煤(mei)化(hua)工產(chan)業會產(chan)生(sheng)大(da)量化(hua)工廢(fei)水(shui)。以煤(mei)為(wei)原料生(sheng)產(chan)1t甲醇大(da)概(gai)排放20m3化(hua)工廢(fei)水(shui)，且廢(fei)水(shui)中通(tong)常含有多環芳(fang)香族化(hua)合物(wu)、酚(fen)類、聯苯類等有機污染物(wu)，成分復雜，給廢(fei)水(shui)處理帶來較大(da)困難。由于煤(mei)化(hua)工廢(fei)水(shui)含有高毒性、高含鹽量及各種有毒物(wu)質、高濃度難降(jiang)解(jie)物(wu)質等，可(ke)生(sheng)化(hua)性較差，需采用(yong)(yong)物(wu)化(hua)法對(dui)其(qi)進(jin)行預(yu)處理，使用(yong)(yong)生(sheng)物(wu)法進(jin)行深(shen)層次處理，使其(qi)達(da)標排放或回用(yong)(yong)。  

煤化(hua)工廢水常用的(de)處理(li)技(ji)術有上流式厭氧(yang)污(wu)(wu)泥(ni)床（UASB）、生物(wu)流化(hua)床（CBR）及序批式活性污(wu)(wu)泥(ni)（SBR）等。MBR技(ji)術可用膜(mo)組(zu)件(jian)取代二沉池進行固液分離(li)，減少(shao)用地面積；膜(mo)組(zu)件(jian)的(de)強(qiang)截(jie)留作用可增加反應(ying)器(qi)內(nei)的(de)微生物(wu)數量；反應(ying)器(qi)內(nei)的(de)污(wu)(wu)泥(ni)齡長、負荷低，對廢水中的(de)氮、磷去除能力較(jiao)強(qiang)，因(yin)此MBR技(ji)術近年來被廣泛應(ying)用于煤化(hua)工廢水處理(li)。  

某煤(mei)化(hua)工企業在生(sheng)產(chan)過程中(zhong)產(chan)生(sheng)大(da)量(liang)化(hua)工廢(fei)水(shui)(shui)(shui)，包(bao)括氣化(hua)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)、煤(mei)制(zhi)烯烴（MTO）廢(fei)水(shui)(shui)(shui)、烯烴裝置(zhi)的生(sheng)產(chan)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)、生(sheng)活污水(shui)(shui)(shui)等。其中(zhong)部分廢(fei)水(shui)(shui)(shui)需先在各自(zi)裝置(zhi)區(qu)域內處(chu)理，達到進入廢(fei)水(shui)(shui)(shui)生(sheng)化(hua)系統(tong)要求(qiu)后，再通(tong)過廠區(qu)管網輸送至廢(fei)水(shui)(shui)(shui)生(sheng)化(hua)系統(tong)內進行處(chu)理。  

筆者對這(zhe)些(xie)綜合廢(fei)水(shui)的處(chu)(chu)理情(qing)況進行(xing)論述，廢(fei)水(shui)經過均質(zhi)、好氧(yang)氧(yang)化(hua)、A/O生化(hua)處(chu)(chu)理、MBR膜過濾(lv)4項工藝處(chu)(chu)理，達(da)到設計(ji)出水(shui)水(shui)質(zhi)后，送至廢(fei)水(shui)回用系統進一步處(chu)(chu)理，產品水(shui)循序利(li)用。  

01設計進出水水質  

煤化工綜合(he)廢水來源于(yu)多(duo)個裝置(zhi)區域，成分復雜且含有很多(duo)有毒及難降解(jie)的有機物。需要對廢水水質有較多(duo)了解(jie)，才能選(xuan)出(chu)合(he)適的工藝，本(ben)項目的設計水質見表1。  

