1前言

焦化廢水是煉焦、煤氣在高溫干餾、凈化及副產品回收過程中，產生含有揮發酚、多環芳烴及氧、硫、氮等雜環化合物的工業廢水，是一種高CODcr、高酚值、高氨氮且很難處理的一種工業有機廢水[1]。其主要來源有三個：一是剩余氨水，它是在煤干餾及煤氣冷卻中產生出來的廢水，其水量占焦化廢水總量的一半以上，是焦化廢水的主要來源；二是在煤氣凈化過程中產生出來的廢水，如煤氣終冷水和粗苯分離水等；三是在焦油、粗苯等精制過程中及其它場合產生的廢水。焦化廢水是含有大量難降解有機污染物的工業廢水，其成分復雜，含有大量的酚、氰、苯、氨氮等有毒有害物質，超標排放的焦化廢水對環境造成嚴重的污染。焦化廢水具有水質水量變化大、成分復雜，有機物特別是難降解有機物含量高、氨氮濃度高等特點[2]。
   
含(han)氮化合(he)物(wu)是(shi)焦(jiao)化廠廢水中數量眾多且組成(cheng)(cheng)十分復雜的有(you)機物(wu)。質(zhi)譜儀定出(chu)的喹啉及(ji)某些烷基取(qu)代物(wu)，被疑為致癌(ai)(ai)(ai)物(wu)質(zhi)。芳(fang)烴和(he)芳(fang)香胺等同樣(yang)有(you)不少(shao)生物(wu)活性物(wu)質(zhi)。酞(tai)酸(suan)醋(cu)類是(shi)廢水中另(ling)一類致癌(ai)(ai)(ai)物(wu)質(zhi)，其中的酞(tai)酸(suan)二甲酯、酞(tai)酸(suan)二異辛酯也(ye)是(shi)美國環保局優先檢測污染物(wu)。總之，焦(jiao)化廢水的成(cheng)(cheng)分復雜，污染物(wu)種類繁多，其中不少(shao)屬于(yu)有(you)致癌(ai)(ai)(ai)致突(tu)作用的生物(wu)活性物(wu)質(zhi)[3]出(chu)水COD常(chang)常(chang)不能達到國家(jia)排(pai)(pai)放標(biao)準(zhun)，因此，尋求效果好且成(cheng)(cheng)本低的深度處理方法(fa)具有(you)積極意義。焦(jiao)化廢水排(pai)(pai)放出(chu)水各項(xiang)指標(biao)均達到國家(jia)《廢水綜(zong)合(he)排(pai)(pai)放標(biao)準(zhun)》(GB8978—1996)。

表1 廢水排放標準
項目
ρ(CODCr) / (mg•L - 1)
 ρ(BOD5) /(mg•L - 1)
 ρ(SS) /(mg•L - 1)
 pH 值
排放標準
150 30 ≤150 6-9

2焦化廢水的處理(li)工藝

2.1 改性沸石對焦化廢水中COD的去除
　　
沸(fei)石(shi)是一(yi)種(zhong)天然的(de)(de)(de)多(duo)孔(kong)礦物(wu)(wu)，是呈架狀結構(gou)的(de)(de)(de)多(duo)孔(kong)含水(shui)鋁硅酸鹽晶(jing)體(ti)的(de)(de)(de)沸(fei)石(shi)族(zu)礦物(wu)(wu)的(de)(de)(de)總稱，沸(fei)石(shi)化學(xue)成(cheng)分(fen)(fen)實際上是由Si 、Al203、H2O、堿和(he)堿土金屬離子四(si)部分(fen)(fen)構(gou)成(cheng)[4]。沸(fei)石(shi)的(de)(de)(de)一(yi)般(ban)化學(xue)式(shi)為(wei)：AmBqO2q.nH20，結構(gou)式(shi)為(wei)Ax/q[(AlO2)x(SiO2)y]nH2O，其(qi)中(zhong)：A為(wei)Ca、Na、K、Ba、Si等陽(yang)離子，B為(wei)Al和(he)Si，q為(wei)陽(yang)離子電價(jia)(jia)，m為(wei)陽(yang)離子數，n為(wei)水(shui)分(fen)(fen)子數，X為(wei)AJ原子數，Y為(wei)Si原子數，v，x通常(chang)在(zai)(zai)1～5之間，(x+y)是單位晶(jing)胞中(zhong)四(si)面體(ti)的(de)(de)(de)個數[5]。沸(fei)石(shi)是一(yi)種(zhong)廉(lian)價(jia)(jia)的(de)(de)(de)地方性(xing)材料，在(zai)(zai)我國具(ju)有(you)豐富的(de)(de)(de)儲量(liang)，來(lai)源廣泛，作為(wei)水(shui)處(chu)理(li)的(de)(de)(de)吸(xi)附過濾(lv)材料，具(ju)有(you)足夠的(de)(de)(de)強度(du)，其(qi)價(jia)(jia)格低(di)于(yu)活(huo)性(xing)炭1／20，接近于(yu)砂濾(lv)料的(de)(de)(de)價(jia)(jia)格l5元，噸。可以在(zai)(zai)不(bu)增設(she)專(zhuan)門構(gou)筑物(wu)(wu)和(he)不(bu)增加設(she)備的(de)(de)(de)前提(ti)下(xia)，改(gai)善出水(shui)水(shui)質，適用(yong)于(yu)現有(you)工廠的(de)(de)(de)處(chu)理(li)工藝改(gai)選和(he)新建水(shui)廠。天然沸(fei)石(shi)在(zai)(zai)常(chang)溫(wen)、常(chang)壓(ya)下(xia)經過化學(xue)溶液的(de)(de)(de)活(huo)化處(chu)理(li)，可改(gai)變吸(xi)附有(you)機(ji)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)效果[6]。

