行业现状及焦化污水特征 焦化废水是炼焦、煤气在高温干馏、净化及副产品回收过程中,产生含有挥发酚、多环芳烃及氧、硫、氮等杂环化合物的工业废水,是一种高CODcr、高酚值、高氨氮且很难处理的一种工业有机废水。其主要来源有三个:一是剩余氨水,它是在煤干馏及煤气冷却中产生出来的废水,其水量占焦化废水总量的一半以上,是焦化废水的主要来源;二是在煤气净化过程中产生出来的废水,如煤气终冷水和粗苯分离水等;三是在焦油、粗苯等精制过程中及其它场合产生的废水。
行业现状及焦化污水特征
焦化废水是炼焦、煤气在高温干馏、净化及副产品回收过程中,产生含有挥发酚、多环芳烃及氧、硫、氮等杂环化合物的工业废水,是一种高CODcr、高酚值、高氨氮且很难处理的一种工业有机废水。其主要来源有三个:一是剩余氨水,它是在煤干馏及煤气冷却中产生出来的废水,其水量占焦化废水总量的一半以上,是焦化废水的主要来源;二是在煤气净化过程中产生出来的废水,如煤气终冷水和粗苯分离水等;三是在焦油、粗苯等精制过程中及其它场合产生的废水。
焦化废水所含污染物包括酚类、多环芳香族化合物及含氮、氧、硫的杂环化合物等,是一种典型的含有难降解的有机化合物的工业废水。焦化废水中的易降解有机物主要是酚类化合物和苯类化合物,砒咯、萘、呋喃、眯唑类属于可降解类有机物。难降解的有机物主要有砒啶、咔唑、联苯、三联苯等。
焦化废水的水质因各厂工艺流程和生产操作方式差异很大而不同。一般焦化厂的蒸氨废水水质如下:CODcr3000-3800mg/L、酚600-900mg/L、氰10mg/L、油50-70mg/L、氨氮300mg/L左右。如果CODcr按3500mg/L计,氨氮按280mg/L计,则每吨焦炭最少可产生0.65kgCODcr和0.05kg氨氮,全国机焦产量为7000万吨,则每年可产生45500吨CODcr和3500吨氨氮,如果污水不处理,将对环境造成多么大的污染。
一般原水水质及设计处理工艺
1.5工艺流程简述
格栅安装于废水处理系统的进水口,用于截除水体中粗大漂浮物和树枝、杂草和碎木、塑料制品废弃物和生活垃圾等杂质,达到保护机泵安全运行、减轻后续工艺负荷的目的。污水经格栅自流入集水池,在集水池内设置提升泵,定期将废水提升至后续处理工序。同时设置事故池,当水中氨氮含量超过正常允许范围可能对后续的生物处理造成危害时,先将废水送到事故池存放,待正常后,将事故池废水少量按一定比例混到正常工况排出的废水中,缓慢处理,以保证厌、好氧工序的正常运行。
集水池废水提升至隔油池进行处理,轻油上浮排入集油桶中,重油靠静压排入池外集油桶。隔油池出水自流入气浮装置,先经加药絮凝反应后,在气浮装置内可将轻油有效的去除,一部分COD、BOD也得到去除,保证了后面生化处理的正常进行。
气浮池出水自流入调节池,调节池设计足够长的停留时间,以保证足够大的有效容积,并辅之以空气搅拌装置,使废水均质均量,便于生物处理的稳定。
调节池废水提升至A2/02段,进行生化反应,降解废水中的有机物和氨氮。A2/02工艺原理简介
A2/02工艺的前身是A2/0工艺,它是在A2/0工艺的后面加二级好氧法,以进一步提高有机物的去除率和氨氮的硝化率。A2/0是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文缩写,它是厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺的简称。A2/0工艺核心是在厌氧-好氧工艺(A/O)中间加一缺氧池,将好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端。该工艺同时具有脱氮除磷的目的。
