焦化廢水是一種典型的有毒難降解有機廢水，主要來自煉焦和煤氣凈化過程及化工產品的精制過程，其中以蒸氦過程中產生的剩余氨水為主要來源。蒸氨廢水是混合剩余氨水蒸餾后所排出的廢水。剩余氨水是焦化廠最重要的酚氰廢水源，是含氨的高濃度酚水，由冷凝鼓風工段循環(huán)氨水泵排出，送往剩余氨水貯槽。剩余氨水主要由三局部組成：裝爐煤外表的濕存水、裝爐煤干餾產生的化合水和添參加吸煤氣管道和集氣管循環(huán)氧水泵內的含油工藝廢水。剩余氨水總量可按裝爐煤14%計。剩余氨水在貯槽中與其它生產安裝送來的工藝廢水混合后，稱為混合剩余氨水?；旌鲜Ｓ喟彼娜ハ?，有的是直接蒸氨，有的是先脫酚后蒸氨，有的是與富氨水合在一同蒸氨，還有的是與脫硫富液一同脫酸蒸氨，脫酸蒸氨前要實施過濾除油。焦化廠還含一些其它廢水，其所占比例不大，污介入標也較低。綜上，焦化廢水中主要由氨氮、氰化物、硫化物等無機物和酚類化合物、芳烴類化合物、苯類等有機物組成，其中的多環(huán)芳烴不但難以降解，而且通常還是強致癌物質，對環(huán)境形成嚴重污染的同時也直接要挾到人類安康。

　　唐山某焦化廠生產范圍100萬噸/年，焦化廢水處置設備建于2007年，主體工藝采用“A2O+混凝沉淀”，產水主要回用于熄焦。從工藝設計上，存在生化停留時間短、二沉池外表負荷大等問題，排水超標等問題時有發(fā)作。在“十三五”新的環(huán)保政策請求下，企業(yè)擬對現有“年久失修，功用老化”的焦化工業(yè)廢水處理設備實施晉級改造，充沛發(fā)揮處置功用，同時出水進入后續(xù)深度處置站制備生產新水，使企業(yè)走上技術化、集約型、高效益的可持續(xù)開展之路。

　　1、工程概略

　　1.1 進出水條件

　　焦化廢水處置站進水主要為廠區(qū)蒸氨廢水、煤氣凈化及焦化產品制備產生的廢水。目前，廠區(qū)干熄焦改造已終了，焦化廢水處置站產水主要用于后續(xù)深度處置站除鹽水制備(UF+NF+RO工藝)，焦化廢水處置站進出水設計條件見表1。

　　1.2 原工藝流程

　　原設計工藝流程分為預處置、生化處置、后混凝沉淀處置、生物過濾處置及污泥處置，工藝流程見圖1。

　　2、焦化廢水處置站問題剖析及改造計劃

　　2.1 生化系統(tǒng)問題剖析與改造

　　2.1.1 AO生化系統(tǒng)池容擴建

　　原構筑物缺氧池有效容積為2088m3，好氧池有有效容積為3744m3，按原設計水量100m3/h計算，缺氧池停留時間20.88h，好氧池停留時間37.44h。依據常規(guī)設計經歷，焦化廢水缺氧池停留時間超越28h，好氧池停留時間超越48h。AO池容積缺乏是造成生化出水COD及氨氮高的主要緣由。經現場調研，發(fā)現原AO系統(tǒng)四周已無可應用的空地，且緊靠AO池的上部有封鎖輸煤通道，經過新建水池或增加水池高度的辦法增大AO系統(tǒng)容積難度較大，只能經過發(fā)掘原有系統(tǒng)的潛能替代。

　　2.1.2 厭氧池改為預曝氣池

　　在焦化廢水處置中，厭氧池對污染物去除的作用不大，可應用這局部容積改造為預曝氣池，降低進入AO系統(tǒng)的COD濃度。此改造需增加池底HDPE穿孔曝氣管以及相應鼓風機。

　　2.1.3 好氧池由普通活性污泥法改為MBBR池

　　經過增加好氧池污泥量到達間接擴容的目的，MBBR的污泥量為普通活性污泥法的2~3倍，在同樣的污泥負荷下，MBBR能去除更多的有機物，且MBBR能固定硝化菌，堅持系統(tǒng)足夠的污泥齡，提升系統(tǒng)對氨氮的去除率。此改造曝氣安裝需由原來的微孔曝氣改為HDPE穿孔管曝氣，由于穿孔管曝氣氧的應用率不到微孔曝氣的一半，需增加2臺鼓風機。

　　MBBR有幾種不同的布置方式，有整個好氧池平均填充，有分段設填料。平均填充的益處是布置簡單，池底曝氣管均一布置，缺陷是針對性不強，比擬合適低濃度尾水處置。且關于改造工程，為保證填料不堆積，篩網需求量比擬大。另外一種布置方式為分段布置，在好氧池前端和后端設置MBBR，中間還是以活性污泥法為主，前段MBBR以COD去除為主，能降解苯系及雜環(huán)化合物的細菌成為優(yōu)勢菌種。后段MBBR以硝化為主，硝化菌成為優(yōu)勢菌種。

　　2.2 二沉池系統(tǒng)問題剖析與改造

　　原設計采用的是硝化液回流，一切硝化液回流都經過二沉池，采用300%的回流率，造成二沉池外表負荷高達1.3m3/m2·h，停留時間僅為1.5h(依據焦化廢水超濾工程設計標準，焦化廢水二沉池外表負荷<1.0m3/m2·h，停留時間>2.5h)。造成二沉池停留時間短造成沉淀效果差，出水COD及懸浮物濃度高。

