焦化廢水生物處理技術(shù)

　　隨著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和人口的不斷增長，排放到水體中的污水量越來越多，水污染所造成的環(huán)境問題越來越被人們所關(guān)注。

　　焦化廢水是煉焦、煤氣在高溫干餾、凈化及及化工產(chǎn)品的精制過程，產(chǎn)生含有揮發(fā)酚、多環(huán)芳烴及氧、硫、氮等雜環(huán)化合物的工業(yè)廢水，是一種高CODcr、高氨氮、高酚值、且很難處理的一種工業(yè)有機(jī)廢水。污染物種類繁多，其中不少屬于有致癌致突作用的生物活性物質(zhì)出水COD常常很難達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，因此，尋求效果好且成本低的深度處理方法具有積極意義。

　　一、焦化廢水的產(chǎn)生

　　煉焦及化產(chǎn)品回收后產(chǎn)生的含高濃度氨氮的焦化廢水(如剩余氨水)經(jīng)過蒸氨處理，再與其他廢水混合進(jìn)入焦化廢水混合進(jìn)入焦化廢水處理系統(tǒng)。因此，通常所說的焦化廢水多指經(jīng)蒸氨處理后的廢水。

　　焦化廢水主要來自煉焦、煤氣凈化及化工產(chǎn)品的精制等過程，排放量大，水質(zhì)成分復(fù)雜。主要體現(xiàn)于三方面：

　　(1)煤干餾和荒煤氣冷卻產(chǎn)生的剩余氨水廢液，這是焦化廢水的主要來源，水質(zhì)復(fù)雜，組分種類繁多，且污染物濃度高。

　　(2)煤氣凈化過程中煤氣中冷器和粗苯分離槽排水等，此種來源廢水所含污染物濃度相對(duì)比較低。

　　(3)在焦油、粗苯等精制過程中及其它場合產(chǎn)生的廢水，廢水量較小，污染物濃度較低。二、焦化廢水水質(zhì)及危害

　　1、廢水中的主要污染物

　　(1)無機(jī)物，一般以銨鹽的形式存在，包括(NH4)2CO3、NH4HCO3、NH4HS、NH4CNNH4(COO)NH4、(NH4)2S、(NH4)2SO4、NH4SCN、(NH4)2S2O3、NH4Fe(CN)3、NH4Cl等。

　　(2)有機(jī)物，除酚類化合物以外，還包括脂肪族化合物、雜環(huán)類化合物和多環(huán)芳烴等。其中以酚類為主，占總有機(jī)物的85%左右，主要要成分有苯酚、鄰甲酚、對(duì)甲酚、鄰對(duì)甲酚、二甲酚、鄰苯二甲酚及同系物等;雜環(huán)類化合物包括二氯雜苯、氮雜聯(lián)苯、吡啶、喹啉、吲哚等;多環(huán)類化合物包括萘、蒽、α-苯并芘等。

　　2、焦化廢水的危害

　　(1)對(duì)人體的危害。

　　焦化廢水中含有酚類化合物是原型質(zhì)毒物，可通過皮膚、黏膜的接觸和經(jīng)口服而侵入人體內(nèi)。

　　(2)對(duì)水體和水生生物的危害。焦化廢水中含有大量有機(jī)物，部分有機(jī)物具有生物可降解性，因此，能消耗水中的溶解氧。

　　(3)降低水體的觀賞價(jià)值。

　　若焦化廢水排入具有觀賞價(jià)值的水體，將會(huì)大大降低水體的觀賞價(jià)值。通常1mg氨氮氧化成硝態(tài)氮需要消耗4.6mg溶解氧。水體中氨態(tài)氮越多，耗去的溶解氧越多，水體黑臭現(xiàn)象就越發(fā)嚴(yán)重。這就影響了水體中魚類等水生生物的生存，使其易因缺氧而死亡。

　　(4)對(duì)農(nóng)業(yè)的危害。

　　采用未經(jīng)處理的焦化廢水灌溉農(nóng)田，將使農(nóng)作物減產(chǎn)和枯死，特點(diǎn)是在播種期間和幼苗發(fā)育期，幼苗因抵抗力弱，含酚的廢水使其毒爛。而用未達(dá)標(biāo)的污水灌溉，收獲的糧食和果菜有異味;焦化廢水中的油類物質(zhì)能堵塞土壤空隙，含鹽量高而使土壤鹽堿化;農(nóng)業(yè)灌溉用水中TN含量超過1mg/L,作物吸收過剩的氮能產(chǎn)生貪青倒伏現(xiàn)象。

　　三、焦化廢水處理

　　1、目前焦化廢水處理方法可以分為物理化學(xué)方法和生物化學(xué)方法

　　物化方法雖去除污染物效率高，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，但各種污染物的去除往往需要幾種方法聯(lián)合使用，要消耗大量的化學(xué)藥劑，運(yùn)行成本非常高，因此目前物化法主要被用作生物處理的預(yù)處理或后續(xù)處理，所以很少采用。生化法則是可以在單一的生物處理系統(tǒng)中去除多種污染物，而且操作簡單，運(yùn)行費(fèi)用也比物化法要低的多，因此生化處理方法一直是焦化廢水處理的主要手段。

　　生化法可分為普通活性污泥法、A/O法、A2/O、SBR法，以及它們的各種變體。目前較為常采用的主要有“SBR工藝”“硝化和反硝化工藝”以及“A2/O2”。

　　2、工藝方案比選

　　(1)SBR工藝由于自身?xiàng)l件所限，不能采用充分長的周期進(jìn)行硝化反硝化脫氮，因此，在處理含高濃度氨氮、高濃度難降解有機(jī)物的焦化廢水方面脫氮效率不高，針對(duì)性不強(qiáng)，同時(shí)去除COD和氨氮的效果不好，未能達(dá)到廣泛應(yīng)用的程度。

　　(2)A2/O法面臨的主要問題是：生化處理出水的COD和NH3-N很難同時(shí)達(dá)到鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的COD≤100mg/L,NH3-N≤15mg/L。

　　采用A/O法和A2/O法處理焦化廢水，在相同條件下，其出水COD后者平均低10%一30%。

　　楊平等采用生物流化床厭氧一缺氧一好氧(A2/O)工藝處理焦化廢水，進(jìn)行了中試規(guī)模研究。在進(jìn)水氨氮質(zhì)量濃度為470mg/L條件下，出水質(zhì)量濃度為10.33mg/L，去除率>91.5%;進(jìn)水COD775-2986mg/L的情況下，出水質(zhì)量濃度為120-290mg/L，去除率為66-93%(7)。

　　(3)A2/O和A/O2處理方法，其流程、投資及處理效果介于A/O和A2/O2之間;A2/O2處理方法流程最長，是生化處理最完善的技術(shù)，處理效果最好。

　　四、結(jié)語

　　通過查閱資料結(jié)合實(shí)例如山西省焦化廢水、包鋼焦化廠廢水等處理工藝均為A2/O2工藝，可知因焦化廢水濃度高，成分復(fù)雜且含有多種常規(guī)工藝難以處理的污染物，生化法處理量大、處理成本低、無二次污染，可以預(yù)見在今后較長的一段時(shí)間內(nèi)，生化法仍將是焦化廢水處理的主要方法。(來源：中環(huán)慧博(北京)國際工程技術(shù)咨詢有限公司)