焦化厂蒸氨废水压滤合并处理

introductory

焦化废水属于有毒有害、难降解的工业废水，其中有机物包 括 酚 类 化 合 物、芳香族化合物和含碳、氮、氧的杂环化合物，无机物主要以氨氮、氰化物、硫氰化物为主，处理难度大。如何实现废水长期稳定达标并将废水实现综合利用，成为环境保护领域亟待解决的难题之一。

1存在问题本钢集团北营焦化厂有3个生产作业区，每个区的生化处理系统配备10名操作人员。3个区的蒸氨废水产生量分别为一区35 m3/h、二区35 m3/h、三区70 m3/h。3个区的蒸氨废水均配套AAO生物脱氮工艺为主的生化系统进行处理。经重力和气浮除油后的废水进入厌氧池，经过水解阶段、酸化阶段、酸性衰退阶段及甲烷化阶段去除COD和改善废水的可生化性。废水中的氨氮在好氧硝化反应池中被硝化菌与亚硝化菌转化为NO3－N与NO2－N的混合液，循环回流于缺氧池，通过反硝化菌的生物还原作用，NO3－N与NO2－N转化为N2。缺氧池流出的废水自流入活性污泥曝气池，在此完成硝化过程，好氧池的出水在二沉池经泥水分离后完成废水处理过程。在处理过程中需配1 ∶ 1的生产消防水进行稀释消泡，合计总出水量为280 m3/h，处理后的废水出水指标要求达到国家的间接排放标准(COD ＜ 150 mg /L、氨氮＜ 25 mg /L)。但是在运行过程中某个区的废水处理系统经常出现指标波动，造成环保事故，并且生化系统受冲击后恢复时间较长，给生产运行带来困难。随着近年来环保要求提高和环保理念不断升级，为了降低运行成本、优化人力资源配置、减少污染物排放总量和提高水资源的利用率，提出将3个生产区蒸氨废水进行合并处理的方案。

2改造内容该方案依托焦化三区现有的废水处理系统，并对其进行升级改造，采用“预处理+强化预处理+ AAO生化处理+生物流化床+臭氧催化氧化+膜处理(超滤+反渗透)+浓水处理”的工艺，将一、二区蒸氨废水逐步全部接入三区改造后的处理系统，该方案以“零稀释、零排放”为设计原则，处理后的废水出水总量为140 m3/h，包含90 m3/h的清水和50 m3/h的浓水，其中清水回用于工业循环水系统，浓水送往高炉进行冲渣。其生化系统主要改造内容如下。(1)在焦化二区蒸氨塔前增加微孔陶瓷过滤器及刚玉膜，以稳定原水指标。(2)清理隔油池，检修更换其配套设备，恢复隔油池功能。(3)恢复调节池功能，增设专门的事故槽。(4)新建强化预曝气单元，对来水进行预处理，以降低原好氧池的COD及氨氮负荷。(5)更新原好氧池曝气设施，废弃原微孔曝气系统，达到曝气均匀、增加氧利用率和方便检修的目的。(6)增设生物流化床，投加活性炭等相关药剂，生化出水经过生物流化床以及活性炭的物理吸附和化学吸附作用，对二沉池出水进行高效处理，大幅降低生化出水COD指标。(7)随着处理水量增大以及流化床、混凝药剂的使用，污泥量有较大增加。污泥处理系统按照减量化、稳定化、无害化、资源化的原则，增设1座污泥浓缩池。同时增设卧螺离心机，增强改造后新系统的生化污泥脱水能力。增设板框压滤机，用于处理生化污泥，实现污泥分质处理，提高效率。(8)增设化验室及配套化验设备，具备焦化废水排放指标和运行指标的化验能力。为了保证生化系统出水满足工业循环水回用水质标准和高炉冲渣水质要求，该方案增设深度处理系统，包括多介质过滤单元、臭氧催化氧化单元、超滤单元、反渗透单元和浓水破氰单元。其具体工艺为:混凝沉淀池出水进入中间池缓冲后，经提升泵提升进入多介质过滤+臭氧催化氧化系统，经过臭氧氧化后的出水进入浸没式超滤装置进行过滤以降低来水的悬浮物和胶体颗粒。超滤装置的产水进入反渗透装置进行脱盐处理(回收率65%)，反渗透装置的产水进入回用水池，反渗透装置的浓水经过氰化物去除装置保证浓水达标回用。具体的生化工艺流程见图1

3改造效果本钢集团北营 焦 化 厂3个区蒸氨废水合并处理的设计方案于2020年4月开始施工，10月投入运行。操作人员从合并前的30人 减 少 到 目 前15人，人力资源成本 明 显 下 降。厌 氧 吸 水 井 液 位、中间水池液位、厌氧泵 流 量、调节池提升泵流量等关键参数都实现了远程操作控制，劳 动 强 度 大 幅 降低，操作 便 利 性 提 高。在所有关键部位安装可变焦高清摄像头，将画面传输到中控室进行监控，方便员工巡检，能更及时发现和解决生产异常问题。预曝气池 风 机、离心脱水机及板框压滤机进料泵等关键设备均为变频控制，现场照明均安装LED灯具，节省了能源消耗。现场离心水泵均选用高性能设备，杜绝跑冒滴漏现象的发生，美化了环境卫生。该项目运行 至 今，生化系统运行稳定，二 沉 池 出 水COD小于400 mg /L，氨氮小于5 mg /L，清水COD小于30 mg /L，浓水氰化物小于0． 2 mg /L，均达到设计要求。

4结语(1)本钢集团北营焦化厂3个生产区的蒸氨废水合并处理方案对于焦化废水集约化管理和资源化利用提供了借鉴，证明“零稀释、零 排 放”的 工 艺 在焦化废水处理上是可行的。(2)该方案在生产工艺先进性、操作过程便利性以及节能环保等方面都有很大的改善和提高。(3)该方案在设计上也存在某些不足，如利用好氧池末端混合液进行消泡易将菌胶团打散，不利于提高污泥的凝聚沉降性能，影 响 出 水 指 标。如何进一步降低生化系统出水指标、减 少 药 剂 投加量、降低吨水处理成本等都是今后需要改进的地方。

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