韶钢焦化酚氰废水生化处理运行实践

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摘 要 通过对韶钢焦化6米焦炉酚氰废水处理站生化系统的运行实践，提出了提高焦化酚氰废水的生化处理效果的关键运行控制措施，解决了生化系统处理酚氰废水耐受冲击负荷的问题，降低废水中各项指标的排放浓度，实现了焦化酚氰废水处理系统的稳定运行。

关键词 焦化废水；酚氰废水；生化处理

中图分类号X75 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）97-0108-02

1概述

韶钢焦化废水主要来源：一是剩余氨水经过蒸氨塔后排出的废水，具体来源工艺流程为：焦炉荒煤气气液分离器冷凝液机械化氨水澄清槽剩余氨水蒸氨塔蒸氨废水酚氰废水处理站处理，蒸氨塔用蒸汽蒸出的氨气进入喷淋饱和器；二是终冷塔排出的终冷排污水，具体来源工艺流程为：焦炉荒煤气气液分离器横管初冷器电捕焦油器煤气鼓风机喷淋饱和器终冷塔终冷废水酚氰废水处理站处理；三是制酸工艺排出的脱硫废液，具体来源工艺流程为：喷淋饱和器终冷塔洗苯塔水洗塔脱硫塔再生塔酸气制酸（脱硫废液酚氰废水处理站）。剩余氨水是机械化氨水澄清槽排出的，它是在煤干馏及煤气冷却中产生的废水，其水量占焦化废水总量的一半以上，粗苯分离水是煤气净化产生的废水，它流向机械化氨水澄清槽，是剩余氨水的组成部分。剩余氨水净蒸氨后的排放废水与含有酚、氰、硫化物和有机油类的污水一起通称酚氰废水，不仅水量大而且成分复杂，是焦化废水治理的难点和重点。

韶钢焦化酚氰废水建有两套处理系统，分别于2008年和2002年建成投产。采用的工艺主要是预处理和生物系统处理，第一套系统的生物系统采用A/O1/O2的工艺，第二套系统在第一套系统的基础上增加了水解池，即采用A/O1/H/O2的工艺，并且加大了各生物池的容积，水力流停留时间分别为28小时、12小时、20小时和16小时。

2 韶钢焦化酚氰废水处理工艺技术

2.1韶钢焦化6米焦炉酚氰废水处理工艺流程

酚氰废水先通过预曝池将来水进行预曝气处理，随后进入气浮分离池，经过技术改造后现向气浮分离池投加脱氰剂和少量助凝剂，经过沉淀分离后进入调节池。由于采用清洁生产技术后，废水分离出来的泡沫和油污较少，没有使用原先设计的芬顿试剂进行氧化处理。

调节池内的废水经过生物提升泵进入生物处理系统，生物处理系统是由高效厌氧生物流化床和内循环好氧生物三相流化床耦合组成的高负荷工艺与基于脱氮为目标的水解/好氧流化床组合工艺串连而成的A/O1/H/O2工艺。

该生物处理工艺分为厌氧流化床、一级好氧生物流化床、水解流化床和二级好氧生物流化床四个阶段，废水进入厌氧段与回流污泥混合，在专性厌氧菌和兼氧菌的作用下，使一些结构复杂难降解的有机物发生水解、酸化反应，部分有机物得以降解。在一级好氧段，通过曝气对有机物进行高效降解，经过一级好氧生物流化床高效降解有机污染物后的废水可生化性能很低，B/C在0.1左右，水解酸化池进一步将废水中的难降解有机物污染物水解成易生物降解成分，进入二级好氧生物流化床进行彻底降解。A/O1/H/O2工艺又可分为2级A/O工艺强化对氨氮的去除，尤其在H/O2阶段两倍回流，强化生物脱氮，充分利用反硝化过程产生的碱源，节省硝化过程中片碱消耗，既能保证高效去除氨氮，又能降低运行费用。最后混合液从好氧段流入沉淀池，进行固液分离。固液分离后的生物污泥大部分回流至厌氧段。一小部分剩余污泥排至污泥分离池，经分离后的污泥通过污泥泵送至浓缩池浓缩、脱水后送备煤车间掺入炼焦煤中焚烧。

