A_O_混凝沉淀工艺处理焦化废水的工程设计与运行

项目 进水 出水 项目 进水 出水
表 1 进水和出水设计指标
ρ（COD） ／ （mg·L－1） ≤ 3 500 ≤ 100 ρ（油类） ／ （mg·L－1） ≤ 300
≤8
ρ（BOD5） ／ （mg·L－1） ≤ 1 000
≤ 20 ρ（SS） ／ （mg·L－1） ≤ 250 ≤ 70
ρ（NH3-N） ／ （mg·L－1） ≤ 250 ≤ 15
有 压 废 水 排 放 量 30 ～ 40 m3 ／ h， COD、 NH3－N 的质量浓度分别为 2 500 ～ 3 500、 100 ～ 250 mg ／ L， 无压废水排放量 30 ～ 35 m3 ／ h， COD、 NH3－N 的质 量浓度分别为 300 ～ 500、 20 ～ 30 mg ／ L。 综合废水 设计水量为 150 m3 ／ h， 其中生产工艺废水 75 m3 ／ h， 在生化阶段加入 75 m3 ／ h 的自来水作为稀释水。 进 水和出水设计指标见表 1。
（7） 混凝沉淀池。 混凝沉淀池采用中心进水辐 流式沉淀池， 1 座， 其尺寸为 Φ 16.0 m × 3．3 m， 有 效水深 3.0 m， 采用钢混结构。 混凝沉淀池表面负 荷 0．7 m3 ／ （m2·h）， 沉淀时间 2．0 h。 混凝沉淀池内 设单臂周边传动吸泥机 1 台。 4 运行效果
工程于 2007 年年底投入试运行， 出水水质完 全达到设计要求， 出水水质符合《钢铁工业水污染 物 排 放 标 准 》（GB 13456－92）中 的 一 级 标 准 。 对 出 水的 COD、 NH3－N、 SS 进 行 3 个 月 （2008 年 1 ～ 3 月份）的连续监测， 监测结果见图 2。
缺氧池下设潜水搅拌机， 用于缺氧段的混合搅 拌。 共设 4 台潜水推进器， 每组放置 2 台， 型号为 PS1100 ／ 3， 参 数 ： D ＝ 1 100 mm， N ＝ 3 kW， n ＝ 136 r ／ min。 好 氧 池 采 用 鼓 风 曝 气 ， 曝 气 器 选 用 硅 橡胶膜管式曝气器。 曝气器型号为 OXYFLEX OMS
30 7.0 ~ 8.2
（5） 二沉池。 二沉池尺寸为 Φ 18.0 m × 3．3 m， 池边水深 3．0 m， 超高 0．3 m， 采用钢混结构。 内设 半桥式周边传动吸泥机 1 台。 二沉池表面负荷为 1．0 ～ 1．5 m3 ／ （m2·h）； 水力停留时间为 1．5 ～ 2．5 h。
（6） 混凝反应池。 混凝反应池 1 座， 总尺寸为 10．35 m × 2．7 m × 4．4 m， 投 加 药 剂 M180， 混 凝 反 应时间为 36 min。 采用钢混结构， 混凝反应池内设 搅拌机 4 台。
≤≤
INDUSTRIAL WATER ＆ WASTEWATER
≤≤≤≤≤≤≤
工程实例
工业用水与废水
Vol ． 40 No ． 4 Aug.， 2009
≤≤
A/O-混凝沉淀工艺处理焦化废水的工程设计与运行
≤≤≤≤≤≤≤
郭军， 刘广平， 韩维， 王芳
（长治钢铁（集团）有限公司, 山西 长治 046031）
（2） 隔油沉淀池。 隔油沉淀池设计 2 座， 单池 设计处理量 40 m3 ／ h， 有效水力停留时间 3．9 h。 单 座 尺 寸 为 7.0 m × 7.0 m × 7．4 m， 有 效 水 深 7.0 m， 采用全地上钢混结构。 隔油池内设导流筒及蒸汽加 热系统。
每座隔油池的正下方设有 2 台转子泵， 用于将 池底的焦油抽送至油水分离设备。 转子泵型号为 32W－30， N ＝ 2．2 kW， Q ＝ 3．6 m3 ／ h， H ＝ 20 m。
100
COD
NH3-N
SS
80
60
40
20
0
ρB ／ （mg·L－1） 01-01 01-15 01-29 02-12 02-26 03-11 03-25 04-08
月-日 图 2 出水水质
·87·
INDUSTRIAL WATER ＆ WASTEWATER