2.2 聚硅酸鹽處理焦化廢水
  
 聚(ju)硅(gui)酸(suan)(suan)鹽(yan)(yan)(yan)是一類新(xin)型(xing)無機高分子復合(he)絮(xu)(xu)凝(ning)(ning)劑(ji)，是在聚(ju)硅(gui)酸(suan)(suan)(即活化(hua)硅(gui)酸(suan)(suan))及(ji)傳統的(de)(de)鋁鹽(yan)(yan)(yan)、鐵(tie)鹽(yan)(yan)(yan)等絮(xu)(xu)凝(ning)(ning)劑(ji)的(de)(de)基礎(chu)上發展起來的(de)(de)聚(ju)硅(gui)酸(suan)(suan)與金屬鹽(yan)(yan)(yan)的(de)(de)復合(he)產(chan)物(wu)[7] ，這(zhe)類絮(xu)(xu)凝(ning)(ning)劑(ji)同時具有電中和及(ji)吸(xi)(xi)附架橋作用(yong)(yong)，絮(xu)(xu)凝(ning)(ning)效果好，且(qie)易于制備，價格便宜(yi)，處(chu)(chu)理(li)焦(jiao)化(hua)廢(fei)水有顯著的(de)(de)效果。本文(wen)針(zhen)對焦(jiao)化(hua)廢(fei)水二沉池出(chu)水COD較高，排放難以(yi)達標的(de)(de)問題(ti)，制備了(le)新(xin)型(xing)絮(xu)(xu)凝(ning)(ning)劑(ji)聚(ju)硅(gui)氯(lv)化(hua)鋁，采用(yong)(yong)絮(xu)(xu)凝(ning)(ning)與吸(xi)(xi)附相結(jie)合(he)的(de)(de)方法對焦(jiao)化(hua)廢(fei)水進行(xing)深(shen)度處(chu)(chu)理(li)，并(bing)對該處(chu)(chu)理(li)工藝的(de)(de)反應條件、影響(xiang)因素以(yi)及(ji)去除效果進行(xing)了(le)研究，找(zhao)出(chu)了(le)最佳處(chu)(chu)理(li)條件，處(chu)(chu)理(li)后出(chu)水能夠(gou)達標[8]。

2.3 SBR工藝

SBR工藝(yi)(yi)是(shi)一(yi)種(zhong)新近發展起(qi)來的新型處(chu)(chu)理(li)(li)(li)焦(jiao)化廢水(shui)(shui)的工藝(yi)(yi)，即(ji)為(wei)序批式好(hao)氧(yang)(yang)生物處(chu)(chu)理(li)(li)(li)工藝(yi)(yi)，其去除(chu)有機物的機理(li)(li)(li)在于(yu)充氧(yang)(yang)時與普通活性(xing)污泥法相(xiang)同，不同點是(shi)其在運(yun)行時，進水(shui)(shui)、反(fan)應(ying)、沉(chen)淀、排(pai)水(shui)(shui)及空載5個工序，依(yi)次在一(yi)個反(fan)應(ying)池中周期性(xing)運(yun)行，所以該(gai)法不需要(yao)專門(men)設置二沉(chen)池和污泥回流系統，系統自(zi)動運(yun)行及污泥培養(yang)、馴化均比(bi)較(jiao)容易。該(gai)法處(chu)(chu)理(li)(li)(li)焦(jiao)化廢水(shui)(shui)有著獨有的優勢：一(yi)是(shi)不要(yao)空問分割，時序上就能(neng)創造出缺氧(yang)(yang)和好(hao)氧(yang)(yang)的環境(jing)，即(ji)具有A／O 的功(gong)能(neng)，十分有利于(yu)氨氮和COD的去除(chu)。二是(shi)該(gai)法的沉(chen)淀是(shi)一(yi)種(zhong)靜止的沉(chen)淀，對焦(jiao)化廢水(shui)(shui)這種(zhong)污泥沉(chen)淀性(xing)能(neng)不好(hao)的廢水(shui)(shui)，固液分離(li)效果非(fei)常明顯。三是(shi)該(gai)法可(ke)以省(sheng)去二沉(chen)池，其占地面積(ji)相(xiang)對要(yao)小一(yi)些(xie)[9]。SBR工藝(yi)(yi)流程(cheng)圖見圖1

                  
2.4 高效微生物／O—A—O工(gong)藝(yi)

