積A=70m3。配彈性立體填料，考慮添加磷酸二氫鉀（硫酸鈉和氫氧化鈉）以調節污水中的氮磷比。

（5）缺氧池

設計停留時間為5h，體積V=350m3，水解池設3格，每格體積V=120m3，根據需要投加甲醇以調節碳、氮、磷比。缺氧池內每格設潛水攪拌機1臺。

（6）活性污泥好氧氧化池

設計停留時間為2h，體積V=140m3，水解池設2格，每格體積70m3，設有效水深3m，每格水解池長L=6m，寬W=4m。取超高0.5m，則池總深H=3.5m。取汽水比25，則供氣量1750m3/h。選用羅茨鼓風機進行曝氣，好氧池內設微孔曝氣頭。

（7）生物膜好氧氧化池

設計有效容積負荷Nv=2kgCOD/m3d。則接觸氧化池有效容積V=3276m3，則水力停留時間T=V/Q=0.23d=5.6h。設3座接觸氧化池。總氧化池長×寬×深=24m×16m×5.5m。

按汽水比12估算，進氣量為840m3/h。采用隔膜曝氣頭，用量2.5個/m2水面，額定工作風量2～3m3/個h，曝氣頭數量為2.5×1092=2730個。

（8）沉淀池

設計為平流式沉淀池，尺寸為：長×寬×深=18.8m×5m×5m。

（9）臭氧氧化反應池

由于沉淀出水濁度較低，臭氧氧化通過微孔曝氣盤以微氣泡的形式與水充分接觸。HRT=10min，臭氧投加量為6mgO3/L水。長×寬×深=2m×1m×6.8m。

采用微孔曝氣盤釋放臭氧化氣，設計兩個投加點，第一個投加點的臭氧投加量為0.294kg/h，HRT=5min；第兩個投加點的臭氧投加量為0.126kg/h，HRT=5min。

（10）BAC濾池

采用翻板濾池，設計濾池體積V=QT=70*（1/6）=11.7m3，取12m3。取長L=3m，寬W=2m。活性炭選擇破碎炭，有效粒徑0.9～1.1mm，比表面積1000m2/g。

采用汽水兩階段反沖洗和單獨水反沖洗方式交替運行，氣沖強度55～57m/h，歷時2～3min，水沖強度25～29m/h，歷時5～10min。采用濾板濾頭布水布氣系統。

4.運行費用分析（表1）

表1　

結語

焦化廢水中含有酚、氨氮、氰、苯、吡啶、吲哚和喹啉等幾十種污染物，成分復雜，污染物濃度高、色度高、毒性大，性質非常穩定，是一種典型的難降解有機廢水。本設計運用A2/O工藝+臭氧氧化+生物活性炭濾池（BACF）組合技術，能有效保障出水指標特別是CODcr和氨氮的達標排放。另外，從運行成本來看，還有下降的空間，我國焦化行業經濟不景氣，焦化廢水處理一直是個難題，我們可以在通過發掘各種技術來有效降低其工程投資和運行成本。

［1］ GB8978-1996，污水綜合排放標準［S］.

［2］史靜，呂錫武，朱光燦，等.進水碳磷比對連續流反硝化除磷工藝脫氮除磷效果的影響［J］.東南大學學報，2012，42（1）：94-98.

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