焦化废水处理工艺参数的控制

COD ≤400mg/L,C/N≥6
pH 7.5-8.0 DO 3-4mg/L
国内许多小焦化装置采用此工艺，稳定性差，容积负荷有限。
一、焦化废水处理工艺与技术
2 A/A/O工艺
A/A/O即“厌氧-缺氧-好氧”工艺，系目前国内外普遍采用的工 艺流程。在A/O工艺中增加预处理段—厌氧段A，提高废水的可 生化性。 典型应用：宝钢/北营钢铁 焦化废水A2/O工艺。
三、好氧池主要工艺参数与控制
9）生物相镜检
曝气池运行中应进行生物相镜检，以了解活性污泥中微生物 种类的变化和数量的消长，判断活性污泥的生长情况，为工 艺运行提供参考。 微 生 物 种 类 的 变 化 微 生 物 数 量 的 变 化
生 物 活 动 状 态
活 生 性 物 污 活 泥 动 的 状 结 态 构
焦化废水生化系统工艺 参数及运行控制
● 一、焦化废水处理工艺与技术 ● 二、厌氧池主要工艺参数与控制
● 三 、好氧池主要工艺参数与控制 ● ●
四、污泥回流系统与控制 五、常见问题与应对措施
一、焦化废水处理工艺与技术
焦化废水主要生物处理工艺技术 包括A/O、A2/O、A/O/O、 O/A/O、A/O2生物流化床等。
溶 解 氧 （ DO ）
水 温 / pH 等
缺氧池 控制参数
进 水 污 染 物 限 值
污染物
pH 石油类 挥发酚 氰化物 硫化物
单位
mg/L mg/L mg/L mg/L
一般浓度限值 其他限值
7～9 ≤ 25 ≤ 700 ≤ 20 ≤ 30 750 25
NH3—N
CODcr SS
mg/L
mg/L mg/L
四、污泥回流系统与控制
★ 污泥回流量调节方法
不管那种控制方式，都需要确定合适的回流量Qr或回流比R， 回流量及回流比的确定或控制调节主要方法如下。
三、好氧池主要工艺参数与控制
四、污泥回流系统与控制
4.1 污泥回流控制
污泥回流与排放是活性污泥工艺控制中最重要的一环，可以
影响MLSS浓度、SRT、DO、污泥沉降性等工艺参数。 回流系统的控制方式（每种方式适合于不同的情况） 保持回流量Qr恒定 适应入流污水量Q相对恒定或波动不大的情况。 保持回流比R恒定
定期或随时调节回流量Qr及回流比R
能实现系统的优化、稳定运行，但操作量较大、实施较困难。
四、污泥回流系统与控制
★ 回流量Qr恒定
Q增大时，曝气池水力负荷增加，污泥流入二沉池，曝气池内 MLSS降低，F/M增加，好氧池处理效果下降；二沉池水力负 荷增加，泥位上升，污泥流失明显，出水水质变差。 Q减小时，部分污泥从二沉池回流至曝气池，曝气池MLSS升 高，F/M减小。 保持回流量Q恒定，能允许入流污水量在多大范围内变化，取 决于进水BOD5、二沉池与曝气池容积比、污泥沉降性能等因 素。污水厂应摸索出本厂允许的入流污水量的波动幅度，在 允许范围内尽量不调节回流量。
三、好氧池主要工艺参数与控制
6）营养元素比例
焦化废水处理系统微生物生长代谢BOD、N、P的适宜比例 100~200：5：1，焦化废水在进入厌氧生物系统之前就需要调 节适当的营养比例。
需要针对工艺流程的具体情况调控营养成分的投加，磷的补
充需要考虑前工艺段流入的浓度。 焦化废水表现出富氮缺磷的水质特征，需投加磷盐（ Na3PO4 或Na2HPO4，可考虑投加 K3PO4 或K2HPO4 ），建议好氧池磷 浓度控制在0.6～2.0mg/L，稳定运行时可控制在0.6～1.0mg/L。
碳源相对不足时，考虑补充甲醇或生活污水之类。
三、好氧池主要工艺参数与控制
7）污泥负荷和容积负荷
污泥负荷Ns—单位重量的污泥在单位时间内承受的有机 物数量（有时也用食物-微生物比F/M表示）
NS = QS0 / VaX ［kg BOD5/ (kg MLSS.d)］
S0与S—分别为曝气池进水与出水BOD5浓度（mg/L）； Q—进水流量（m3/d）； Va—曝气池有效容积（m3）； X—混合液污泥浓度（mg/L）； Ns—污泥负荷