2.4.1 工藝流(liu)程

焦化廢水處理采用0一A一0工藝，總體分為兩段，即初曝系統和二段生化系統。從功能上來看，初曝系統是對焦化廢水進行預處理，為生物脫氮提供一個合適穩定的環境；二段生化系統主要是生物脫氮和去除剩余污染物，又分為兼氧反硝化、好氧硝化和去除COD兩部分。
工藝流(liu)程如圖2所示。

                        
2.4.2 預處理系統

初(chu)曝系統(初(chu)曝池(chi)、初(chu)沉池(chi))的(de)(de)主要(yao)作用(yong)是對焦化(hua)廢水進(jin)行預處理(li)，去(qu)除(chu)對硝化(hua)反硝化(hua)系統有(you)害和有(you)抑(yi)(yi)制(zhi)(zhi)作用(yong)的(de)(de)有(you)機和無機污染物(如酚(fen)、氰等(deng))，為(wei)生(sheng)物脫(tuo)氮提供一個良(liang)好的(de)(de)環境。在(zai)運行過(guo)程中溶(rong)(rong)解(jie)氧和COD去(qu)除(chu)效(xiao)(xiao)(xiao)果的(de)(de)控制(zhi)(zhi)非常重要(yao)：若溶(rong)(rong)解(jie)氧過(guo)低，則廢水中酚(fen)、氰等(deng)去(qu)除(chu)效(xiao)(xiao)(xiao)果不(bu)好，將直(zhi)接抑(yi)(yi)制(zhi)(zhi)生(sheng)物脫(tuo)氮的(de)(de)效(xiao)(xiao)(xiao)果；若溶(rong)(rong)解(jie)氧過(guo)高，則COD降解(jie)率會大大提高，造成后段生(sheng)物脫(tuo)氮的(de)(de)碳(tan)源嚴重不(bu)足，致使反硝化(hua)效(xiao)(xiao)(xiao)率不(bu)高，影響總氮的(de)(de)脫(tuo)除(chu)。實踐證明，預處理(li)系統溶(rong)(rong)解(jie)氧控制(zhi)(zhi)在(zai)1～1.5 mg／L、COD去(qu)除(chu)率基(ji)本控制(zhi)(zhi)在(zai)50％～60％ 時(shi)處理(li)效(xiao)(xiao)(xiao)果最(zui)好，酚(fen)、氰等(deng)物質基(ji)本可以降到不(bu)影響生(sheng)物脫(tuo)氮的(de)(de)濃度。

2.4.3 生物脫(tuo)氮系統

生物脫氮(dan)系統(tong)由好(hao)氧(yang)(yang)硝(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)和(he)兼氧(yang)(yang)(厭氧(yang)(yang))反(fan)硝(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)及(ji)污泥回(hui)流系統(tong)組成。為了降(jiang)低處(chu)(chu)理(li)成本(ben)，充(chong)分用廢水(shui)中(zhong)的(de)碳源，將(jiang)厭氧(yang)(yang)反(fan)硝(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)進行了前(qian)置(zhi)處(chu)(chu)理(li)通過初(chu)(chu)曝(pu)預處(chu)(chu)理(li)和(he)前(qian)置(zhi)反(fan)硝(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)處(chu)(chu)理(li)，進入(ru)好(hao)氧(yang)(yang)階(jie)(jie)段(duan)(duan)的(de)COD含量為200～300mg／L，有利(li)于硝(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)作(zuo)用的(de)進行。在硝(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)作(zuo)用階(jie)(jie)段(duan)(duan)投加氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鈉來調(diao)節系統(tong)pH值，使其維持在7.5～8.0；另外好(hao)氧(yang)(yang)硝(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)對進入(ru)系統(tong)的(de)碳源反(fan)應比較敏感，一旦進入(ru)系統(tong)的(de)COD>300 mg／L，硝(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)作(zuo)用就(jiu)會受到限(xian)制，系統(tong)出水(shui)氨氮(dan)明(ming)顯(xian)上升。但(dan)是在反(fan)硝(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)階(jie)(jie)段(duan)(duan)控制COD的(de)降(jiang)解較難，只(zhi)有在初(chu)(chu)曝(pu)系統(tong)中(zhong)進行控制，合理(li)地調(diao)控系統(tong)COD降(jiang)解效率是控制硝(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)和(he)反(fan)硝(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)關鍵[10]。