工业用水与废水
Vol ． 40 No ． 4 Aug.， 2009
摘要： 采用 A ／ O－混凝沉淀工艺处理焦化废水。 该工艺技术成熟可靠， 投资低， 处理后的排水达到《钢铁工业 水污染物排放标准》（GB 13456－92）中的一级标准， 并全部回用于熄焦。
关键词： A ／ O； 混凝沉淀； 焦化废水； 工程设计 中图分类号： X784.031 文献标识码： B 文章编号：%1009 － 2455（2009）04 － 0086 － 02
有压废水 无压废水
格栅 隔油池 调节池
药剂 1 混合反应池
药剂 2 气浮池
回用水 混凝沉淀池
混凝反应池
二沉池
A／O 池
污泥混合池 脱水 泥饼外运
图 1 工艺流程
无压废水经格栅间及提升泵房进入隔油池， 有 压蒸氨废水直接进入隔油池。 废水经隔油池除油后 自流入调节池， 经调节池均衡水质、 水量后由提升 泵提升进入加药混合反应装置及溶气气浮机， 以进 一步降低 废 水 中 S2－、 悬 浮 物 及 油 的 含 量 ， 保 证 生
进格栅间的最大设计水量 Q ＝ 30 m3 ／ h。 格栅型 号为 SRH500－AZ， 参数为 B ＝ 500 mm， b ＝ 5 mm， α ＝ 75°。 设 2 台 废 水 提 升 泵 ， 1 用 1 备 ， 型 号 为 65BYW40－15， N ＝ 4 kW， Q ＝ 30 m3 ／ h， H ＝ 15 m。
长治钢铁（集团）有限公司瑞达焦化有限公司拥 有复热式 4．3 m 捣固式焦炉 2 座， 年生产 6 × 105 t 冶金焦， 是长钢集团重要的能源供应部门。 焦化废 水是原煤在高温干馏、 煤气净化和化工产品精制过 程中产生的 废 水 ， 因 高 COD、 高 NH3－N， 富 含 多 种有毒有害且难降解的有机物一直是焦化行业废水 治理的难题。 本公司焦化废水先经过蒸氨塔（蒸氨 塔的出水简称有压废水）后与生活污水和化验废水 （生活和化验废水简称无压废水）一道进入污水处理 站， 污水处理站采用 A ／ O－混凝沉淀联合工艺处理 废水， 废水处理后达到《钢铁工业水污染物排放标 准》（GB 13456－92）中的一级标准。 1 废水水质水量
生物流化床-生物接触氧化工艺处理化学工程有限公司， 上海 200032； 2.上海市青浦区环境保护局， 上海 201700）
摘要： 医药原料药中间体生产废水具有 COD 质量浓度高， 水质、 水量波动大的特点。 MBBR 生物流化床和生 物接触氧化两级生化处理工艺具有较强的抗冲击负荷能力， 对水质、 水量的骤变有较强的适应能力。 采用此工艺 处理上海某药 业 公 司 的 苯 扎 贝 特 生 产 废 水 ， 工 程 设 计 废 水 处 理 能 力 为 50 m3 ／ h， 设 计 进 水 COD 和 BOD5 的 质 量 浓 度分别为 2 000 和 900 mg ／ L， 调试稳定后出水平均 COD 的质量浓度为 58 mg ／ L， 可以达到排放要求。
1000， q ＝ 5．0 m3 ／ （m2·h）， L ＝ 1 000 m。 曝 气 头 共 布置 864 个。 考虑到系统内需氧量呈递减的特性， 在好氧池中沿水流方向采用渐减曝气。 在 O1 段设 有 2 个 OPR 测定仪和 2 个 pH 计 ， 在 O2 段 设 有 2 个溶解氧测定仪。 A ／ O 池设计参数见表 2。
关键词： 生物流化床； 生物接触氧化； 原料药； 废水处理 中图分类号： X787.031 文献标识码： B 文章编号：%1009 － 2455（2009）04 － 0088 － 03
生物流化床［1］（以下简称 MBBR）工艺兼备了生 物膜法和活性污泥法的优势， 同时又克服了各自 的不足。 相对活性污泥法， MBBR 工艺不需要污泥 回流； 由于填料上附着大量的微生物， 使其抗冲 击负荷能力明显优于前者， 而且不会出现污泥膨 胀的现象， 管理很方便； 而相对于一般的生物膜 法， 附 着 在 MBBR 填 料 表 面 及 内 部 生 长 的 微 生 物 数量大、 种类多， 因此污泥浓度较普通生物膜法 要高， 从而使单位体积的处理能力远高于传统的 生物膜法。 目前该工艺已广泛用于处理食品、 造 纸、 化工、 炼油厂、 制药等生产废水， 许多工程 实 例 表 明 该 法 有 很 好 的 处 理 效 果 ［2］。