　　經剖析，二沉池外表負荷大的緣由在于硝化液從二沉池后回流，假如改為好氧池混合液回流，二沉池負荷會顯著減少。此改造需增加好氧池混合液回流泵，混合液回流至缺氧池前端，混合液回流的污泥會附在原有缺氧池填料上，造成好氧池污泥流失，因而應撤除缺氧池填料，增加缺氧池攪拌機，因而項改造工程主要技術參數見表2：

　　2.3 事故貯存系統(tǒng)問題剖析與改造

　　蒸氨廢水受蒸氨工藝影響，水質動搖大，COD大局部在3000~5000mg/L之間，有時高達7000mg/L，pH值高達12以上，且原系統(tǒng)無事故池，蒸蒸氨廢水直接沖擊生化系統(tǒng)，造成生化系統(tǒng)細菌全部死亡年沖擊兩三次，根本全年都都處于培育細菌的狀態(tài)，生化系統(tǒng)不能正常運轉。

　　從近兩年的現場運轉數據能夠看出，蒸氨水COD動搖大，但含油量比擬小，在50mg/L以下，僅需氣浮池一套即可滿足請求，占地龐大的重力除油池及隸屬的重油、輕油別離設備長期閑置。可應用這局部占地新建事技池一座，在蒸氨廢水進水管上設在線監(jiān)測，一旦呈現異常，切換至事故池，確保AO系統(tǒng)不遭到沖擊。由于原氣浮安裝長期閑置，設備損壞，新建氣浮池一套，放置于事故池上。

　　2.4 污泥處置系統(tǒng)問題剖析與改造

　　原焦化廢水處置站污泥處置系統(tǒng)主要有污泥濃縮池、污泥儲池、板框壓濾機。生化污泥量約為1000kgDS/天，后混凝化學污泥量視加藥量而定，約為500~920kgDS/天，兩種污泥均進入濃縮池，濃縮池1座，直徑6.3m，有效深度2.2m，停留時間缺乏4h，而常規(guī)設計濃縮池停留時間要≥12h，現有濃縮池停留時間遠遠不夠，造成污泥含水率高，壓濾機處置負荷大?，F有污泥脫水機選用的是500mm寬的帶式脫水機，按總處置泥量1920kgDS/天計算，500mm的帶寬不能滿足請求。

　　鑒于污泥濃縮池容積缺乏，停留時間短而造成的的污泥含水率增加，新增帶預濃縮功用的帶式壓濾機，減少進入污混壓濾機的含水率，到達穩(wěn)定處置的效果。將壓濾機帶寬調整為1000mm，同時按此參數配套新的沖洗泵及閥門管道。

　　3、工藝特性

　　分離焦化廢水的特性，本工藝在總圖布置方面，充沛應用現有條件，量體裁衣，少占用地同時保證使新建立施與四周環(huán)境諧和分歧，不影響環(huán)境美觀;選用的設備自動化程度比擬高，易于工人操作管理，減輕勞動量。晉級改造后廢水處置工藝流程見圖2。

　　4、運轉效果

　　本工程調試完成并投產后，經進出水水質狀況的監(jiān)測，各項指標均勻結果顯現，系統(tǒng)運轉情況良好，產水水質穩(wěn)定牢靠，系統(tǒng)運轉結果如圖3~5所示。

　　4.1 COD去除效果

　　前段設置的MBBR以COD去除為主，經過增加好氧池污泥量，抵達間接擴容的目的，MBBR的污泥量為普通活性污泥法的2~3倍，在同樣污泥負荷下，MBBR能去除更多的有機物，到達降低COD的目的。由圖3能夠看出，系統(tǒng)進水COD均勻值為3137.4mg/L，產水COD均勻值為93.36mg/L，均勻去除率為96.94%，到達設計預期。

　　4.2 氨氮的去除狀況

　　NH3-N作為焦化酚氰廢水中重要污染物之一，其處置效果直接影響出水效果。后段MBBR以硝化為主，硝化菌成為優(yōu)勢菌種。經過MBBR對硝化菌的固定作用，使系統(tǒng)堅持了足夠的污泥齡，提升系統(tǒng)對氨氮的去除率。由圖4能夠看出，系統(tǒng)進水氨氮均勻值為90.9mg/L，產水氨氮均勻值為1.47mg/L，均勻去除率為96.83%，氨氮脫除效果明顯。

　　4.3 氰化物去除狀況

　　氰化物同樣是焦化廢水常見污染物，具有較強的生物毒性，作為重點關注的水質指標之一。由圖5能夠看出，系統(tǒng)進水氰化物均勻值為8.36mg/L，產水氰化物均勻值為0.01mg/L，均勻去除率為99.98%，氰化物簡直全部去除。

　　5、經濟指標

　　據測算，本次晉級改造工程總投資約1200萬元，改造后噸水運轉本錢(含折舊)約6.52元。

　　6、結語

　　(1)本工程在對原有設備充沛調研剖析的根底上，分離廠區(qū)實踐狀況，采用“氣浮+預曝氣+缺氧+MBBR好氧+混凝沉淀”為中心的晉級改造工藝。經過實踐運轉標明，改造后處置系統(tǒng)效率和穩(wěn)定性得到顯著提升，系統(tǒng)出水滿足廠區(qū)深度膜處置請求，具有較強的環(huán)保效益、社會效益和工程示范性。

　　(2)改造后的生化系統(tǒng)對COD、氨氮和氰化物的去除率均勻分別為96.94%、96.74%和96.74%，出水指標滿足回用指標，系統(tǒng)長期運轉效果穩(wěn)定。

　　(3)本次晉級改造工程總投資約1200萬元，改造后噸水運轉本錢(含折舊)約6.52元。