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焦化廢水生化處理解決方案

文章來源:本站   發布時間:2020-03-17 10:08:00   點擊數:1457   【

  煉焦化學工業制造各種產品廣泛用于化學工業、醫藥工業、耐火材料工業和國防工業。這對中國的國民經濟發展具有十分重要的意義。隨著重工業的迅速發展,焦化廢水的產生也越來越多,它的組成復雜,是一種較難分解的高濃度廢水。下面是章丘高瑞達廢水處理解決方案,采用生化處理的方式,希望對各位有所幫助。

焦化廢水生化處理

  1、焦化廢水水質特點

  焦化廢水是焦爐煤氣初冷和焦化生產過程中產生的廢水,其成分復雜,含有大量的酚類、聯苯、吡啶、吲哚和喹啉等有機污染物,還含有氰、無機氟離子和氨氮等有毒有害物質,污染物色度高,對環境危害大。

  煤焦化廢水主要成分有揮發酚、礦物油、氰化物、苯酚及苯系化合物、氨氮等,屬于污染物濃度高,污染物成分復雜,難于治理的工業廢水之一。其處理的關鍵之處在于:

  (1)酚含量高

  焦化廢水中酚的平均含量為1500~2000mg/L,直接體現在污水的COD值上,不經脫酚的煤焦化廢水,COD含量高達3000~5500mg/L。酚的可生化性差,在進生化處理系統之前,焦化廢水應經蒸氨脫酚系統。經蒸氨脫酚后,廢水中酚含量一般在450~850 mg/L。這樣的酚含量是完全可以經生物法降解的,且用于生物處理也是比較經濟適用的。

  (2)氨氮含量高

  蒸氨廢水中氨含量高,平均含量為4500mg/L。這樣高濃度的氨不能用生化法去除,而且其對生化處理單元有嚴重的毒害作用,可以殺死活性污泥,破壞整個生物處理系統。因此,該高含氨氮廢水在進入污水處理站之前,要設脫氨預處理過程。

  經過脫氨預處理的廢水氨氮濃度在80~200mg/L左右,平均濃度一般小于200mg/L,經本工藝處理后,完全能達到處理到小于10mg/L以下的標準。氨氮的去除是該類污水處理工藝選擇時首先要考慮的問題。

  (3)難降解有機物含量高

  煤焦化廢水中含有大量苯系、萘系及雜環類難降解有機物,通常的好氧活性污泥法難以直接處理達標。因此,在好氧法前,需改善其可生化性,提高BOD:COD值。

  2、焦化廢水生化處理工藝

  A2/O工藝

  A2/O工藝是在傳統的A/O工藝前加一厭氧段,目的是進一步提高有機物的去除率、提高廢水的可生化性。

  厭氧段

  污水首先流入厭氧池,在兼性厭氧菌和專性厭氧菌的作用下,廢水中的有機物被分解成沼氣和被吸收轉變成微生物的軀體,以污泥的形式得以去除。另外,NH3-N因細胞的合成而被去除一部分,使污水中的NH3-N濃度下降,但NO3-N含量沒有變化。而且,厭氧過程還能大大地改善廢水中難以直接用好氧生化法降解的苯、蒽醌類有機物的可生化性,提高后續生物氧化法的處理效率,減少后續生化過程的能耗。該厭氧段的主要目的是改善廢水的可生化性及去除部分有機物。

  缺氧段

  經過厭氧反應的廢水進入缺氧池中,同時還有一部分通過好氧處理的硝化液(上清液)回流到缺氧池,在缺氧池內進行反硝化。反硝化菌奪取回流硝化液中亞硝酸根和硝酸根中的氧氧化有機物的同時,將亞硝態氮和硝態氮還原為氮氣而除去。

  反硝化過程是在缺氧條件下,異養型反硝化細菌將廢水中NO3-N還原為N2之過程,其生物化學反應式為:

  6NO3-+2CH3OH → 6NO2-+2CO2+4H2O

  6NO2-+3CH3OH → 3N2↑+3CO2+3H2O+60H-

  N2難溶于水,經鼓氣,得以吹脫。

  好氧段

  在好氧池中,有機物被微生物生化降解,去除率較高。同時,廢水中的氨氮被硝化菌氧化為亞硝酸鹽和硝酸鹽。通過硝化的混合液經沉淀池進行固液分離,分離的大部分硝化液回流至缺氧池進行反硝化脫氮,另有單倍處理水量經進一步處理后排放,污泥全部回流到好氧池。

  廢水中的NH3,在好氧條件下,自養型亞硝化菌與硝化菌將NH3氧化為NO3-N的過程,是生物脫氮的第一步,其生物化學反應式為:

  亞硝化單胞菌

  2NH4+ + 3O -------------?2NO2- + 4H2O + 4H+

  硝化桿菌

  2NO2+ + O2 -------------?NO3-

  AO工藝

  AO工藝將前段缺氧段和后段好氧段串聯在一起,A段DO不大于0.2mg/L,O段DO=2~4mg/L。在缺氧段異養菌將污水中的淀粉、纖維、碳水化合物等懸浮污染物和可溶性有機物水解為有機酸,使大分子有機物分解為小分子有機物,不溶性的有機物轉化成可溶性有機物,當這些經缺氧水解的產物進入好氧池進行好氧處理時,可提高污水的可生化性及氧的效率;在缺氧段,異養菌將蛋白質、脂肪等污染物進行氨化(有機鏈上的N或氨基酸中的氨基)游離出氨(NH3、NH4+),在充足供氧條件下,自養菌的硝化作用將NH3-N(NH4+)氧化為NO3-,通過回流控制返回至A池,在缺氧條件下,異氧菌的反硝化作用將NO3-還原為分子態氮(N2)完成C、N、O在生態中的循環,實現污水無害化處理。

  3、生化處理的優勢

  (1)效率高。該工藝對廢水中的有機物,氨氮等均有較高的去除效果。當總停留時間大于54h,經生物脫氮后的出水再經過混凝沉淀,可將COD值降至100mg/L以下,其他指標也達到排放標準,總氮去除率在70%以上。

  (2)流程簡單,投資省,操作費用低。該工藝是以廢水中的有機物作為反硝化的碳源,故不需要再另加甲醇等昂貴的碳源。尤其,在蒸氨塔設置有脫固定氨的裝置后,碳氮比有所提高,在反硝化過程中產生的堿度相應地降低了硝化過程需要的堿耗。

  (3)缺氧反硝化過程對污染物具有較高的降解效率。如COD、BOD5和SCN-在缺氧段中去除率在67%、38%、59%,酚和有機物的去除率分別為62%和36%,故反硝化反應是最為經濟的節能型降解過程。

  (4)容積負荷高。由于硝化階段采用了強化生化,反硝化階段又采用了高濃度污泥的膜技術,有效地提高了硝化及反硝化的污泥濃度,與國外同類工藝相比,具有較高的容積負荷。

  (5)缺氧/好氧工藝的耐負荷沖擊能力強。當進水水質波動較大或污染物濃度較高時,本工藝均能維持正常運行,故操作管理也很簡單。通過以上流程的比較,不難看出,生物脫氮工藝本身就是脫氮的同時,也降解酚、氰、COD等有機物。結合水量、水質特點,我們推薦采用缺氧/好氧(A/O)的生物脫氮(內循環) 工藝流程,使污水處理裝置不但能達到脫氮的要求,而且其它指標也達到排放標準。

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