煤化工行業高硬度污水處理方式優化探究

杜再娟

(神華包頭煤化工有限責任公司，內蒙古 包頭 014010)

我國內蒙古、西北地區屬于貧水區域，高負荷生產線上的高硬度污水的處理回收再利用是煤化工行業面臨的難題，在原設計基礎上對污水進行優化運行是解決這一問題的著手點。筆者采用“高密度沉淀池+預處理+A/O+曝氣生物濾池(BAF)”處理工藝開展了相關優化研究，污水處理裝置由污水預處理、A/O生化處理、曝氣生物濾池(BAF)、污泥處理、加藥等系統組成，以期減少高硬度來水在污水系統結垢、影響生產的現象，保證出水合格。

1 試驗原水

1.1 設計來水指標

試驗中，高硬度污水的設計進水水質見表1。

1.2 實際運行情況

1.2.1 系統狀態

氣化來水的硬度高，導致污水處理裝置水下設備、設施結垢嚴重，尤為突出的是好氧池曝氣管。生化系統需要連續運行，一旦曝氣膜出現問題時無法停運檢修，導致生產裝置通過減負荷以提供檢修時間。為緩解污水處理系統的運行壓力，保證外排廢水達標，必須對預處理運行方式進行優化。

表1 設計來水水質

1.2.2 實際進水水質

試驗中，10 d內上游氣化來水的水質見表2。

表2 實際來水水質

2 系統處理方式與存在的問題

2.1 處理方式

上游高硬度來水采用“高密度沉淀池軟化法”處理方式。

① 高硬度污水經過高密度沉淀池一次沉淀后進入高密度沉淀池的配水區，在該區投加PAC助凝劑和PAM絮凝劑，進行調配絮凝。

② 污水自流進入絮凝區，初步形成礬花體。為了更好地去除硬度，將后續沉淀區的污泥回流至絮凝環節，以提高沉淀速度。在絮凝區投加1.5%碳酸鈉藥劑，去除永久性硬度，去除率能達到80%。

③ 控制絮凝區污泥回流量為進水量的3%。

2.2 存在的問題

① 根據上游來水的濁度，水中的顆粒細小，僅投加PAC助凝劑不能形成大礬花體，并且投加在第一混凝區的反應時間不足，無法取得良好的處理效果。

② 采用所設定的3%污泥回流量，絮凝效果不佳。

③ 碳酸鈉投加系統頻繁故障，備件維護費用較高。

3 高硬度的污水處理運行方式優化

① 將上游廢堿液再利用，排至緩沖池，調節pH值至7.9～8.5，永久性硬度通過絮凝排泥均能去除。

② 根據上游來水水質和運行狀況，將回流污泥第二混凝區回流量調至5% ～7%，效果最佳。

③ 停運碳酸鈉投加系統，節約檢維修費用的同時回收焚燒爐產生的廢堿液，調整來水的pH值，從而既滿足了生產需要又節約了運行費用。

④ 將陰離子PAM絮凝劑的投加點引至進水廊道處，陰離子PAM對水中膠粒有較強的吸附結合力，同時是線性高分子，在池內隨水流的適當伸展能很好地發揮吸附架橋的絮凝作用。

⑤ 加強預處理系統的排泥次數，以少量多次排泥的方式，提升較好的回流污泥進行絮凝處理。

4 優化運行效果

進行相應的優化調整后，高硬度污水連續運行10 d的出水水質見表3。

表3 優化運行后的出水水質

5 結論

通過優化運行，對高硬度污水的處理效果明顯提升，對永久硬度的去除率上升至98%以上，暫時硬度的去除率達到90%以上，解決了高硬度污水在運行過程中對污水處理系統的影響，減緩了結垢現象的發生，保證后續深度生化系統的正常運行。