针对污水处理厂提标的活性焦应用工艺

针对污水处理厂提标的活性焦应用工艺
摘要：经过生化处理后的城市污水，出水水质为《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级B标准，
采用活性焦过滤吸附法进行深度处理，出水水质可以达到《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中III类水质标准，满足再生
水要求。

活性焦过滤吸附工艺在技术、经济两方面的可行性，为大量的缺水城市通过将城市污水进行深度处理提标，从而解决水
资源严重短缺问题提供了一条有效途径。

截止目前ACAA技术已完成市政、焦化、印染、化工等污水工程应用已突破150个项目，
日处理水量达到350万吨以上。

关键词：污水处理厂；活性焦；技术原理；工艺流程；污水提标
1技术原理
活性焦吸附与活化技术。

（简称“ACAA”技术，Activated Coke Adsorption and Activation），是一种可去除水中常
规污染物指标的吸附活化技术。

不仅可去除COD、BOD等成分，对于污水的脱色、除臭等也具有非常良好的效果。

对于常规生化、
高级氧化等难以去除的有机污染物，也具有明显的去除效率，是目前比较成熟的污水处理工艺之一，在污水深度处理、提标改造、中水回用及零排放领域得到了充分的认可。

吸附饱和后的活性焦，再通过850℃的活化再生炉进行再生。

吸附的有机物在再生过
程中进行高温裂解。

有机污染物转化为甲烷、乙烷、碳氢化合物等成分组成可燃气体作为热能利用，且活性焦的孔道重新打开，
性能得以恢复，损失率低，活性焦循环使用。

活性焦再生过程无固废产生，真正意义实现污染物清洁排放。

2活性焦再生活化
吸附饱和的活性焦，通过高温裂解活化再生系统将吸附在活性焦孔道内的有机污染物进行分解，此时的有机污染物转化为
甲烷、乙烷、碳氢化合物等成分组成可燃气体作为热能利用，且活性焦的孔道重新打开，活性焦循环使用；活性焦的再生性能恢
复率为90-110%，再生破碎损耗率小于5%，真正意义实现污染物去除的清洁技术。

图1国清智能多段式再生炉
图2活性焦再生活化系统
3吸附过程
活性焦的吸附过程是：在其颗粒表面形成一层平衡的表面浓度，再把有机物质杂质吸附到活性炭颗粒内，使用初期的吸附
效果很高，但时间一长，活性炭的吸附能力会不同程度地减弱，吸附效果也随之下降。

根据吸附后的出水指标的观测，即使进行
再生活化。

图3活性焦的吸附过程
4活性焦性能指标
活性焦是一种常见的炭基材料，具有活性炭的特性。

即活性焦本身既是吸附剂，又是催化剂，同时还可以用作催化剂载体。

活性焦实质上是一种低比表面积活性炭，其比表面积一般为600～850m2/g。

但是，在各种炭基吸附剂中，活性焦由于具有价格
相对便宜、可获得很高的去除效率、机械强度高、耐磨损等优点而受到关注。

表1活性焦性能指标一览表
5活性焦吸附系统
活性焦吸附系统采用流动床吸附形式。

采用一体化吸附塔主体是由罐体和内部构件组成。

吸附塔罐体采用标准的建筑用不锈钢、碳钢、玻璃钢或地建结构制造，通过法兰连接进水、出水和清洗用水。

内部构件包括进水管、布水器、颗粒活性焦提升装置、颗粒活性焦清洗装置等。

流动床活性焦吸附塔可单级或多级过滤，根据过滤水量的需求选择单台运行或多台并联运行。

流动床池体可采用钢砼结构或碳钢+玻璃磷片防腐制成。

6工艺特点
ACAA工艺主要特点：①出水水质好，CODCr可降到30mg/L以下甚至更低，并具有优异的脱色能力；②工艺对于难生物降解有机氮具有一定的吸附去除作用；对于不同的水质，其TN去除率10-40；③本工艺相较于“臭氧催化氧化”、“芬顿法”，投资成本低，运营成本低；④本技术依靠高品质、低价格的生物焦产品，通过吸附对污染物进行浓缩，再生实际是对浓缩物的集中处理，实现对污染物进行彻底的消除，且使得整体处理成本降低；⑤污水吸附行程长，流动床工艺设计，具有充分的饱和吸附时间，抗冲击能力强，出水稳定；⑥本工艺不投加任何化学药剂（酸、碱、硫酸亚铁等化学药剂），不增加水中盐分，为后续中水回用或零排放创造有利条件，处理过程中无污泥产生；⑦活性焦吸附装置适用于各种处理规模，可进行模块化组合设计；⑧实现机械化、自动化运行，操作简便，使用寿命长，占地面积小。

7工艺比较
表2生物焦工艺与常见废水深度处理工艺对比表
8工艺流程
废水通过提升泵进入活性焦吸附装置，脱除污水中的有机物。

经过活性焦吸附装置吸附处理后，污水中的有机物被活性焦吸附，出水达标排放。

在吸附装置中，污水与活性焦充分接触，定期对吸附装置底部进行排焦作业。

排焦后再匹配一套活性焦再生装置，饱和活性焦通过排焦传送系统送至脱水，脱水后进活性焦再生装置，活性焦再生装置对饱和的活性焦进行再生处理，使其重新具备吸附能力。

图4工艺流程
9案例分析
案例1：义乌佛堂污水处理厂——50000T/D市政污水深度处理项目
义乌市佛堂污水处理厂排放水经过原有的污水处理系统能稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一
级A标准，结合当地环境要求，从源头剿灭劣V类水体，采用回水科技ACCA多级流动床活性焦吸附技术，通过多级流动床活性焦
吸附塔(去除COD和色度)+生物脱氮器+除磷一体机的工艺技术组合，在佛堂污水处理厂建成市政污水尾水提标ACCA技术应用的示
范工程，设计日处理水量为5万吨，系统出水指标达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)1类水水质标准，实现了污水处理
从环保治理至生态建设的转变。

案例2：郑州马头岗污水处理厂——600000T/D市政污水深度处理项目
郑州市马头岗污水处理厂一期一级A升级改造工程，包括30万m3/d的市政污水处理厂升级改造工程以及60万m3/d处理
量的脱色处理工程，采用“流动床活性焦吸附过滤”处理工艺，系统出水主要指标达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)■
类水水质标准，满足《贾鲁河流域水污染物排放标准》(DB41/908-2014)中关于郑州市区排放限值的要求。

案例3：平湖独山污水处理厂——20000T/D工业园区污水深度处理项目
平湖市独山污水处理厂位于平湖市独山港经济开发区，其一期20000T/D工业污水(化工、造纸等)项目原采用“A2/O生物
处理工艺+芬顿氧化"技术处理，污泥量大、运行成本高、达标安全及稳定性差。

本次升级改造工程采用“多级活性焦吸附过滤技术”作为深度处理保障工艺，具有成本低、二次污染少、可再生等特点，实现尾水排放优于城镇污水处理厂污染物排放一级A标准。

案例4：内蒙古乌达污水处理厂——20000T/D化工园区污水深度处理项目
由倍杰特国际环境技术有限公司投资运营的乌达经开区污水厂「零排放工程，位于内蒙古乌海市乌达经济开发区，园区有
各类企业80余家，主要包括火力发电、电石开发、煤化工、精细化工及制药等多个行业。

本项目污水深度处理采用“多级流动床
活性焦吸附过滤”技术作为保障性工艺，处理出水优于一级A排放标准，感观类同自来水；有效保障了零排放回用工艺的稳定性、经济性。

参考文献：
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