焦化廠高濃度氨氮廢水的治理效果分析

李德穎

邢臺旭陽科技有限公司，河北邢臺 054001

焦化廠的焦化廢水中含有大量難以降解的有機物以及較高濃度的氨氮，不僅具有著非常復雜的組成成分，同時還具有變化很大的水質、水量。另外，COD以及NH3-N的去除效果，也是無法通過傳統的活性污泥法生物處理工藝達到人們的理想目標，污水排放分量無法達到國家規定的排放標準，對環境以及人們的身體造成巨大的危害。

1 目前焦化污水處理中存在的問題

在高溫情況下對原煤進行干餾、化工產品的精制過程以及凈化煤氣的過程，都會產生成分復雜的焦化廢水。而原煤組成的變化、制造工藝的方式都會造成其水質組成的變化。焦化廢水中的氨氮的濃度較高，同時還具有有濃度較高的苯、氰等難以降解且具有一定毒性的有機物，這些物質一旦沾染到水體，必然會產生嚴重危害。長期以來，對于焦化污水處理的問題，在經過一系列的技術改造后，目前，在治理焦化污水的方法上，已經取得很大的突破。

2 分析、處理水質的具體實施方案

以山東某煤化公司為例。該公司所使用的是建立在回收焦油、苯水、氨水等進行干預處理工藝基礎上建立的二次曝氣活性污泥法。目前，該公司的廢水中包含焦油分離水、粗苯分離水、煤氣冷凝水以及氨水等，總量每天可達到300m3，而公司的處理設備目前的處理能力可以達到每小時40m3[1]。從具體的數據指標能夠看出，這種生化工藝具有兩個主要缺點：

2.1 排放廢水中氨、氮超標

因為焦化廢水中，廢棄氨水含量較大，導致過多的氮作用于生物凈化的具體實施過程中，經過生物凈化工序后，所排放的廢水中，氮的含量很高，相較于國家規定的排放標準，已經屬于嚴重的超出范圍。

2.2 COD值高于正常值

根據國家污水綜合排放標準規定的數值來看，該公司的COD值嚴重超出規定標準，一般情況下，COD值可維持在每升200mg，偶爾情況也有可能使數值達到或者超出300mg[2]。因此，為了能夠將焦化廢水的處理能夠達到低耗損、簡便、高效的目的，也為了降低NH3-N含量與COD值，需要以原有的活性污泥法為基礎，結合澆花廢水生化處理，解決COD值超標的問題。

3 改造廢水處理工藝的具體實施策略

3.1 改進生化處理工藝

好氧處理工藝是一種較為傳統的處理工藝，長期以來，該公司使用該工藝并沒有得到明顯的氨、氮處理效果。經過探索研究，在原有的生化工藝處理基礎之上，成功的把兩級好氧工藝改善成為A/O法，但是這種工藝并沒有得到廣泛普及，其原因主要是因為，雖然使用該方法進行處理能夠得到明顯的氨、氮去除效果，但是該工藝具有非常高的要求條件，維持硝化、反硝化過程所需要的高溫是冬季中難以維持的，同時，需要補充較高的、碳源，也就是具有較高的運行成本[3]。

3.2 深度處理焦化廢水

深度處理工藝是繼該公司生化處理后運用的一種工藝處理方式，其中包括的方式主要有：光催化氧化法、吸附法、氧化塘法、物化法、固定化生物技術等。該公司選擇運用絮凝沉淀、吸附過濾法進行深度處理，該方法工藝操作簡便、運行成本較低。利用將化學試劑投入到絮凝池中，進而膠體的穩定性因此被破壞，可以分離的絮凝體就是通過排出廢水中微小的懸浮物和膠體凝聚而成，使用斜板沉淀池對絮凝體進行分離，再利用焦炭對過濾池吸附，最終將其排出。

3.2.1 混凝再凈化技術

為了能夠更好地找出混凝劑最佳投放量，需要先對其進行實驗，抽取同樣量數的焦化外排廢水的水樣本，選取不同的混凝劑，再進行凈化操作。混凝池的導入是生化出水操作的第一步，同時需要將成本低、pH值適應能力較高的聚合氯化鋁 （PAC） 倒入生化廢水中，還要將少量的聚丙烯酰胺 （PAM） 加入其中，并調合理調整比例。這個方法可以高效地除去廢水中的大分子有機物、懸浮物。

3.2.2 選擇合適的吸附材料

（1） 活性炭吸附法。疏水性是活性炭表面具有的性能，在液體中的吸附效果是非常明顯。需要注意的是，這里所指的液體范圍是指除水以外的液體，也就說，雖然活性炭表面的疏水性可以有效的吸附液體，但是基本不吸附水[4]。這種工藝存在過程復雜、成本過高的缺點。

（2） 將冶金焦作為吸附材料。一般而言，體積粒度10mm的焦粒會被作為正品銷售，在選擇吸附材料時，通常會選擇直徑7mm＜Xmm＜10mm，而體積小于10mm的焦粒[5]。為了擴大焦粒的表面積，使其能夠應用吸附工藝上，需要先對其進行活化，生成大量的小孔。相對而言，性價比比較高的活化方法是，選根據工藝的條件決定時間、溫度，然后在高溫下對其進行加熱。而若要得到良好的絮凝吸附效果，進行有針對性的降低污染物濃度以及去除色度，需要利用活化之后的焦炭結構中數量較多的堿性基團。作為一種較為理想的吸附過濾材料，失效后的焦炭依然可以作為燃料回爐，不會產生二次污染。

4 結語

總而言之，在深度處理中，絮凝沉淀法以及焦炭吸附過濾法不僅經濟有效，而且性價比高。將活性炭換成焦炭應用于一些大型的處理裝置中，可以有效地將一些難以降解的雜質除去，同時能夠節約工藝處理的成本，為企業帶來更大的利潤。

[1] 劉小瀾，王繼徽，黃穩水，等.磷酸銨鎂法處理焦化廠高濃度氨氮廢水[J].環境污染治理技術與設備，2015，6（3） ：65-68.

[2] 徐彬彬.吹脫法處理焦化廠高濃度氨氮廢水的試驗研究[D].成都：西南交通大學，2014（25） ：30-36.

[3] 王紅梅.焦化廠高濃度氨氮廢水的治理研究[J].潔凈煤技術，2016，15（1） ：115-116，119.

[4] 劉小瀾.化學沉淀法處理焦化高濃度氨氮廢水技術與工業應用探討[D].長沙：湖南大學，2014（31） ：11-19.

[5] 石順存，萬圣明，李志友，等.化學氣浮法預處理高濃度氨氮廢水的研究[J].工業水處理，2016，26（9） ：41-45.