2.5 硝化和反硝化工藝
   
全(quan)程硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)一反(fan)(fan)硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)生物(wu)脫氮一般包(bao)括硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)和(he)(he)反(fan)(fan)硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)兩個階段。硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)反(fan)(fan)應(ying)是(shi)(shi)在供氧(yang)充足的(de)條件下，水中的(de)氨氮在亞硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)細(xi)菌的(de)作用下被氧(yang)化(hua)(hua)成(cheng)亞硝(xiao)(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)鹽(yan)(yan)，再在硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)細(xi)菌的(de)作用下進一步氧(yang)化(hua)(hua)成(cheng)硝(xiao)(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)鹽(yan)(yan)；反(fan)(fan)硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)反(fan)(fan)應(ying)是(shi)(shi)在缺氧(yang)或厭氧(yang)條件下，反(fan)(fan)硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)細(xi)菌在有碳源的(de)情況下將硝(xiao)(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)根離子還原為氮氣[11]。硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)和(he)(he)反(fan)(fan)硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)工(gong)藝典型即(ji)A／O法(fa)(fa)(包(bao)括A2／O  A／O ，A2／O2法(fa)(fa))，該法(fa)(fa)在國(guo)內焦化(hua)(hua)廠實(shi)際應(ying)用的(de)時間(jian)雖然還不算很(hen)長、但從已運行的(de)廠家(jia)來看，其處理效果還是(shi)(shi)比(bi)較好(hao)的(de) 只要精(jing)心設計操作得當，出(chu)水水質是(shi)(shi)可以滿足排放(fang)標準要求的(de)[12]。

根據(ju)以(yi)上所(suo)述并結合(he)焦化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)治理(li)(li)(li)(li)工程的(de)(de)(de)具體情況(kuang)，我們(men)推薦采用(yong)以(yi)A／O為(wei)基礎的(de)(de)(de)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)方案 A／O法(fa)(fa)有以(yi)下4種(zhong)(zhong)組(zu)合(he)方式：第(di)(di)(di)1種(zhong)(zhong)．A／O法(fa)(fa)，即(ji)缺(que)氧(yang)(yang)(yang)(yang)一好(hao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)法(fa)(fa)；第(di)(di)(di)2種(zhong)(zhong)．A2／O法(fa)(fa)，即(ji)厭(yan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)一缺(que)氧(yang)(yang)(yang)(yang)一好(hao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)法(fa)(fa)；第(di)(di)(di)3種(zhong)(zhong)，A／O：法(fa)(fa)，即(ji)缺(que)氧(yang)(yang)(yang)(yang)-好(hao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)-好(hao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)法(fa)(fa)；第(di)(di)(di)4種(zhong)(zhong)．A2／O2法(fa)(fa)，即(ji)厭(yan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)一缺(que)氧(yang)(yang)(yang)(yang)-好(hao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)-好(hao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)法(fa)(fa)。第(di)(di)(di)1種(zhong)(zhong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)方法(fa)(fa)，流(liu)程最(zui)(zui)(zui)短，投(tou)資最(zui)(zui)(zui)少，但(dan)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)效(xiao)果較差(cha)；第(di)(di)(di)3種(zhong)(zhong)方法(fa)(fa)由兩部分(fen)(fen)組(zu)成：缺(que)氧(yang)(yang)(yang)(yang)反(fan)(fan)(fan)應槽和兩級(ji)好(hao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)槽。廢(fei)(fei)水(shui)(shui)首先進入(ru)缺(que)氧(yang)(yang)(yang)(yang)反(fan)(fan)(fan)應槽，在這里細菌利(li)用(yong)原水(shui)(shui)中的(de)(de)(de)酚等有機(ji)物(wu)作(zuo)為(wei)電子(zi)(zi)供體而(er)將(jiang)回流(liu)．昆合(he)液中的(de)(de)(de)含氮(dan)離子(zi)(zi)還(huan)原成氣(qi)態氮(dan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)。反(fan)(fan)(fan)硝化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)出水(shui)(shui)流(liu)經兩級(ji)曝氣(qi)池，使殘留的(de)(de)(de)有機(ji)物(wu)被(bei)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)，氨和含氮(dan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)被(bei)硝化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)。污(wu)泥回流(liu)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)在于維持反(fan)(fan)(fan)應器中一定的(de)(de)(de)污(wu)泥濃度，防止污(wu)泥流(liu)失。第(di)(di)(di)2種(zhong)(zhong)和第(di)(di)(di)3種(zhong)(zhong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)方法(fa)(fa)，其流(liu)程、投(tou)資及處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)效(xiao)果介于第(di)(di)(di)1和第(di)(di)(di)4種(zhong)(zhong)之間(jian)；第(di)(di)(di)4種(zhong)(zhong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)方法(fa)(fa)流(liu)程最(zui)(zui)(zui)長，是(shi)生化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)最(zui)(zui)(zui)完善的(de)(de)(de)技術處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)效(xiao)果最(zui)(zui)(zui)好(hao)。根據(ju)我們(men)的(de)(de)(de)實踐經驗，第(di)(di)(di)4種(zhong)(zhong)方法(fa)(fa)中的(de)(de)(de)厭(yan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)段通過 解(jie)酸(suan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)作(zuo)用(yong)可以(yi)有效(xiao)地將(jiang)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)中難(nan)以(yi)生物(wu)降解(jie)的(de)(de)(de)大分(fen)(fen)子(zi)(zi)有機(ji)污(wu)染物(wu)分(fen)(fen)解(jie)為(wei)小(xiao)分(fen)(fen)子(zi)(zi) 提(ti)(ti)高廢(fei)(fei)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)可生化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)性，這對保證后續(xu)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)構筑物(wu)的(de)(de)(de)去(qu)除效(xiao)果大有好(hao)處(chu)(chu)(chu)。最(zui)(zui)(zui)后階段接觸氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)將(jiang)極大地提(ti)(ti)高出水(shui)(shui)水(shui)(shui)質(zhi)。A2／O 法(fa)(fa)的(de)(de)(de)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)機(ji)理(li)(li)(li)(li)是(shi)利(li)用(yong)厭(yan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)段的(de)(de)(de)水(shui)(shui)解(jie)酸(suan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)作(zuo)用(yong)提(ti)(ti)高廢(fei)(fei)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)可生化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)性，再(zai)利(li)用(yong)硝化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)和反(fan)(fan)(fan)硝化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)作(zuo)用(yong)去(qu)除廢(fei)(fei)水(shui)(shui)中的(de)(de)(de)氨氮(dan)并同時降解(jie)有機(ji)物(wu)。為(wei)了(le)充分(fen)(fen)利(li)用(yong)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)中的(de)(de)(de)有機(ji)物(wu)作(zuo)為(wei)碳源，將(jiang)反(fan)(fan)(fan)硝化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)池設在硝化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)池之前，稱為(wei)前置反(fan)(fan)(fan)硝化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)池。

