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焦化酚氰废水生化处理技术

发布时间:2021-2-27 6:53:41  中国污水处理工程网

  焦化厂废水处理一般会采用物理技术、生物技术、物理化学技术,其中物理技术又包含中立分离法、膜分离法两种工艺,生物技术包含生化法与生物脱氮法,物理化学技术包含萃取法、吸附法与催化湿式氧化法等工艺。针对焦化厂生产形成的酚氰废水进行生化处理,为了避免对生态环境、工作人员身体健康带来影响,需要明确酚氰废水来源渠道与产生量,选择针对性的处理方案,这是目前焦化厂废水处理的重要工作。

  1、焦化酚氰废水来源渠道

  焦化酚氰废水一般是通过物料带入水与化合生成水、蒸氨过程带入水产生,具体分析如下:第一,物料带入水与化合生成水。炼焦煤主要采用洗精煤,在炼焦环节控制装炉煤水分,通常以10%为最佳。炼焦时煤在热作用下会出现裂解,随后化合水析出含量在0.02~0.04t(H2O)/t焦区间,水蒸气在荒煤气的作用下被引出,通过初凝器进行冷却处理可以获得冷凝水(剩余氨水)。冷凝水在煤气终冷器中冷却处理,依然会有煤气冷凝液生成,根本原因在于废水中包含酚、氰、氨、硫化物、石油类等物质,由此便获得酚氰废水。酚氰废水在焦化工业生产领域,产量通常为0.2m3/t焦;第二,蒸氨过程带入水。焦化厂选择蒸氨工艺主要会直接进行蒸汽加热,通常1t蒸汽会蒸出约4t左右的剩余氨水。蒸氨环节受到蒸汽冷凝,蒸氨废水产生量也会随之增多。

  2、焦化酚氰废水处理工艺

  酚氰废水处理首先会进入到重油处理系统,后续环节为气浮分离池,技术人员需要对气浮分离池进行优化与改造,在其中掺加脱氰剂、助凝剂,完全沉淀分离之后便可以流入至调节池。这一处理流程中可以采用清洁生产技术,作用是减少废水中泡沫、油污的非分离量。调节池中储存的废水利用生物提升泵转移到生物处理系统内,这里采用的生物处理系统需要用到高效厌氧生物流化床、内循环好氧生物三相流化床,将这两者耦合之后组成高负荷工艺,在脱氮基础上采用水解/好氧流化床组合技术,通过多种技术的融合获得A/O1/O2工艺。

  A/O1/O2工艺在实际应用中划分为三个环节进行,即厌氧流化床、一级好氧生物流化床、二级好氧生物流化床。厌氧段的酚氰废水会和回流污泥相混合,受到专性厌氧菌、兼氧菌两种物质的共同作用,快速降解一些结构比较复杂的有机物,使其能够产生水解与酸化反应;一级好氧段采用曝气处理的方式降解有机物,酚氰废水在一级好氧生物流化床的处理,且完全降解的有机污染物可生化性控制在0.1;随后进入到二级好氧生物流化床中被完全降解。除此之外,A/O1/O2工艺也可以转化成2级A/O工艺,用于氨氮消除有非常显著的效果,特别是H/O2的两倍回流处理,有利于加强生物脱氮,通过反硝化生成的碱源,可以降低硝化片碱消耗量,一方面获得理想的氨氮去除效果,另一方面也能够有效节省运行环节费用支出。随后好氧段的混合液会流入到沉淀池中实施固液分离,经过固液分离的生物污泥会再次回流到厌氧段,当然也会有少量剩余污泥被排到污泥分离池中,分离处理的污泥在污泥泵作用下,转移到浓缩池中进行浓缩与脱水处理,再运回备煤车间,掺加炼焦煤之后进行焚烧。

  分析酚氰废水的水量与水质,需要结合焦化厂实际生产情况进行分析。以某焦化厂为例,该厂6m焦炉产焦量为150t/h,每吨焦废水的产生量在0.3t~0.4t之间,正常流量范围是42m3/h~56m3/h。因为该焦化厂在生产中主要采用煤气横管初冷技术与干熄焦工艺,生成的剩余氨水进入到蒸氨与粗苯蒸馏工段,分别使用分离器与油槽分离水输入到机械化氨水的澄清槽中,期间使用清洁生产技术将废水流量控制在30m3/h~40m3/h之间,废水处理系统的进水水质数据见表1。

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  控制出水水质需要根据国家出台的炼焦化学工业污染物排放标准进行处理,该焦化厂的废水处理之后满足排放规定,数据指标与控制标准相比较小,废水处理出水水质具体数据见表2。

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  最后,在药剂的选择与投放方面,酚氰废水处理环节掺加药剂,可以起到优化水质的效果,满足生化处理要求。一般比较常用的药剂包括:七水硫酸亚铁、氢氧化钠、碳酸钠、磷酸二氢钠、石灰粉等,药剂量要按照酚氰废水量、水质情况进行调整。

  3、焦化酚氰废水生化处理优化措施

  3.1 增设斜孔塔盘

  因为蒸氨塔在运行过程中,面临蒸汽耗量大、蒸氨指标不稳定等现象,所以技术人员需要及时对其进行检查,一般导致这一问题的原因多与塔盘焦油发生堵塞有关。为了将该问题有效解决,需要在蒸氨塔筒体中拆除原有内件,如浮阀塔盘、降液板、加强圈与横梁等,随即设置斜孔塔盘。选择斜孔塔盘时以316L材质为准,在30°斜角位置的塔盘开孔,由于斜孔塔盘的汽液传质操作不存在过多死区,所以开孔率比较高,可以达到85%甚至更高,避免堵塞问题的发生,降液区增加的同时,酚氰废水处理水平也因此提升。经过优化的斜孔蒸氨塔,塔盘短期内不会出现堵塞的问题,且蒸氨效率与处理水平也会显著提升。

  3.2 采用可提升式曝气器

  焦化厂中的曝气头一般会设置在好氧池底,一旦要更换必须要先中断好氧池运行,并且将池底淤积的污泥清除,不仅工作量大,还会因为冲击污泥而影响到焦化厂的废水外排效果。针对这一问题,建议采用可提升式曝气器,通过焦化厂原本的曝气主管,将新曝气管道设置在水池之上,曝气处理过程中,空气会通过布气管输入到导气管导气槽中,此时会在曝气膜管、支撑体之间构成环形气室,在这一作用下曝气膜管鼓起,经过膜管的可张微孔完成水体曝气这一流程。其中需要用到的管式曝气器,建议采用三元乙丙橡胶,好氧池中设置曝气器,可以每隔2m2设置1个,按照好氧池内的不同位置,氧气需求量也需要由技术人员进行调整。针对可提升式曝气器的安装与检修,需要开启曝气器的接头,将连接管、曝气器换下进行维修,维修结束后再安装即可。通过可提升式曝气器可以将好氧池的溶解氧维持在2~6mg/L之间,保证曝气均匀性,按照好氧池对于氧气需求量的要求准确调整,经过优化之后的好氧鼓风机电流、漏气率有效降低,污泥活性也会随之提升,改善曝气不均匀这一现象。

  4、结束语

  综上所述,焦化厂酚氰废水的生化处理,必须要了解其来源,制定针对性的处理方案,随后再选择处理工艺,总结当前酚氰废水生化处理中存在的问题,对现有设备进行优化,如此一来可以获得更为理想的处理效果,满足国家对于废水水质的规定。(来源:新疆新冶华美科技有限公司)

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