02工藝流程 

廢水處理工藝流程(cheng)如圖1所示。  

煤化(hua)工綜合廢(fei)水(shui)進(jin)入(ru)一級好氧池后(hou)，通(tong)過微生物(wu)的(de)(de)(de)同化(hua)作用(yong)將部分(fen)有機污(wu)染(ran)物(wu)碳化(hua)，使(shi)污(wu)染(ran)物(wu)得(de)到(dao)一定程度(du)(du)的(de)(de)(de)降(jiang)解；出水(shui)進(jin)入(ru)A/O反(fan)(fan)應(ying)池，通(tong)過硝(xiao)化(hua)反(fan)(fan)硝(xiao)化(hua)反(fan)(fan)應(ying)有效(xiao)去(qu)除(chu)氨氮，降(jiang)低總氮，兼性降(jiang)低廢(fei)水(shui)中的(de)(de)(de)CODCr和BOD；膜池與A/O池結合能夠(gou)有效(xiao)截(jie)留(liu)(liu)硝(xiao)化(hua)菌，使(shi)其完全保留(liu)(liu)在反(fan)(fan)應(ying)池內，避免污(wu)泥流失，并可截(jie)留(liu)(liu)難降(jiang)解的(de)(de)(de)大(da)(da)分(fen)子(zi)有機物(wu)，延(yan)長其在反(fan)(fan)應(ying)池的(de)(de)(de)停留(liu)(liu)時間，使(shi)之(zhi)得(de)到(dao)最大(da)(da)限度(du)(du)的(de)(de)(de)分(fen)解。  

03主要構筑物  

污(wu)水(shui)經調節池(chi)(chi)預處(chu)理(li)后，依次進入一級好氧池(chi)(chi)、A/O池(chi)(chi)、膜池(chi)(chi)。其中一級好氧池(chi)(chi)的污(wu)泥回流(liu)比(bi)控(kong)(kong)(kong)制在(zai)50%~150%，污(wu)泥質量濃度(du)控(kong)(kong)(kong)制在(zai)3000~5000mg/L。A池(chi)(chi)溶(rong)解(jie)氧控(kong)(kong)(kong)制在(zai)0.2~0.5mg/L，O池(chi)(chi)溶(rong)解(jie)氧控(kong)(kong)(kong)制在(zai)2~3mg/L，污(wu)泥回流(liu)比(bi)控(kong)(kong)(kong)制在(zai)50%~150%。膜池(chi)(chi)污(wu)泥質量濃度(du)控(kong)(kong)(kong)制在(zai)6000~10000mg/L。  

應用MBR技術后，CODCr去除(chu)率≥93%，SS去除(chu)率可(ke)達100%。產(chan)水中的(de)懸浮物和濁度(du)近乎為零，處理后的(de)水質(zhi)良好(hao)且穩定(ding)，可(ke)直(zhi)接回(hui)用，實現了污水資源化。  

淹沒式MBR膜(mo)(mo)池內安(an)裝了(le)增強型(xing)聚(ju)偏氟乙烯中空纖維簾式膜(mo)(mo)組件，膜(mo)(mo)截留孔(kong)徑為(wei)0.1μm，產水流量為(wei)4.0~7.0m3/d。設置(zhi)6座膜(mo)(mo)池，每座膜(mo)(mo)池內10套膜(mo)(mo)組件，每套膜(mo)(mo)組件的膜(mo)(mo)面(mian)積(ji)為(wei)15m2，總膜(mo)(mo)面(mian)積(ji)為(wei)900m2。  

膜(mo)(mo)組件的(de)中空纖維(wei)膜(mo)(mo)采用PVDF合金膜(mo)(mo)作為過濾層，其特殊的(de)內外(wai)致密雙皮層結構可使污染物不進(jin)入膜(mo)(mo)的(de)網(wang)狀孔內，易于清(qing)洗，清(qing)洗通量(liang)恢(hui)復好。各構筑(zhu)物的(de)參數與規格見表(biao)2。  

04系統運行情況分析  

在2017年12月1日至(zhi)2018年1月31日共62d的運行過程中(zhong)，一(yi)級好氧(yang)池(chi)(chi)的污泥回流(liu)比(bi)控制(zhi)(zhi)在50%~150%；A池(chi)(chi)溶解氧(yang)控制(zhi)(zhi)在0.2~0.5mg/L，ORP控制(zhi)(zhi)在-1000~1000mV，污泥質量(liang)濃(nong)度控制(zhi)(zhi)在2000~4000mg/L；O池(chi)(chi)溶解氧(yang)控制(zhi)(zhi)在2~3mg/L，pH控制(zhi)(zhi)在7.5~9，污泥質量(liang)濃(nong)度控制(zhi)(zhi)在3000~5000mg/L，污泥回流(liu)比(bi)控制(zhi)(zhi)在50%~150%，消化(hua)液回流(liu)比(bi)控制(zhi)(zhi)在400%；MBR池(chi)(chi)污泥質量(liang)濃(nong)度控制(zhi)(zhi)在6000~10000mg/L。  