容积负荷Nv—生化系统内有效曝气体积在单位时间内 承受的有机物数量，也记做F/V。
NV =QS0 / Va
三、好氧池主要工艺参数与控制
7）污泥负荷和容积负荷
污泥负荷Ns（或F/M）、容积负荷Nv的高低与有机物降 解、污泥沉降性能、曝气充氧等关系密切。
与MLSS的关系— 根据有多少食物可以养多少微生物的原理， 污泥浓度的调整要与进水浓度相适应。实际操作中，通过控制
二、厌氧池主要工艺参数与控制
三、好氧池主要工艺参数与控制
污 泥 浓 度 、 等
污 泥 负 荷
水 温
溶 解 氧 （ ）
H R T 与 S R T
pH / 碱 度 等
DO
SVI
好氧池 主要工艺参数
1) 污泥浓度 MLSS
生活污水处理厂，MLSS一般为2000 ～ 6000mg/L，过高 妨碍充氧，增加二沉池负荷；MLSS高低决定工艺的安全 性，MLSS较高时耐负荷冲击能力强。 焦化废水进水中有机物浓度并非很高，且有害组分浓度 较高，好氧池污泥浓度无法维持很高，建议3.0～3.5 g/L。 若刻意提高MLSS，会导致活性污泥老化。 案例 河北某焦化厂 MLSS 3.0～5.0 g/L
5）pH与碱度
好氧池硝化反应最佳pH 8.0~8.4，主要通过向好氧池投加 Na2CO3来调节（pH低于6.5时，可投加石灰）。一般情况下， 好氧池pH可控制在7.5~8.6（某焦化厂pH典型值7.0~8.5）。 1 g NH3—N 消耗7.14 g碱（ ( 以CaCO3计）。 碱度( 以CaCO3计) 控制在80～150mg/L（有人建议不低于 150mg/L），尽量做到均匀投加。
1 A/O工艺
流程最短，投资最少，但处理效果相对较差。
1 A/O工艺
经A段（反硝化）缺氧酸化分解，大分子或多（杂）环化合 物转化为小分子物质，提高废水的可生化性；再经O段（好 氧）曝气处理后，提高COD去除率。 工艺指标与参数
进入生化系统时: COD低于2000mg/L，NH3-N低于250mg/L 好氧池：容积负荷≤0.21kgNH3-N/(kgMLSS·d）， COD负荷≤1.0kgNH3-N/(kgMLSS·d）
机物含量高，缺乏活性；SVI值过高说明污泥沉降性能较
差，将要发生或已经发生污泥膨胀。
三、好氧池主要工艺参数与控制
2）SV与SVI
城市污水处理厂SVI一般为 70～150；焦化厂SVI建议为 80～130。
SVI异常与原因、对策
SVI值
SVI ＞150 (200)
产生原因
对
策
污泥负荷过大，污泥 通过调节池均化水质，提 相对沉降性降低 高污泥浓度 丝状菌膨胀 污泥老化严重 依据丝状菌对策处理 及时排泥，废弃部分老化 污泥
剩余污泥排放量来调整污泥浓度。 与DO的关系—食微比过低，活性污泥过剩，过剩污泥呼吸而
消耗氧，在曝气强度不变时，氧的利用率降低；食微比过高， 系统耗氧量上升，有可能因供氧不足而导致系统运行不正常。
三、好氧池主要工艺参数与控制
8）HRT和SRT
水力停留时间HRT—指污水在处理构筑物内的平均停留时间。
一、焦化废水处理工艺与技术
2 A/A/O工艺
工艺运行参数与指标 •总停留时间：~36 h
水力停留时间比A:A:O=1:1.8:4.8
•混合液回流比5：1
•厌氧反应温度35~37℃，缺氧和好氧反应池温度25~28℃ •进水pH=6.9~7.2 •好氧段DO=2~4mg/L， 缺氧段DO=0.5mg/L •出水：COD≤150mg/L NH3-N≤25mg/L
水力停留时间
通常为28～32 h （缺氧池为活性污泥系统与生物膜法系统 时 均适应）。
二、厌氧池主要工艺参数与控制
DO<0.5mg/L (也有人认为 <0. 2mg/L) pH 7.0～8.0 （超过8.5时缺氧池内气泡明显减少，反硝化 率降低；pH高于9.0时，气泡几乎消失，反硝化率接近0） 水温不小于20℃，25～38 ℃最为适宜 磷酸盐≥0.5mg/L 缺氧池中的填料应布满整个池平面，填料高度不小于池有 效水深（一般5～7m）的1/2。采取有效的配水和集水措施， 使整个填料负荷均等。
