浅谈A—A/O法在焦化废水处理中的应用

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摘要： 本文根据山东兖矿国际焦化有限公司酚氰污水处理站的运行效果及实践经验，介绍了A—A/O—BAF工艺处理焦化废水的工艺原理及各种影响因素。废水经过A—A/O—BAF系统处理后，出水指标达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918—2002的二级排放标准。

Abstract： According to the operation effect and practical experience of coking residuary water containing phenol and cyanogens of Shandong Yankuang International Coking & Chemicals Co.， Ltd.， this paper introduces the principle and various influencing factors that the A—A/O—BAF process treats the coking residuary water. After treatment of A—A/O—BAF system， water indexes reach the secondary emission standard of Pollutant Discharge Standard of Town Sewage Treatment Plant GB18918—2002.

关键词： 焦化废水；硝化；反硝化；A—A/O

Key words： coking residuary water；nitrifying；denitrifying；A—A/O

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1006—4311（2012）28—0298—02

0 引言

焦化废水的来源主要是在炼焦过程中煤的高温干馏和荒煤气在脱酸蒸氨过程中，产生的蒸氨废水。蒸氨废水约占污水处理站污废水总量的50%以上。其余的主要是甲醇精馏、煤气终冷、粗苯分离和生活污水等，这些水的数量与工艺流程及操作过程有关。通常焦化废水具有成分多而杂、指标变化幅度大、含有大量的难降解物质、可生化性能差、含有毒有害物质较多等特点。

1 废水的水质

山东兖矿国际焦化有限公司设计排放量为206m3/h，该废水经A—A/O—BAF工艺处理后，生物滤池出水中主要污染物指标符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918—2002的二级排放标准，如表1所示。

2 工艺流程

3 A—A/O工艺原理

3.1 A—A/O工艺主要由厌氧段、缺氧段和好氧段组成 A—A/O工艺即在缺氧/好氧工段前增加厌氧工段。目前，A—A/O工艺是处理焦化废水应用较为广泛的一种生物脱氮工艺。

3.2 厌氧池原理 废水中的有毒、有害物质，与厌氧池中组合填料上的生物膜（厌氧菌）进行生化反应，得到降解的同时，提高了污水的可生化性，给后续工段处理创造更好的条件。为了满足厌氧池和缺氧池生化反应的需要，为微生物提供营养物磷源，在预处理的厌氧给水吸水井内设置了磷盐投加管道。

3.3 缺氧池原理 缺氧池是A—A/O工艺的主要设施之一。在缺氧池中主要进行的是反硝化反应，反硝化是指氧化态氮还原为气态的氮的过程，通常是指NO■■和NO■■被还原成N2O和N2。在NO■■还原为N2的过程中，氧化性较高的NO■■（+5价）被还原为N2（0价），整个反应过程可表示为：2NO■■+5H2AN2+2OH—+4H2O+5A

在此反应过程中，所需要的碳源和能源由进水中的有机物提供，所需要的氧源由回流水中的硝态氮提供。与填料上的生物膜进行反硝化反应，来去除和降解废水中的COD、NH3—N等污染物质。

在缺氧池内不仅可以消耗部分COD，减轻好氧段生物处理的负荷，还可以对大分子有机物进行水解，提高整个系统的COD去除率。

从NO■■还原为N2的过程，大致分为以下四步：

NO■■■NO■■■

NO■N■O■■■N■

3.4 好氧池原理 缺氧池是A—A/O工艺的主要设施之一。好氧池内微生物所进行的生物化学反应主要是硝化反应。硝化反应主要是把废水中的氨氮氧化成硝态氮。

好氧池的主要作用就是降解污水中的有机物，并将NH3—N氧化为NO■■、NO■■。生物脱氮工艺是利用硝化反应完成NH3—N的转化。在缺氧池内，在充足的碳源前题下利用NO■■、NO■■的氧，将NO■■—N、NO■■—N还原成氮气（N2），在降低NH3—N的同时降解污水中的有机物。

硝化阶段即是好氧生化，它是在有机物被降解基本完成后才开始对氨氮的硝化，所以它需要是够长的曝气时间。据资料介绍，从无机物氧化只能获得很少能量，根据代谢了的底物的量，计算出形成硝化细菌的细胞产量很低。这样，为了形成1克的细胞干物质，异养大肠杆菌只需要2克葡萄糖，而自养细菌亚硝酸化菌却需要30克氨，所以硝化细菌生长速率较慢。

硝化反应消耗NH3—N，其化学式可表示为：

NH■■+1.83O2+1.98HCO■■0.98NO■■+0.021C5H7NO2+1.88H2CO3+1.04H2O

因此，在硝化反应过程中，计算表明，每去除1克氨氮约消耗4.33克氧气；生成0.15克新细胞；减少7.14克碱度（以CaCO3计）；消耗0.08克无机碳。

4 运行中的控制要求

4.1 溶解氧（DO） 缺氧段溶解氧一般控制在0.5mg/L以下，因为反硝化反应受溶解氧的限制。在生物膜法反硝化系统中，即使溶解氧达到1mg/L左右时，生物膜内层仍呈缺氧状态，因此反硝化反应阶段，溶解氧可适当增加，但不应大于1mg/L。