多級AO和芬頓工藝處理煤化工廢水工程實踐

閆佳

摘要：本文以內蒙古某煤化工公司生產廢水為例，采用多級AO +芬頓工藝處理其產生的煤化工工業廢水，經過2個月的運行及調試，出水COD和NH3-N都能實現穩定達標，證明本工藝具有很高的創新性和適用性。

關鍵詞：煤化工廢水;芬頓;多級AO

中圖分類號：TS78

近年來，可實現石油和天然氣資源補充和部分替代的新型煤化工得到較快發展，然而新型煤化工項目總體水資源消耗大，高濃度廢水排放量高，使得煤化工廢水處理技術的需求愈發迫切[1]。針對煤氣化廢水水質特性，國內外在處理工藝選擇上重點考慮難降解有機污染物、酚、氨氮等污染物的去除[2]，雖然已應用于煤氣化廢水的處理技術較多，但在處理效果、投資成本、操作管理及運行成本上存在諸多問題[3]。本文以內蒙古某煤化工公司生產廢水為例，采用生化+高級氧化處理技術，研究該技術對煤化工工業廢水的處理效果。

1.工程概況

內蒙古省某煤化工公司主要生產煤制乙二醇和液化天然氣，廢水產生量約為2000t/d。根據實測確定進水水質為COD 2000mg/L，BOD5 600mg/L，SS 300mg/L，NH3-N 200mg/L，TP 2.0 mg/L;出水水質達到《污水綜合排放標準》的一級標準。

2.工藝流程

根據對進、出水質的分析，項目的污水處理程度較高;同時，進水COD和氨氮較高，且廢水中含有較多難降解有機物，因此確定的工藝流程見圖1。

3.主要構筑物、設備及參數說明

（1）多級A/O生物反應池

生化池為三級AO形式，A1、A2、A3的進水流量分別為進水總流量的40%、40%和20%，設計混合液濃度MLSS=3500mg/L，設計泥齡26.5d，好氧池硝化負荷為0.018 kgNH3-N/kgMLSS·d，好氧污泥負荷為0.054 kgBOD5/kgMLSS·d，好氧停留時間為59h，缺氧停留時間為19h，氣水比為42：1，混合液回流比200-400%。

（2）Fenton處理單元

二沉池出水自流入調酸池，加酸調節pH 值到3 左右，然后經泵提升至Fenton流化床反應器，在反應器內將難以生化降解的有機物徹底的分解，同時反應后續由于Fe2+被氧化成Fe3+產生混凝效果，有助于反應生成物混凝分離，調節PH至中性的前提下，利用助凝劑的協同作用進行固液分離。

4.調試及運行效果

工程建設完成后，在周邊市政污水處理廠取活性污泥進行悶曝3d后開始調試運行，調試運行期間的進出水COD和NH3-N隨時間的變化曲線見圖2和圖3。

從圖2可以看出，調試和運行期間，進水COD基本在1500—2200mg/L，平均值低于設計值，進水COD變化幅度較大;出水COD在開始的8天內，數值約為300mg/L左右，此時芬頓工藝硫酸亞鐵的投加量為600mg/L，過氧化氫投加量為500mg/L。從第8日開始逐漸增加硫酸亞鐵和過氧化氫的投加量，到第16天，硫酸亞鐵的投加量為1500mg/L，過氧化氫投加量為850mg/L，出水COD基本達標，保持在100mg/L以下。第28—34天，出水COD超標的原因可能是進水COD突然增高。第36—60天，出水COD基本穩定在90mg/L，滿足出水要求。

從圖3可以看出，進水NH3-N的指標變化幅度也較大，并且進水平均值高于設計值，這是由于公司在工程建設期間更換了生產原材料，造成NH3-N的增加。在調試的第1—14天，出水NH3-N較高，去除率較低，這是因為生物缺氧池掛膜未達到設計要求，連續在缺氧池投加了少量葡萄糖后，第14—36天，出水NH3-N逐步下降，到第36天后，停止投加葡萄糖，出水NH3-N仍能穩定達到15mg/L以下，實現穩定達標。

5.結論

本文以內蒙古某煤化工公司生產廢水為例，采用多級AO工藝+芬頓工藝處理其產生的煤化工工業廢水，工藝貼合石化工業廢水實際水質特征，具有很高的創新性和適用性。經過2個月的運行調試，出水COD基本穩定在90mg/L，出水NH3-N基本穩定在15mg/L以下，滿足出水要求。

參考文獻：

[1]姚碩，劉杰，孔祥西等。煤化工廢水處理工藝技術的研究及應用進展[J]，工業水處理，2016，36（3）：16-20

[2]蔣芹，鄭彭生，張顯景等。煤氣化廢水處理技術現狀及發展趨勢，能源環境保護，2014，28（5）：9-12

[3]谷力彬，姜成旭，鄭朋。淺談煤化工廢水處理存在的問題及對策[J]，化工進展，2012，31（增）：258-260