硝(xiao)化作(zuo)用是指(zhi)廢水(shui)中的氨氮(dan)在(zai)有氧的條(tiao)件下，通(tong)過好(hao)氧菌作(zuo)用，將氨氮(dan)氧化為亞硝(xiao)酸(suan)鹽和硝(xiao)酸(suan)鹽。在(zai)硝(xiao)化反應(ying)進行(xing)之前，廢水(shui)中的大部分有機物(wu)必須得到有效降解(jie)。降解(jie)有機物(wu)和進行(xing)硝(xiao)化反應(ying)是在(zai)好(hao)氧池進行(xing)。

反(fan)硝(xiao)(xiao)化作(zuo)用是在(zai)缺(que)氧(yang)的(de)(de)條件下，通過反(fan)硝(xiao)(xiao)化菌作(zuo)用，將廢水中的(de)(de)亞硝(xiao)(xiao)酸(suan)鹽和硝(xiao)(xiao)酸(suan)鹽還原為氮(dan)氣，逸入大氣而達到無害化。在(zai)反(fan)硝(xiao)(xiao)化過程中需要(yao)消耗碳(tan)源，因此，在(zai)反(fan)硝(xiao)(xiao)化進行(xing)的(de)(de)同時(shi)，有機物也(ye)同時(shi)得到降解。反(fan)硝(xiao)(xiao)化反(fan)應在(zai)缺(que)氧(yang)池進行(xing)。為了對出(chu)水水質(zhi)嚴格(ge)把關，在(zai)中沉池后加一(yi)段接觸(chu)氧(yang)化池，以進一(yi)步(bu)提(ti)高出(chu)水水質(zhi)，使出(chu)水達標排放(fang)[13]。其處(chu)理(li)流(liu)程見圖3。        

                  
2.6 普通活性污泥法
   
普(pu)通活(huo)性(xing)(xing)(xing)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)法(fa)是(shi)(shi)一(yi)種較好的(de)焦化(hua)處(chu)理方(fang)法(fa)，該法(fa)能將(jiang)焦化(hua)廢水(shui)中(zhong)的(de)酚(fen)、氰有效(xiao)地去除，兩項指標均(jun)能達到國家排放(fang)標準。但是(shi)(shi)，傳統(tong)活(huo)性(xing)(xing)(xing)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)法(fa)的(de)占地面積大，處(chu)理效(xiao)率特別是(shi)(shi)對焦化(hua)廢水(shui)中(zhong)的(de)氨氮、有毒有害有機物(wu)的(de)去除率低，而(er)且活(huo)性(xing)(xing)(xing)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)系統(tong)普(pu)遍存在(zai)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)結構(gou)細碎、絮凝(ning)性(xing)(xing)(xing)能低、污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)活(huo)性(xing)(xing)(xing)弱、抗沖擊能力差(cha)、進水(shui)污(wu)(wu)染(ran)物(wu)濃度(du)的(de)變(bian)化(hua)對曝氣池微生物(wu)的(de)影(ying)響較大、操作運行很不(bu)穩定等缺點(dian)。為了解決上述問題，近年來出現了一(yi)些(xie)新(xin)的(de)生化(hua)處(chu)理方(fang)法(fa)[14]。