厌氧段(A段):
废水首先进入厌氧池,废水中难以降解的芳香族有机物在厌氧段开环变为链状化合物,链长化合物开链为链短化合物。由于焦化废水中含有大量的喹啉、吡啶和异喹啉等难降解的化合物,设置厌氧段的目的主要是借用厌氧生物对多环类化合物的变构或解链作用,把好氧和兼氧生物难降解的某些物质转化为易降解的物质。
缺氧段(A段):
经过厌氧反应的废水进入缺氧池中,同时还有一部分通过好氧处理的硝化液(混合液)回流至缺氧池,在缺氧池内进行反硝化。反硝化菌氧化有机物的同时,将混合液中的亚硝态氮和硝态氮还原为氮气而除去。
好氧段(O段):
在好氧池中,有机物被微生物生化降解,去除率较高。同时,废水中的氨氮被硝化菌氧化为亚硝酸盐和硝酸盐。通过硝化后另一部分混合液经二沉池进行固液分离,清液进一步处理后排放,污泥部分回流到厌氧池。
接触氧化(O段):
为了提高COD及氨氮的去除率,处理焦化废水时在A2/0法后加接触氧化法或二级氧化法,称为A2/02。
接触氧化池出水SS较高,经加药絮凝反应沉淀后可达标排放。
1.6污泥处理工艺方案选择
1.6.1污泥性质分析
本污水处理过程中产生的污泥主要为生化污泥和化学污泥。
1.6.2污泥处理工艺方案的比较
污泥是污水处理过程的产物,是整个污水处理站的重要组成部分,处理目的在于降低污泥含水率,减少污泥体积,达到性质稳定,并为进一步处置创造条件。
1.6.3污泥处理总体流程选择
污泥处理的一般流程为:浓缩→消化→脱水→干化→处置。
考虑到若采用消化处理,需增加消化池、加热系统、搅拌、沼气处理等一系列构筑物及设备,投资增加,经济效益差。因此本设计不考虑污泥的消化处理。
1.6.4污泥脱水方式的选择
目前国内污泥脱水装置主要有以下几种形式:
◎ 真空过滤
真空过滤脱水机可以连续处理,自动控制,但其附属设备多,过滤滤布需定期反冲清洗,操作工序复杂,滤布亦容易堵塞,脱水后污泥含水率高,一般仅用于消化污泥脱水,故本工程不宜采用。
◎ 板框压滤
板框压滤脱水效果好,经脱水后污泥含水率较低,只能间歇操作。板框压滤设备费用高,运行管理复杂。
◎ 污泥干化池
严格来说,污泥干化池应叫作污泥过滤场,因本污水处理站产生的污泥粘度大,与水不容易分离。另外污泥干化池占地面积大,泥水分离效率较低,污泥清理不方便,故在本工艺设计中不予采纳。
◎ 带式压滤
带式压滤机是目前较为广泛使用的污水脱水设备,污泥处理具有效果稳定等特点。
◎ 离心脱水机可连续封闭运行,比较卫生,但是单机电机功率大。
1.6.5污泥处理与处置方案的确定
综合上述分析,本工程污泥脱水采用污泥浓缩池浓缩和带式压滤机脱水相结合的方案。沉淀池剩余污泥全部排入污泥浓缩池,上清液回流至调节池,浓缩后的污泥由污泥泵提送至带式压滤机脱水,脱水后污泥含水率为75%~80%左右,泥饼外运,滤液回流至调节池。
2,工艺特点
1、该系统抗冲击负荷能力强,运行稳定。
2、该工艺适用于有机物浓度高、废水的可生化性差、同时需脱氮的工业废水。
3、该工艺在厌氧段不仅可以在运行成本比好氧法相对较低的情况下去除水中的有机物,还可以大大改善废水的可生化性,为后续的处理做准备。
4、厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合,能同时具有去除有机物、脱氮的功能。
5、在厌氧、缺氧、好氧交替运行下,丝状菌不会大量繁殖,不会发生污泥膨胀现象。
6、运行成本相对较低。
7、缺点是为使硝化液循环,需设硝化液循环系统。