浅析我国生化法处理焦化废水的进展

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摘要：焦化废水的成分复杂多变，处理成本高，属于难处理的工业废水，二级处理的生化法在焦化废水处理工艺中起着十分重要的作用。本文探讨了生化法在焦化废水处理中进展。

关键词：焦化废水 生化法 环境污染

1 引言

随着现代工业和城市建设的发展，我国环境污染特别是水污染问题日趋严重。焦化废水是指煤在高温干馏、煤气净化以及化工产品精制过程中所产生的废水，其来源主要有两个方面：一是剩余氨水，约占焦化废水总量的一半以上，它是炼焦及煤气冷却过程中产生的废水；二是工艺过程中产生的废水，主要是来自煤气净化和化工产品精制过程中产生的分离水。就目前而言，通过改革焦化工艺完全消除污染物的排放或使其达标排放是不可能的，因此有必要寻求经济合理、技术可行的焦化废水处理方法。

2 焦化废水处理技术简介

焦化废水中有多种有机物，如有酚、芳香族化合物、含氮硫氧的杂环化合物等。而无机物主要是氨盐、硫氰化物、硫化物、氰化物等。由此可知，焦化废水污染很严重，处理起来也十分困难，必须采用多种方法组合联用处理才能达到排放标准。焦化厂对废水的处理方法有很多种，但是归纳起来可以分为物理法、化学法、生物法以及这3种方法的之间的相互组合处理废水。目前，国内企业大多采用生化法处理焦化废水。生化法在废水处理工艺中处于中间关键环节，主要有传统活性污泥法、A/O、A2/O、SBR、生物膜法等。然而，绝大多数焦化企业对焦化废水处理效果不理想，物化法在去除废水毒性和生化法出水COD含量均很高，达不到排放标准。

3 焦化废水中各种生化法处理比较分析

目前，焦化废水处理主要采用一级预处理和二级生化处理。一级预处理的目的是去除漂浮物和大的悬浮物，均和水质水量，一级预处理主要有隔油、气浮、调节、沉淀等方法。二级生化处理通常采用活性污泥法与生物膜法，主要采用的工艺有传统活性污泥法，A/O（缺氧/好氧），A2/O（厌氧/缺氧/好氧），A/O2（缺氧/好氧/好氧）、SBR及固定化高效微生物处理技术（3T-AF/BAF）等。

3.1 活性污泥法

活性污泥法是以活性污泥为主体的废水生物处理的主要方法。活性污泥法是向废水中连续通入空气进行曝气，经一定时间后因好氧性微生物繁殖而形成的污泥状絮凝物。其上栖息着以菌胶团为主的微生物群，具有很强的吸附与氧化有机物的能力。该方法利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，以分解去除污水中的有机污染物。然后使污泥与水分离，大部分污泥再回流到曝气池，多余部分则排出活性污泥系统。

3.2 序列间歇式活性污泥法

SBR是序列间歇式活性污泥法的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。

3.3 生物膜法

生物膜法是与活性污泥法并行的一种好氧型生物废水处理方法。使污水连续流经固体填料，在填料上就能够形成污泥垢状的生物膜，生物膜上繁殖大量的微生物，吸附和降解水中的有机污染物，能起到与活性污泥同样的净化污水作用。从填料上脱落下来死亡的生物膜随污水流入沉淀池，经沉淀池被澄清净化。生物膜主要有微生物细胞和它们所产生的胞外多聚物组成，通常具有孔状结构，含有大量被吸附的溶质和无机颗粒。因此，生物膜也可认为是由有生命的细胞和无生命的无机物组成的。基于微生物细胞分泌的胞外多聚物及其纤维状缠结结构，微生物细胞在水体中极易附着在载体表面，所组成的复杂有机结构既可以自然形成又大又密的颗粒，也可以在静止的固体或悬浮载体表面附着生长和繁殖。

3.4 厌氧生物处理法

厌氧生物处理法是利用兼性厌氧菌在无氧条件下降解有机污染物，主要用于处理高浓度难降解的有机工业废水及有机污泥。厌氧微生物体内，具有易于诱导、较为多样化的健全开环酶体系，使杂环化合物和多环芳烃易于开环裂解。

3.5 缺氧型生化法

缺氧型生化法从需氧的角度来说，它介于好氧型生化法和厌氧型生化法之间，缺氧是指在少氧并不无氧的环境下，可以是少氧环境也可以是含氧化合物存在于环境之中参与反应，是焦化废水处理重要的组成部分。

3.6 传统活性污泥法

A/O，A2/O，SBR在预处理时需要稀释，进水稀释到一定浓度运行相对稳定，对氨氮有一定的去除率，BOD去除率高，但抗冲击能力差和脱氮效果差，投资大，氨氮达标困难。然而，生物膜法虽然对预处理要求较高，但进水不需要稀释，占地面积小，污染物负荷高，出水水质稳定，运行费用低，流程简单，管理方便，有良好的脱氮效果。

4 生化法处理焦化废水新技术的进展

由于我国对焦化废水处理的研究起步比较晚，目前国内大多数焦化厂主要采用的是传统活性污泥法，对于现行的新型微生物技术来说，与活性污泥法相比，其投资巨大，可行性不高，但占地面积小、生物相对丰富、生物链长、水力停留时间较短，可存活世代时间长的微生物，有利于营养物的去除；一般不需要污泥回流，无污泥膨胀，不需要调整反应器内污泥量和剩余污泥排放量，易于运行管理。因此对新型微生物处理技术的研究改进是我国焦化废水治理的主要研究对象。

5 结语

焦化废水目前所用的生化处理工艺，很难使COD，NH-3N同时达标。一些焦化厂在生化处理系统后又加了物化处理设备，也有的用大量清水稀释，才使系统出水达标。为了减轻工艺的复杂程度，降低处理成本，可以通过以下几个方面进行研究改进。

（1）培养对难降解有机物的优势微生物，并能应用于工程中。

（2）提高预处理工艺的效果，以减轻核心处理工艺的负荷，为生化处理达标提供切实的基础条件。

（3）研究改进生化处理工艺，特别是对填料，曝气技术及设备等方面，不断降低成本、提高使用寿命、改善其处理效果和经济可行性。

（4）尽可能的采用多级处理相结合的处理技术，使得对COD和NH-3N的去除率到达预期目的，确保处理后的焦化废水到达国家相应的排放标准。

参考文献：

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