2.7 工藝方案比選
　
六種工藝都能(neng)達(da)到預期(qi)的(de)處理(li)效果(guo)，但經分(fen)析(xi)比(bi)(bi)較(jiao)(jiao)，A2／O2 法(fa)(fa)工藝方案在(zai)以下方面(mian)具有(you)明顯優勢：第(di)一，以廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)中有(you)機(ji)物作(zuo)為反硝(xiao)化(hua)碳源和能(neng)源，不需要(yao)(yao)補充外加(jia)碳源。第(di)二，廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)中的(de)部分(fen)有(you)機(ji)物通過反硝(xiao)化(hua)去處減輕了后續好氧段負荷，減少了動力消(xiao)耗。第(di)三，反硝(xiao)化(hua)產生的(de)堿(jian)度(du)可部分(fen)滿足硝(xiao)化(hua)過程對(dui)堿(jian)度(du)的(de)需求，因而降低了化(hua)學藥劑的(de)消(xiao)耗。第(di)四(si)，SBR對(dui)自控(kong)(kong)水(shui)(shui)(shui)(shui)平要(yao)(yao)求高(gao)，其(qi)相(xiang)應(ying)的(de)管(guan)理(li)水(shui)(shui)(shui)(shui)平較(jiao)(jiao)高(gao)；而A2／O2法(fa)(fa)管(guan)理(li)較(jiao)(jiao)簡單，適合公司污水(shui)(shui)(shui)(shui)處理(li)管(guan)理(li)水(shui)(shui)(shui)(shui)平現狀。第(di)五(wu)，A2／O2法(fa)(fa)污水(shui)(shui)(shui)(shui)處理(li)站建(jian)投(tou)資(zi)比(bi)(bi)SBR法(fa)(fa)略(lve)高(gao)，但其(qi)設備及自控(kong)(kong)方面(mian)的(de)投(tou)資(zi)比(bi)(bi)SBR法(fa)(fa)低很多，相(xiang)應(ying)的(de)A2／O2法(fa)(fa)的(de)總(zong)投(tou)資(zi)要(yao)(yao)小一些(xie) 第(di)六，目前(qian)A2／O2 法(fa)(fa)工藝在(zai)焦(jiao)化(hua)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)處理(li)中應(ying)用(yong)較(jiao)(jiao)為廣(guang)泛和成熟[12]。

2.7.1 A2／O2 處理機理
A2／O2 處(chu)理流程(cheng)包括廢水處(chu)理、焦油(you)處(chu)理及污泥處(chu)理3部分。

2.7.2 廢水(shui)處(chu)理(li)

廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處理由(you)3部分(fen)組(zu)成：預處理、生化(hua)(hua)(hua)(hua)處理和(he)(he)(he)(he)后(hou)(hou)處理。預處理包括(kuo)除(chu)油(you)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)、氣浮池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)和(he)(he)(he)(he)凋節(jie)(jie)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)。生化(hua)(hua)(hua)(hua)處理包括(kuo)厭(yan)氧(yang)(yang)(yang)反(fan)(fan)應(ying)(ying)器、缺氧(yang)(yang)(yang)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)、好(hao)氧(yang)(yang)(yang)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)、中(zhong)(zhong)沉(chen)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)、接觸(chu)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)和(he)(he)(he)(he)二沉(chen)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)。后(hou)(hou)處理包括(kuo)混(hun)合反(fan)(fan)應(ying)(ying)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)、混(hun)凝沉(chen)淀池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)和(he)(he)(he)(he)過(guo)(guo)濾器。蒸(zheng)氨廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)和(he)(he)(he)(he)經(jing)(jing)過(guo)(guo)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)泵(beng)提升(sheng)的無壓廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)，酋先(xian)進(jin)(jin)(jin)(jin)入(ru)(ru)除(chu)油(you)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)，除(chu)去輕、重焦油(you)后(hou)(hou)自流人氣浮池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)。廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)在(zai)氣浮池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)中(zhong)(zhong)除(chu)去乳(ru)化(hua)(hua)(hua)(hua)油(you)后(hou)(hou)進(jin)(jin)(jin)(jin)入(ru)(ru)調節(jie)(jie)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)，以(yi)調節(jie)(jie)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)量，均化(hua)(hua)(hua)(hua)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)質。經(jing)(jing)過(guo)(guo)調節(jie)(jie)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)的廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)再(zai)經(jing)(jing)提升(sheng)泵(beng)送(song)至(zhi)厭(yan)氧(yang)(yang)(yang)反(fan)(fan)應(ying)(ying)器，進(jin)(jin)(jin)(jin)行水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)解(jie)(jie)酸(suan)化(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)(fan)應(ying)(ying)，以(yi)提高廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的可生化(hua)(hua)(hua)(hua)性并(bing)降(jiang)解(jie)(jie)部分(fen)有(you)(you)機物(wu)。厭(yan)氧(yang)(yang)(yang)反(fan)(fan)應(ying)(ying)器出(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)進(jin)(jin)(jin)(jin)入(ru)(ru)硝化(hua)(hua)(hua)(hua)液回流池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)并(bing)與從中(zhong)(zhong)沉(chen)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)出(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)回流的硝化(hua)(hua)(hua)(hua)液相混(hun)合，再(zai)經(jing)(jing)回流泵(beng)提升(sheng)至(zhi)缺氧(yang)(yang)(yang)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)進(jin)(jin)(jin)(jin)行反(fan)(fan)硝化(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)(fan)應(ying)(ying)，將(jiang)亞硝酸(suan)氮(dan)和(he)(he)(he)(he)硝酸(suan)氮(dan)還原(yuan)為(wei)氮(dan)氣。并(bing)同時降(jiang)解(jie)(jie)有(you)(you)機物(wu)。缺氧(yang)(yang)(yang)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)出(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)進(jin)(jin)(jin)(jin)入(ru)(ru)好(hao)氧(yang)(yang)(yang)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)進(jin)(jin)(jin)(jin)行脫碳和(he)(he)(he)(he)硝化(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)(fan)應(ying)(ying)。廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)在(zai)硝化(hua)(hua)(hua)(hua)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)中(zhong)(zhong)首先(xian)大幅(fu)度降(jiang)解(jie)(jie)有(you)(you)機物(wu)，然后(hou)(hou)將(jiang)氨氮(dan)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)為(wei)亞硝酸(suan)氮(dan)和(he)(he)(he)(he)硝酸(suan)氮(dan)。好(hao)氧(yang)(yang)(yang)出(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)進(jin)(jin)(jin)(jin)入(ru)(ru)中(zhong)(zhong)沉(chen)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)，進(jin)(jin)(jin)(jin)行固液分(fen)離，上清液大部分(fen)回流。中(zhong)(zhong)沉(chen)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)出(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)進(jin)(jin)(jin)(jin)入(ru)(ru)接觸(chu)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)進(jin)(jin)(jin)(jin)一步降(jiang)解(jie)(jie)有(you)(you)機物(wu)，然后(hou)(hou)進(jin)(jin)(jin)(jin)入(ru)(ru)二沉(chen)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)進(jin)(jin)(jin)(jin)行沉(chen)淀。剩余的廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)進(jin)(jin)(jin)(jin)入(ru)(ru)混(hun)合反(fan)(fan)應(ying)(ying)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)，廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)與絮凝劑經(jing)(jing)過(guo)(guo)混(hun)合和(he)(he)(he)(he)反(fan)(fan)應(ying)(ying)后(hou)(hou)進(jin)(jin)(jin)(jin)入(ru)(ru)混(hun)凝沉(chen)淀池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)，再(zai)次進(jin)(jin)(jin)(jin)行固液分(fen)離。混(hun)凝沉(chen)淀池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)出(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)再(zai)經(jing)(jing)提升(sheng)泵(beng)送(song)至(zhi)過(guo)(guo)濾器進(jin)(jin)(jin)(jin)行過(guo)(guo)濾，過(guo)(guo)濾器出(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)送(song)至(zhi)廠內回用。