注：其中实线为废水流程，虚线为污泥流程。

1）废水水量及水质状况

韶钢焦化6m焦炉产焦量140t/h，每吨焦废水产生量0.3t～0.4t，正常流量范围为42m3/h ～56m3/h，由于采用煤气横管初冷工艺、采用干熄焦、将剩余氨水送去蒸氨、粗苯蒸馏工段各分离器及油槽分离水均送入机械化氨水澄清槽等清洁生产技术后，现废水流量只有30m3/h～40m3/h。废水处理系统进水水质状况如表1所示：

2）出水水质控制指标

按最新国家标准《炼焦化学工业污染物排放标准》（GB 16171-2012）和广东省《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）第二时段一级排放标准控制。

3）出水水质运行效果

经处理后，废水达到排放要求，很多指标远远小于控制标准，具体指标见表2。

4）主要药剂

韶钢酚氰废水处理过程中，需加入部分药剂，调节水质状况，以适应生化处理需要。主要药剂有：七水硫酸亚铁、PFS、 PAM 、NaOH、Na2CO3、NaH2PO4、石灰粉等，具体药剂量根据酚氰废水量和水质进行调节。

3关键运行参数控制

1）生物上水量根据废水来水量、水质及调节池液位来调整。如果原水水质与进水水质要求变化很大，那么需要减少生物上水量，增加生物上水的配水，减少生物系统处理负荷；

2）分别控制一、二级好氧池的溶解氧含量2.0mg/L～6.0mg/L范围内；如果出现异常，说明曝气压力不够或曝气管有堵塞，具体观察空气流量和压力是否满足要求；

3）分别控制一、二级好氧池、水解池的pH值在碱性条件下。如果满足不了要求，需要投加片碱或碱液，控制PH在规定范围内；

4）控制各系统回流，二级好氧、二级厌氧池之间的回流稳定，当pH大于8.0时，不再回流；

5）为了确保营养成份稳定、均衡，磷酸盐投加量按C：N：P = 100：5：1比例确定；

6）混凝反应沟絮凝剂按照水量比例投加，确保絮凝剂投加浓度。投加石灰，使pH控制在7.0左右；

7）控制好厌氧池及好氧沉淀池的污泥沉降比，在污泥沉降比高于30%时可适当排泥。

4 改进的手段

1）完善预处理系统，充分利用生物系统前的絮凝作用，减少酚氰废水的生化系统的有毒物质进入，减少毒性物质是影响生化系统的处理效果的关键因素；

2）三相循环流化床应用会提高活性污泥循环倍率，提高了介质能量的传递速率，有效提高生化效率；

3）向一站酚氰对有效菌种的引种培养、有效地降低或去除进水毒性物质、抑制微生物生长类物质冲击系统，促进生化反应速率，同时增加有效菌数量、促进协同菌类生长、提供菌群营养物质、控制好生长参数pH、碱度、溶解氧、合理的碳、氮、磷比、污泥浓度、污泥沉降比、水温等；

4）重视各流化床分离区的分离效率，充分利用活性污泥的回流，保证活性污泥不流失。经过对一站酚氰生物系统的污泥进行显微镜检查发现：一站酚氰的厌氧、O1、O2都含有大量的好氧性的球菌、间氧性的酵母菌、硝化菌，因而解释了酚降解作用强，单个生物池对酚、有机物的降解效率高的原因。同时分析判断有机污泥各项参数，判断微生物的状态，优化菌群，驯化的菌群更适合一站酚氰废水处理站各生化系统池内工作；

5）通过调节生物上水量，合理安排菌群的工作劳动强度，建议通过建立两个酚氰废水处理站的互通管道，分担一部分来自二站的酚氰废水给一站酚氰废水处理站处理，这样即可共享生化系统的活性污泥，又可避免酚氰废水处理站大中修时期微生物无处可去的问题；

6）充分利用生物滤池和斜管沉淀池的絮凝沉降，特别是消石灰的作用，进一步降低生化处理后的出水中氨氮、氰、COD、挥发酚等成分含量的措施，进一步分析出水水质，果断采取是否需要增加活性碳、次氯酸钠等进行吸附、氧化等处理措施。

5结论

韶钢6m焦化酚氰处理系统是一套复杂的水处理系统，具备完善的预处理和AO1HO2工艺的生化系统，在严格按照既定控制目标安全稳定运行下，才能确保出水达标排放，实现对环境的零污染。

参考文献

[1]钢铁工业废水治理.国家环境保护局， 中国环境科学出版社，1992，9.

[2]黄会静， 韦朝海，等.焦化废水生物处理A/O/H/O工艺中氰化物的去除特性.化工进展，2011-5-5.