焦化污水的生化強化技術及預處理問題解析

趙桐

（新疆新冶華美科技有限公司，新疆 烏魯木齊830022）

焦化廠生產形成的廢水，包含回收焦化產物與制備焦炭等環節生成的廢水，因為可能含有毒性，所以降解難度較大，廢水排放會危及到周圍人類、魚蝦等自然物的正常生活，所以焦炭廠務必要做好廢水預處理工作。在諸多預處理方法中，生化強化技術效果非常顯著，且最終排放的污水滿足環保要求。為此，下面針對焦化污水的生化強化技術與預處理問題展開分析。

1 焦化污水預處理問題

焦化廠針對排放污水的預處理涉及到諸多環節，例如集水井、重力除油池、氣浮除油、中間水池、超濾裝置與反滲透裝置等，最終通過出水去循環水系統完成污水預處理[1]。按照焦化廠污水處理要求（見表1），當前在選擇處理技術與工藝方面存在一些問題，其一是操作人員對污水處理要求的掌握不夠深入，導致水質檢測與處理不達標；其二是生化強化技術應用補不到位，高效降解菌與微生物共代謝作用沒有得到充分發揮，從而影響到污水排放質量。

污水處理水質要求（單位：mg/L）

2 污水處理中生化強化技術的應用

2.1 生化強化技術機理

（1）高效降解菌直接作用。

技術人員利用馴化、篩選、誘變、基因重組技術，可以獲得降解目標物質微生物，針對這些微生物進行處理，需要投入適量菌種，將菌種中的物質消除。高效降解菌直接作用中需要用到的菌株，主要采用質粒育種、基因工程構建的方法[2]。其中質粒育種是將超過兩種微生物在細胞融合作用下，實現供體菌質粒向受體菌轉移，以此獲得功能多樣化的新菌種的過程；而基因工程構建則是利用人工操作提取供體內部DNA，切割、充足處理之后重組體被導入至受體細胞，達到復制擴增、表達遺傳物質的目的，隨后技術人員再進行篩選、鑒定，將外源基因表達產物分離，以此提高污水處理效率。

（2）微生物共代謝作用。

焦化污水內含有大量有害物質，微生物要想直接轉化為碳源生長的難度較大，但是卻可以實現降解，可以通過調整化學結構的方式將有害物質毒性削弱，這一處理過程即為微生物共代謝作用[3]。通過實踐可以總結微生物共代謝作用的幾種類型：第一種是菌株處于新陳代謝狀態下二級基質可以實現共同氧化，將一級介質當做微生物的能源、碳源，在新陳代謝作用下產生特定酶，再通過酶來降解二級基質。但是碳源的類型比較單一，可能不能滿足微生物代謝的需求，必須要及時補充碳源；第二種各個類型微生物的協同作用，污水內微生物必須要有超過兩種微生物才能夠完成降解，當其中一種微生物降解污染物后所形成物質為氧化物，這時便需要由另外一種微生物負責降解這些氧化物，從而達到凈化污水的效果；第三種是休眠細胞降解污染物，如果沒有一級介質，微生物便會轉移到休眠的狀態下，在污水內生產不同種類的酶，通過彼此之間的互相作用降解有機物。

2.2 生化強化技術應用

焦化廢水的成分不僅數量多還具有復雜性的特點，其中包含大量有機物、無機物，所以難免有一些物質無法被降解，屬于處理難度大的工業廢水。所以采用生化強化技術處理焦化廢水，可以在其中投入高效菌種，利用固定化高效降解微生物凈化廢水。采用固定化微生物技術處理焦化污水，核心在于微生物的選擇，需要將其在選正載體中固定，明確微生物高度密集的特征，放置在適合環境下加快繁殖，高效完成焦污水處理。

3 焦化廠污水預處理建議

3.1 完善生化系統

膜系統在污水預處理中使用對于水質有比較嚴格的要求，進水為生化系統出水,要想提高膜系統進水水質,需要將生化系統進行完善。焦化廢水內的有機成分種類較多，氨氮與COD 濃度也相對較高，此外還包括一些化合物，例如多環芳香族、酚類、脂肪族等。如果焦化廠將帶有有毒有害物質的污水直接排放，必然會危害周圍的生態環境[4]。采用生物法進行有機物講解是目前比較常見的方法，焦化廢水的預處理環節A/O、A/O2 兩種工藝也比較常用。按照廢水排放規定與積累經驗，A/O2 工藝的效果更加明顯，再針對性的優化焦化廢水原生化系統，重點使用A/O2 工藝生化處理焦化污水，可以保證水質規范性。

3.2 采用深度處理方法

第一，多介質工藝。以往焦化廠在污水預處理方面，主要采用機械過濾的方式，其中包括混凝、澄清、過濾的三段處理工藝。在實際應用中不僅設備數量多、操作復雜，基建與運行環節還需要投入大量資金，限制了多介質工藝的普及。除此之外，這種工藝還具有如下缺點：（1）需要投入大量藥劑，對周圍環境與技術人員的身體健康造成影響；（2）運行穩定性差，絮凝劑與石灰的投入量較大，會出現大量懸浮固體，致使后續澄清多介質環節的穩定性降低；（3）系統比較復雜，化學藥劑、設施與工藝管道數量較大，增加了超濾預處理環節的復雜性；（4）后期維護需要大量成本，石灰、絮凝劑等的大量投入也會增加動力負荷，藥劑、人工、設備等環節的維修成本。所以，使用多介質工藝期間，需要結合污水處理現狀合理設置多介質系統的位置，將其放置于生物處理系統、膜處理工藝中間，通過該工藝將污水中的懸浮物去除，以此保證水質。

第二，超濾處理工藝。超濾處理需要運用到壓力活性膜，壓力作用下將污水內的膠體、顆粒、分子量相對較高的物質截下。將超濾處理工藝與傳統工藝比對比，前者的操作過程比較簡單，且無需較大的空間，不會造成明顯的水質波動，反滲透脫鹽系統的水質也能夠長時間處于恒定狀態。所以，焦污水預處理環節針對這一工藝的優化，建議采用超濾/微濾工藝，可以進一步提升處理效果。技術人員選擇超濾處理裝置時，必須要考慮到以下幾點：（1）能夠消除污水內的膠體污染，杜絕反滲透系統的膠體污染現象，延長反滲透膜的使用期限；（2）減小污水濁度，保證水質穩定，一般濁度可以控制在1-2NTU，SDI＜3 這一范圍內，可以降低后期反滲透膠體被污染負荷的幾率；（3）超濾處理工藝的占地面積只需要其他工藝的20%左右，有利于節省投資。

第三，納濾和反滲透工藝。在前期凈化處理環節，反滲透進水的硬度、鹽量，處理鹽量方面采用納濾和反滲透工藝可以獲得更為理想的效果。通過反滲透處理，污水內的含鹽量可以消除90%以上，而且反滲透操作不需要比較繁瑣的步驟便可以降低鹽分的回收率、納濾脫鹽率，將其控制在50%～60%這一區間。若優化設計也可以提升鹽分回收率，使濃縮液的含量降低。所以，焦化污水預處理中應用納濾和反滲透工藝，是實現焦化廠生產、經濟效益最大化的有效手段。

綜上所述，焦化廠污水的預處理工作中采用生化強化技術，一方面可以加強污水處理效果，另一方面有利于提高水質，使焦化廠生產污水能夠符合國家規定水質要求，以免對周圍環境造成影響，同時也可以保證處理人員的身心健康。