2.7.3 焦油處理(li)

除油(you)(you)(you)池分離出來的(de)重油(you)(you)(you)，經過(guo)蒸汽加熱(re)后由油(you)(you)(you)泵(beng)提升至重油(you)(you)(you)槽貯(zhu)存(cun)。除油(you)(you)(you)池輕(qing)油(you)(you)(you)自流入(ru)輕(qing)油(you)(you)(you)槽貯(zhu)存(cun)。輕(qing)重油(you)(you)(you)槽貯(zhu)存(cun)的(de)焦(jiao)油(you)(you)(you)及(ji)氣浮產生的(de)油(you)(you)(you)渣定(ding)期用罐車(che)拉入(ru)廠內焦(jiao)油(you)(you)(you)加工(gong)工(gong)段統(tong)一進行(xing)處理。

2.7.4 污泥處理

污泥處理包括污泥濃縮(suo)和污泥脫(tuo)水。中沉池、二沉池的剩余污泥和混凝沉淀池的污泥提升至(zhi)(zhi)污泥濃縮(suo)池，濃縮(suo)后的污泥經(jing)單螺桿泵提升至(zhi)(zhi)板框壓(ya)濾機脫(tuo)水。由于污泥產量不高，所以泥餅可供(gong)鍋爐房焚燒或(huo)運至(zhi)(zhi)煤場[12]。

3 研究進展

清華(hua)大學錢易院士和張曉鍵、何(he)苗等人采用北京某焦化廠廢水進行一系列研究表(biao)明：

a．采用常(chang)規(gui)的活性(xing)污(wu)泥法，無法達到焦化廢水排放標準要求。特別是(shi)常(chang)規(gui)活性(xing)污(wu)泥法對氨去除(chu)效果甚微；

b．經48小(xiao)時常規活性污(wu)泥法處理后(hou)，出(chu)水經Gc—Ms測定，僅檢出(chu)28種有(you)(you)機物，說(shuo)明好氧(yang)法處理是(shi)有(you)(you)效的(de)，但對難(nan)降解有(you)(you)機物的(de)去除是(shi)有(you)(you)限的(de)；

C．采用缺氧一好氧(A一0)法和厭氧一缺氧一好氧(A—A—O)法處理焦化廢水，在相同條件下，其出水COD后者平均低10％一30％。
楊平等采用生物流化床厭氧一缺氧一好氧(A2／O)工藝處理焦化廢水，進行了中試規模研究。在進水氨氮質量濃度為470mg／L條件下，出水質量濃度為10.33mg／L ，去除率> 91.5 ％；進水COD775～2986mg／L 的情況下，出水質量濃度為120～290mg／L，去除率為66～93％[15]。
 