HRT = 构筑物的有效容积V / 进水流量Q （h） 污泥停留时间SRT（污泥龄）—指新增长的污泥在曝气池中 平均停留时间或池中污泥增长一倍平均所需的天数。 SRT=生化系统的污泥总量/剩余污泥的排放量（d） SRT＞HRT 焦化废水活性污泥好氧池HRT 建议36～46 h。 脱氮所需的硝化杆菌世代期一般﹥5d，因此焦化废水好氧池 SRT通常要求不低于15d。但SRT太长时，污泥趋于老化，活 性明显降低。
SVI ＜50
污泥中无机物含量过 加强前段物化处理，依据 高 污泥龄积极排泥
三、好氧池主要工艺参数与控制
3）DO （污水处理系统控制的关键指标）
DO太低，好氧微生物活性受到影响，有机物分解不彻底， 易引起丝状菌过度繁殖，DO﹤2 mg/L硝化进程将受到抑制， DO﹤1 mg/L硝化将完全抑制。 DO过高也没有必要，因生化代谢作用增强、营养供应不 足而促使污泥老化，结构松散；另外，增大了能源消耗。 城市污水处理厂好氧池DO一般为2～3 mg/L；焦化废水 处理工艺好氧池建议2.5～4.5mg/L，不超过5 mg/L。
≤ 300
≤ 3500 ≤ 100
350
4500
二、厌氧池主要工艺参数与控制
碳源要求 COD/NH3-N 一般不小于3～5， 低于此值时要向缺氧池中投 加有机碳源，通常为甲醇。 硝化液回流比 活性污泥法系统 回流二沉池上清液时，回流比R～300%； 回流好氧池泥水混合液时，R为300～600%。 缺氧池为生物膜法系统时，二沉池上清液回流比R≥300%。 平煤天宏焦化 混合液回流比400%。
三、好氧池主要工艺参数与控制
2）SV与SVI
污泥沉降比SV—取1L污泥混合液置于1L量筒中静置30min， 沉淀的污泥体积点整个污泥体积的比例，单位用%表示。 观察污泥沉降比SV，可及时了解曝气池中活性污泥的浓度和 泥质情况，间接判断整个工艺的运行状态。重点观察前5min的 沉降值与絮凝效果。 污泥前期自由沉淀与影响因素间的关系
相同负荷条件下，A2/O工艺优于A/O工艺（试验对比：出
水COD低于30mg/L， NH3-N低于26mg/L；A2/O系统污泥呈粒 状，A/O系统污泥呈絮状）
一、焦化废水处理工艺与技术
二、缺氧池主要工艺参数与控制
进 水 污 染 物 限 值
碳 源 要 求
硝 化 液 回 流
水 停 力 停 留 留 时 时 间 间
2）SV与SVI
污泥容积指数SVI—指曝气池出口处混合液经30min静置 沉淀后，每克干污泥所占沉淀污泥的容积，单位mL/g。 SVI=SV的百分数×10 / MLSS （MLSS 单位g/L） SVI值比SV值能更准确地评价和反映活性污泥的凝聚、 沉淀性能。一般而言，SVI值过低说明污泥颗粒细小，无
MLSS低→初期絮凝沉淀不充分，延长自由沉淀阶段的沉淀效果 丝状菌膨胀→自由沉淀阶段出现弥散现象，沉淀速度较慢 曝气量过度→污泥夹带气泡，前期难快速沉降，形成絮团后沉淀加快 MLSS过高→自由沉淀与集团沉淀阶段没有明显差别
建议SV值 ～30%（河北某焦化厂 18-30%，安宁本部30-40%）
三、好氧池主要工艺参数与控制
（夏天微生物活性增强，且污水中饱和溶解氧值变小，供气量 需增加；反之，冬季可以减少供气量。）
三、源自文库氧池主要工艺参数与控制
3）DO
DO与活性污泥浓度的关系
低活性污泥浓度情况下，不宜过度曝气，以免DO过高，加 速低浓度污泥的过度氧化。 高污泥浓度时，耗氧需求大，会出现供氧不足而抑制生化处 理效果。此时，需适度多排出污泥。
DO对污泥沉降性能的影响
过度曝气时，好氧池液面往往有浮渣（细小气泡附在菌胶 团上所致）。 沉降实验时，污泥絮体不能沉降或悬浮在水体中（反映为 SV值偏高）。
三、好氧池主要工艺参数与控制
4）水温
生化处理系统要求在一定的温度范围内运行，温度过高或者 过低都会影响系统的稳定运行，降低处理效率。 好氧池温度建议不低于20℃，以25~35℃较为适宜。冬天可通 过提高蒸氨废水的温度来调节生化系统的水温