生 物 接 触 氧 化 法 ［3］ 填 料 的 比 表 面 积 大 ， 池 内
的充氧条件良好， 因此， 生物接触氧化法具有较高 的容积负荷； 由于生物接触氧化池内生物固体量 多， 当有机负荷较高时， 其 F／M 比可以保持在一 定水平， 污泥产量可相当于或低于活性污泥法。 目 前该工艺用于处理制药 ［4］、 印染［5］、 化工、 市政污 水等都取得较好的处理效果。
二沉池及混凝沉淀池出泥进入集泥池， 经泵提 升进入污泥浓缩池， 浓缩后的污泥用泵送入综合工 房内的带压机脱水， 脱水后的泥饼定时外运， 反冲 洗水和滤液由站区排水系统收集至格栅间及废水提 升泵房进行再处理。 3 主要构筑物及设计参数
（1） 格栅。 格栅间与废水提升泵房联建， 室内 设手动格栅 1 台， 以截取废水中较大的漂浮物， 保 护后续出水泵正常运转。 尺寸为 7．4 m × 3．6 m × 12．0 m， 其 中 集 水 槽 底 深 4．90 m。 采 用 地 下 钢 混 结 构 ， 地上砖混结构， 内底标高 － 3．90 m。
（3） 调 节 池 。 调 节 池 1 座 ， 尺 寸 为 20.0 m × 18.0 m × 5．3 m， 有效水深 5．0 m； 水力停留时间 24 h； 采用钢混结构。
（4） A ／ O 池。 缺氧池有效容积为 3 060 m3， 好 氧池容积为 6 171 m3（合计 9 231 m3）。 缺氧池和好 氧池合建， 分为 2 组， 缺氧池尺寸为 18.0 m × 17.0 m × 6．0 m， 有 效 水 深 5.0 m。 每 组 好 氧 池 又 分 为 O1、 O2 两段， 总净尺寸为 36．3 m × 17.0 m × 6．0 m， 有效水深为 5．0 m， 采用钢混结构。
收稿日期： 2009 - 03 - 31； 修回日期： 2009 - 05 - 04
·86·
郭军， 刘广平， 韩维， 等： A ／ O-混凝沉淀工艺处理焦化废水的工程设计与运行
化处理系统的运行条件。 经气浮装置处理后的出水 自流入 A／O 池， 同时稀释水、 回流污泥及混合液 在 A ／O 池前的混合井混合后由泵送至 A ／O 池。 A ／ O 池出水经二沉池泥水分离后， 进入混凝反应池及 混凝沉淀池进行深度处理， 出水全部用于熄焦。
表 2 A／O 池设计参数
项目 污泥负荷 ／ （kg［COD］·kg-1［MLSS］·d-1） ρ（DO） ／ （mg·L－1） ρ（MLSS） ／ （g·L－1） SV ／ ％ SRT ／ d HRT ／ h pH 值
A池 0.3 ~ 0.6
＜ 0.2 2.0 ~ 4.0
30 6.5 ~ 7.5
O池 0.1 ~ 0.2 2.0 ~ 4.0 3.0 ~ 4.0 20 ~ 50 15 ~ 20
pH 值
6~9 6~9
ρ（S2-） ／ （mg·L－1）
≤ 30
≤ 1.0
2 处理工艺 焦化废水氨氮含量很高， 选用 A ／ O 工艺［1-3］ 可
以有效地去除废水中的氨氮。 A／O 工艺由两部分 组成： 缺氧反应池和好氧反应池。 废水首先进入缺 氧池， 在缺氧池内反硝化细菌利用原水中的酚等有 机物作为电子 受 体 将 回 流 混 合 液 中 的 NO2－ 和 NO3－ 还原成气态氮化合物 N2、 N2O。 反硝化出水流经过 两级曝气后， 残留的有机物被氧化， 含氮化合物被 硝化。 污泥回流的目的在于维持反应池中的污泥浓 度， 防止污泥流失。 混合液回流的目的为反硝化提 供 电 子 受 体 （NO2－ 和 NO3－）， 同 时 达 到 去 除 硝 态 氮 的目的。 本工程设计的以 A／O 工艺为核心的废水 处理工艺流程见图 1。