 孫艷[16]從北京焦化廠排放的含酚廢水中分離純化一種降解苯酚的細菌，經馴化其苯酚耐受力達9.5mg／L 大大高于活性污泥中微生物的苯酚耐受極限。黃霞[17]等的研究表明，經過馴化的優勢菌種對喹啉、異喹啉、吡啶的降解能力比普通污泥高2～5倍，而且優勢菌種的降解效率較高，經其處理8h，可將喹啉、異喹啉、吡啶降解90％以上。
我(wo)國(guo)80年代(dai)開始研(yan)究A/O工藝，1993年上海寶山鋼鐵公司(si)(si)焦化(hua)(hua)(hua)廢(fei)(fei)水(shui)A／O 裝置投入運行，廢(fei)(fei)水(shui)中的(de)NH3-N 得(de)到(dao)有(you)效治理，混凝(ning)處理后(hou)COD 也達到(dao)了國(guo)家排放標準。此后(hou)，安陽鋼鐵公司(si)(si)的(de)焦化(hua)(hua)(hua)廢(fei)(fei)水(shui)及臨汾鋼鐵廠的(de)焦化(hua)(hua)(hua)廢(fei)(fei)水(shui)相繼投產A／O 裝置并獲得(de)成功張秋(qiu)波等“利用(yong)濕式催(cui)化(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)法對(dui)煤氣化(hua)(hua)(hua)廢(fei)(fei)水(shui)的(de)研(yan)究表明，在(zai)合(he)理的(de)處理時間內酚、氰和硫(liu)化(hua)(hua)(hua)物(wu)的(de)去(qu)除率接近100 ，COD去(qu)除率達65 ～ 90％[18]。

曹曼等“ 用光(guang)催化氧化法處理焦化廢水，并研究了催化劑、pH、溫度和時間對處理效果(guo)的影(ying)響(xiang)[19]。

白玉興“等用焦炭一活性炭雙級吸附法深度處理濟南鋼鐵公司某焦化廠的生化車間出水，其結果表明，本法對COD 和懸浮物的去除效果較好，對硬度、氨氮的去除率較低。將粉煤灰作為吸附劑深度處理焦化廢水，脫色效果好，COD、揮發酚去除率高，山西焦化廠與中科院山西煤化所合作研究“粉煤灰處理焦化廢水”已在焦化廠實際應用[20]。
   
吳(wu)健(jian)等人(ren)[21]在(zai)原生(sheng)物脫酚設備的(de)基礎(chu)上,用向二沉池中(zhong)(zhong)投加絮凝(ning)劑和新增焦炭、活性炭吸附塔等設備的(de)方法對焦化廢(fei)(fei)水進行深度(du)處理,使(shi)廢(fei)(fei)水中(zhong)(zhong)的(de)CODcr 去(qu)除(chu)(chu)率達(da)80%～90%。據介(jie)紹[22] ,利(li)用斜發沸(fei)(fei)石處理氨氮(dan)廢(fei)(fei)水,在(zai)廢(fei)(fei)水濃度(du)pH=5 的(de)條件下,平均(jun)全交換容量(liang)達(da)到(dao)12.96mg沸(fei)(fei)石,且(qie)交換容量(liang)隨pH 值的(de)增大(da)而降低(di)。處理后(hou)廢(fei)(fei)水濃度(du)由246mg/L 降到(dao)21.3mg/L ,氨氮(dan)去(qu)除(chu)(chu)率達(da)91.3 % ,達(da)到(dao)了國(guo)家標準。采用兩(liang)種(zhong)洗(xi)脫劑(氯化鈉溶液(ye)和氧化鈣(gai)乳液(ye))進行洗(xi)脫,實驗為大(da)規模沸(fei)(fei)石法去(qu)除(chu)(chu)廢(fei)(fei)水中(zhong)(zhong)的(de)氨氮(dan)技術開發提(ti)供了技術依據,但(dan)無論國(guo)內,還是(shi)國(guo)外一直(zhi)停留在(zai)試驗階(jie)段(duan)[23]。

4結語

通過查閱(yue)資料可以(yi)知道從焦(jiao)(jiao)化(hua)(hua)廢水(shui)的(de)性質來說，焦(jiao)(jiao)化(hua)(hua)廢水(shui)濃度高，成(cheng)分復(fu)雜且(qie)含有多種常規(gui)工(gong)藝難以(yi)處(chu)理(li)(li)的(de)污染(ran)物，因此，生(sheng)化(hua)(hua)法處(chu)理(li)(li)量大、處(chu)理(li)(li)成(cheng)本低(di)、無二次污染(ran)，可以(yi)預見在今(jin)后較長的(de)一段時間內，生(sheng)化(hua)(hua)法仍將是焦(jiao)(jiao)化(hua)(hua)廢水(shui)處(chu)理(li)(li)的(de)主要(yao)方法。提高生(sheng)化(hua)(hua)處(chu)理(li)(li)效率的(de)生(sheng)物處(chu)理(li)(li)新工(gong)藝、新技(ji)術的(de)研究將是一個重要(yao)的(de)發展方向。

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”

相關文章