廢水(shui)生(sheng)化系(xi)統對(dui)CODCr的(de)去除(chu)(chu)效果(guo)如圖(tu)2所示，氨氮(dan)的(de)去除(chu)(chu)效果(guo)如圖(tu)3所示，總(zong)氮(dan)的(de)去除(chu)(chu)效果(guo)如圖(tu)4所示，SS的(de)去除(chu)(chu)效果(guo)如圖(tu)5所示。  

由圖2可(ke)見(jian)，綜(zong)合廢水(shui)(shui)經(jing)調節池調節后，進(jin)水(shui)(shui)CODCr基本在102~315mg/L，平均為165mg/L，經(jing)過一級好氧+A/O+MBR工(gong)藝處(chu)理后，出水(shui)(shui)CODCr基本維(wei)持在＜21mg/L，CODCr平均去(qu)除率維(wei)持在85%以上。可(ke)見(jian)此生化工(gong)藝對(dui)煤制烯(xi)烴綜(zong)合廢水(shui)(shui)的CODCr有較好的去(qu)除效果。  

由圖3可見，綜合(he)廢水經調節池調節后，進水氨(an)氮基本(ben)在181~381mg/L，平均氨(an)氮在250mg/L，經過一級好(hao)氧+A/O+MBR工(gong)藝處理(li)后，出水氨(an)氮基本(ben)維(wei)持在＜2mg/L。  

總氮為(wei)(wei)氨氮、亞硝(xiao)態氮、硝(xiao)態氮之和，由圖(tu)4可見(jian)，進水(shui)總氮基(ji)本(ben)在181~381mg/L，平均為(wei)(wei)250mg/L，處(chu)理后(hou)出水(shui)中(zhong)的亞硝(xiao)態氮基(ji)本(ben)為(wei)(wei)零，出水(shui)總氮維持在＜160mg/L，總氮去(qu)除率平均為(wei)(wei)61.2%。可見(jian)該工藝(yi)對煤制(zhi)烯烴綜(zong)合廢水(shui)中(zhong)的氨氮和總氮有較好(hao)的去(qu)除效果(guo)。  

由圖5可見(jian)，綜合廢(fei)(fei)水(shui)經調節(jie)池調節(jie)后(hou)，進水(shui)SS基(ji)本(ben)在41~172mg/L，平均為(wei)100mg/L，經一級好氧+A/O+MBR工藝處理后(hou)，出水(shui)SS基(ji)本(ben)維(wei)持(chi)在＜23mg/L，平均去除率在85%以上。生化工藝對(dui)煤制烯(xi)烴綜合廢(fei)(fei)水(shui)中的SS有較好的去除效果(guo)。  

綜上，廢水生化系統出水的COD、氨氮、濁度、SS、BOD5等指標優(you)于(yu)污水綜合排放標準GB8978—1996中的一級B標準。  

05投資運行成本分析  

本(ben)(ben)工程概(gai)算總投資(zi)19312萬元(yuan)，直接運行成本(ben)(ben)包括(kuo)電費15元(yuan)/t、污泥處置(zhi)2元(yuan)/t、藥劑費0.5元(yuan)/t、人工費0.3元(yuan)/t、膜更換(huan)17.2元(yuan)/t，總計35元(yuan)/t。  

06結論  

（1）A/O+MBR工藝對CODCr的(de)(de)去除(chu)率可達(da)85%，出(chu)(chu)水(shui)CODCr均(jun)值(zhi)(zhi)＜21mg/L；對氨氮的(de)(de)去除(chu)率可達(da)98%，出(chu)(chu)水(shui)氨氮均(jun)值(zhi)(zhi)＜2mg/L，總氮去除(chu)率平均(jun)為61.2%，且運(yun)行穩定；對SS的(de)(de)去除(chu)率可達(da)85%以上(shang)，出(chu)(chu)水(shui)SS均(jun)值(zhi)(zhi)＜23mg/L，均(jun)達(da)到污水(shui)綜合排放標準GB8978—1996的(de)(de)一級標準要(yao)求。  

（2）A/O+MBR工藝可以(yi)實現持(chi)續穩(wen)定的(de)運行，解決了傳統生化處理工藝中占地面(mian)積大(da)、剩余污(wu)泥量大(da)、去除效率低等(deng)問題，具有廣闊的(de)應用(yong)前景。

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