焦化酚氰污水处理技术

焦化酚氰污水处理技术

技术名称：焦化酚氰污水处理技术

是否专利：是

合作模式：不限

发布时间： 2013.01.14

技术介绍

(1)技术概况

在焦化生产中，焦化废水(也称污水)主要由两个渠道产生，一是来自炼焦用煤所含水分，二是焦化生产用水和蒸汽所产生水。若按其水质不同大致可分为三大类：不与物料直接接触的设备和工艺用水、用汽形成的冷凝水，这类水在生产过程中未被污染，可重复使用或直接排放。例如焦炉煤气和化学产品蒸馏间接冷却水、苯和焦油精制过程中间接加热用蒸汽冷凝水等。接触煤、焦粉尘等物质的废水，一般经过澄清处理后可重复使用。如除尘洗涤水、熄焦水等。含有酚、氰、硫化物和有机油类的酚氰废水，这类废水量较大，数量稳定，成分复杂，含有毒有害、难降解的有机物多，是焦化废水治理的重点，也是难点。如剩余氨水、煤气终冷直接冷却水、粗苯和焦油精制加工过程中的直接蒸汽冷凝分离水、设备清洗水等。由于第一、第二类废水对环境危害极小，因此无需治理，重点只需对第三类污水进行集中治理。据统计，焦化废水排放量与焦炭生产规模有关，也与煤气净化工艺中如蒸氨、蒸汽加热方式等有关。吨焦酚氰废水产生量在 0.3~0.5 立方米之间。近年来，随着企业规模扩大以及蒸氨加热方式等的改变，吨焦酚氰废水产生量呈下降趋势。目前焦化酚氰废水的处理方法主要有物理化学法、生化法。物理化学法主要有混凝、气浮、吸附、焚烧和高级氧化法;生化法主要有活性污泥、A/O、A2/O、A/O2、O-A/O、生物流化床、生物酶、生物铁、固定细胞技术、MBR 等法。为加强治理效果，实际工程中大多采用物理化学法和生化法联合治理，以生化法为主，物理化学法辅助或作为预处理和后处理。我国从二十世纪七十年代起开始对焦化酚氰废水进行治理，当时大多采用普通活性污泥法，主要以生物脱酚为主。到了八十年代中后期，为解决焦化废水中的氨氮问题开始 A/O 生物脱氮工艺的研究，九十年代初期，焦化废水生物脱氮技术开发成功，并在宝钢化工公司焦化废水改造工程得到成功运用，至今全国焦化行业均采用 A/O 生物脱氮技术，A2/O、 A/O2以及 O-A/O 是以 A/O 为基础的衍生工艺，采用其他方法很少。为突出重点，本指南主要涉及普通活性污泥、A/O、A2/O、A/O2以及 O-A/O 法，其他处理方法不包含在本指南范围内。

(2)技术基本原理

① 普通活性污泥处理技术

普通活性污泥处理技术是焦化废水生物处理最早开发的传统方式，最初开发是以脱酚为目的，所以又称生物脱酚。主要由曝气池、二次沉淀池和污泥回流管线和设备三部分组成。废水和二次沉淀池来的回流污泥混合后再进入曝气池内，进水与回流污泥通过扩散曝气或机械曝气作用进行混合，混合液推流

前进，流动过程中进行有机物的吸附、絮凝和氧化作用来去除污染物。典型普通活性污泥法焦化废水处理工艺流程方框图见图 1。

图1典型普通活性污泥法焦化废水处理工艺流程方框图

② A/O(缺氧/好氧)生化处理技术

采用 A/O 生化处理技术时，废水首先进入缺氧池，然后进入好氧池。在好氧池中，发生硝化反应，氨氮被氧化为亚硝酸盐氮和硝酸盐氮，部分回水返到缺氧池。在缺氧池中，回水中的硝态氮利用原水中的有机碳进行反硝化反应，硝态氮被还原为氮气。按照硝化液回流形式可以分为内循环和外循环两种工艺。内循环是好氧硝化液经二沉淀池分离后泥、水单独回流，上清液回流至缺氧池，污泥回流至好氧池，实际工程中好氧池采用活性污泥工艺，而缺氧池则为生物膜工艺。典型内循环 A/O 焦化废水处理工艺流程方框图见图 2。

图 2 典型内循环A/O 焦化废水处理工艺流程方框图

外循环是好氧池泥水混合硝化液回流至缺氧池，实际工程中好氧池和缺氧池均采用活性污泥工艺。典型外循环A/O 焦化废水处理工艺流程方框图见图 3。

图 3 典型外循环A/O 焦化废水处理工艺流程方框图

③ A2/O(厌氧-缺氧/好氧)生化处理技术

A2/O 工艺是 A/O 工艺的一种改进工艺。与 A/O 工艺相比，在缺氧池前多了一个厌氧池，目的是起水解酸化作用。复杂的环芳烃类有机物在好氧条件下较难生物降解，通过厌氧酸化处理，可以将其转化为小分子、易生物降解的有机物，提高焦化废水的可生物降解性。典型 A2/O 焦化废水处理工艺流程方框图见图 4。

图 4 典型A2/O 焦化废水处理工艺流程方框图

④ A/O2(缺氧/好氧-好氧)生化处理技术

A/O2工艺也是 A/O 工艺的一种改进工艺，其中 A 段为缺氧反硝化段，第一个 O 段为硝化段，一段硝化液回流至缺氧段进行反硝化，第二个 O 段好氧时为了防止亚硝酸盐外排，同时进一步降低 COD，硝化段分为两段起到水质缓冲作用，增加了生化工艺耐水质冲击性能。工程中通常 A 段采用生物膜法，第一个 O段采用活性污泥法，第二个 O 段采用生物膜法。典型 A/O2 焦化废水处理工艺流程方框图见图 5。

图 5 典型 A/O2 焦化废水处理工艺流程方框图

⑤ O-A/O(初曝-缺氧/好氧)生化处理技术

O-A/O 工艺也是 A/O 工艺的一种改进工艺，由两个独立的生化处理系统组成，第一个污泥系统由初曝池(O)+初沉池构成，第二个污泥系统由缺氧池(A)+好氧池(O)+二次沉淀池构成，其中 A 段通常采用生物膜法，第一个 O 段采用初曝+生物膜法，第二个 O 段采用接触氧化法。初曝池根据工艺需要降解进水COD 和有毒有害物质，A/O 系统实现脱氮并进一步去除 COD 和其它污染物。第一个好氧系统投加以活性炭为生物载体，在曝气搅拌条件下，促进微生物成膜和代谢，从而实现单位体积内较高的混合液污泥浓度(MLSS)和较好的生物传质性，使来水水质波动对后续 A/O 系统影响降低到最小。O-A/O 作为一种双污泥系统工艺，抗冲击能力强。由于一段好氧降解了部分有机物，降低了缺氧反硝化的碳氮比，将降低总脱氮率。典型 O-A/O 焦化废水处理工艺流程方框图见图 6。