论文摘要：为解决焦化废水有毒有害有机污染物浓度高、色度大、毒性强、生化性差的问题，采用铁炭芬顿/混凝沉淀-生物组合(O/A/O)工艺进行处理。预处理反应器铁炭体积比1.5:1、初始pH3.0-3.5、H O 投加量1.4mL/L、HRT30min、混凝pH7.5-8.5、PAM用量3.5mg/L，一级好氧采用接触氧化池，HRT40h、DO4.0-5.0mg/L，缺氧段DO0.5mg/L、HRT25h、硝化液回流比300%，二级好氧段DO3.0-4.0mg/L、HRT25h、控制池内MLSS>4000mg/L，处理量为5m /h，当进水COD2500-4500mg/L、氨氮300-450mg/L、挥发酚850-1000mg/L、色度800-1200倍时，出水COD≤100mg/L、NH -N≤15mg/L、挥发酚≤0.5mg/L、色度≤50，出水水质可达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中一级标准要求。
论文关键词：焦化废水,混凝,工艺
引言
焦化厂除生产焦炭和煤气外，还回收苯、焦油、氨和酚等化工产品，焦化废水主要来自炼焦、煤气净化以及化工产品精制回收过程，水质成分极其复杂，污染物浓度高、色度大、毒性强，包括大量氨盐、硫化物、氰化物、酚类、单环及多环的芳香族化合物，含氮、硫、氧的杂环化合物等。焦化废水含有大量难生物降解的有机物、可生化性差，废水中多种污染物都对微生物有毒害作用，有些污染物在废水中的浓度已经超过了微生物可耐受的极限。
目前焦化废水的处理大多采用蒸氨-除油-气浮-生物处理工艺流程，处理效果不理想，出水中COD、氨氮和色度超标严重。焦化废水难于处理的主要原因在于可生化性差，因此生化处理前如何降低难降解有机污染物浓度、去除或降低废水毒性以提高可生化性成为提高生化法处理效果的关键性和限制性前提。
1设计进出水水质、水量
北方某焦化厂污水站设计处理量为120m/d，出水水质指标执行《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的一级标准，处理后水回用熄焦，设计的进、出水水质指标如表1所示。
表1设计进、出水水质指标
Tab.1Designqualityofinfluentandeffluent
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项目
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COD(mg/L)
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氨氮(mg/L)
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挥发酚(mg/L)
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色度
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进水
出水
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2500-4500
100
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300-450
15
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850-1000
0.5
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800-1200
50
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2废水处理工艺流程及特点
2.1工艺流程
图1废水处理工艺流程
Fig.1Flowchartofwastewatertreatmentprocess
焦化废水蒸氨后首先进入调节池均衡水质、水量以保证后续处理单元的稳定连续，经除油池去除浮油后进入Fe/C-Fenton预处理反应器，通过高级氧化技术的耦合协同作用去除部分难降解有机污染物、降低废水毒性以提高可生化性，出水混凝处理后经竖流沉淀池自流入生化处理系统，废水首先进入接触氧化池将大部分易于生化处理的污染物去除并在硝化菌作用下将氨氮部分转化为硝态氮后流入缺氧池，在反硝化脱氮的同时继续提高剩余难降解污染物的好氧微生物可降解性，废水在二级好氧池活性污泥微生物作用下完成剩余有机物的降解及硝化过程，直至达标排放。
2.2工艺特点
(1)鉴于焦化废水有毒有害有机污染物浓度高、色度大、毒性强、生化性差的特点，生化处理前采用Fe/C-Fenton耦合联用技术进行物化预处理。铁炭微电解电极反应可生成具有较高活性的[H]和Fe等,能与废水中污染物发生氧化还原反应,使大分子物质分解为小分子物质、难生物降解物质转化为易生物降解物质，同时，Fe的水解产物Fe(OH)具有较强的吸附和絮凝活性，所以可同时去除废水中多种有毒有害、抑制性污染物；Fenton氧化反应是高级氧化技术的代表，特别适用于一般化学氧化难以奏效或生物难降解有机废水的氧化处理。两种技术的耦合联用相互协同、相互激发、互为补充，较单独微电解和Fenton反应的处理效果显著提高，预处理有效降低了废水对微生物的抑制性，提高了可生化性。
(2)采用Fe/C-Fenton耦合联用技术预处理焦化废水，在利用微电解作用的同时将铁炭反应生成的Fe应用于Fenton反应中，可有效减少药剂的投加，节约处理成本。
(3)生化处理选用好氧-缺氧-好氧即O/A/O工艺，充分发挥了生化系统的处理能力，使硝化菌、好氧异养菌和反硝化菌处于各自最佳的生长繁殖条件，有利于培养、驯化适于各段废水水质的微生物菌群。接触氧化段有机负荷高，微生物处于对数生长期，有机物的降解速度较快；二级好氧段微生物处于稳定生长期及内源呼吸期，可降解绝大多数有机物，出水浓度低，两段的停留时间、容积负荷和优势菌属各不相同，总体处理效果好；缺氧段在一级好氧反应后进一步提高剩余难降解污染物的可生化性，从而明显改善二级好氧单元的出水水质，提高系统处理效果。
(4)生化处理系统中，生物膜和活性污泥同时存在，兼有生物膜法和活性污泥法的优点，净化效率高，处理效果好，对进水水质、水量变化造成的有机负荷波动适应性强。
3主要构筑物及工艺参数
3.1调节池
由于企业生产和排水的不稳定性，废水水质水量在不同时间内具有较大波动，为使后续处理单元保持连续稳定，降低废水对构筑物的冲击负荷，需设置调节池将蒸氨后废水进行水质水量的混合。调节池有效容积为200m，池内设两台潜水排污泵，一用一备。
3.2铁炭芬顿反应罐
反应系统包括配套的盐酸、HO、氢氧化钠及PAM的药剂投加装置。反应罐为玻璃钢结构，直径D=1.6m、H=5.5m，有效容积为10.0m，罐底锥形布水区H=0.59m，上部设有穿孔布水板，布水板上方按粒径铺设200mm砾石层作为填料承托层，罐顶设有三角出水堰，铁炭填充率为75%，填充体积为7.5m，铁炭填充体积比为1.5:1、HRT为30min。
3.3接触氧化池
接触氧化池为钢筋混凝土结构，包括两个独立的池体，串联运行，单池尺寸为5.0×5.0×4.5m，有效水深4.0m，总有效容积200m，设计HRT为40h，容积负荷为0.8kgBOD/(m·d)，池内填充内部装有海绵的塑料悬浮球填料，上铺塑料挡板，池底安装曝气管和曝气头，进水温度25-35℃、pH7.5-8.5，池内DO控制在4.0-5.0mg/L。 1/3 1 2 3 下一页 尾页 |
