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工业废水处理方案
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一、焦化行业

 

炼焦化学工业是煤炭化学工业的一个重要部分,煤炭主要加工方法包括高温炼焦( 950---1050摄氏度 )、中温 炼焦、低温炼焦等三种方法 。冶金行业一般采用高温炼焦来获得焦炭和回收化学产品。产品焦炭可作高炉冶炼的燃料,也可用于铸造、有色金属冶炼、制造水煤气;可用于制造生产合成氨的发生炉煤气,也可用来制造电石,以获得有机合成工业的原料。在炼焦过程中产生的化学产品经过回收、加工提取焦油、氨、萘、硫化氢 、粗苯等产品,并获得净焦炉煤气、煤焦油,粗苯精制加工和深度加工后,可以制取苯、甲苯、二甲苯、二硫化碳等,这些产品广泛用于化学工业、医药工业、耐火材料工业和国防工业。净焦炉煤气可供民用和作为工业燃料。煤气中的氨可用来制造硫酸铵、浓氨水、无水氨等。炼焦化学工业的产品已达数百种,中国炼焦化学工业已能从焦炉煤气、焦油和粗苯中制取一百多种化学产品 ,这对中国的国民经济发展具有十分重要的意义。

1、焦化废水水质特点

焦化废水是焦炉煤气初冷和焦化生产过程中产生的废水 ,其成分复杂,含有大量的酚类 、联苯、吡啶、吲哚和喹啉等有机污染物,还含有氰、无机氟离子和氨氮等有毒有害物质,污染物色度高,对环境危害大 。

煤焦化废水主要成分有挥发酚、矿物油、氰化物、苯酚及苯系化合物、氨氮等,属于污染物浓度高,污染物成分复杂,难于治理的工业废水之一。其处理的关键之处在于:

(1)酚含量高

焦化废水中酚的平均含量为1500~2000mg/L,直接体现在污水的COD值上,不经脱酚的煤焦化废水,COD含量高达3000~5500mg/L。酚的可生化性差,在进生化处理系统之前,焦化废水应经蒸氨脱酚系统。经蒸氨脱酚后,废水中酚含量一般在450~850 mg/L 。这样的酚含量是完全可以经生物法降解的,且用于生物处理也是比较经济适用的 。

(2)氨氮含量高

蒸氨废水中氨含量高,平均含量为4500mg/L。这样高浓度的氨不能用生化法去除,而且其对生化处理单元有严重的毒害作用,可以杀死活性污泥,破坏整个生物处理系统。因此,该高含氨氮废水在进入污水处理站之前,要设脱氨预处理过程。

经过脱氨预处理的废水氨氮浓度在80~200mg/L左右,平均浓度一般小于200mg/L,经本工艺处理后,完全能达到处理到小于10mg/L以下的标准。氨氮的去除是该类污水处理工艺选择时首先要考虑的问题。

(3)难降解有机物含量高

煤焦化废水中含有大量苯系 、萘系及杂环类难降解有机物 ,通常的好氧活性污泥法难以直接处理达标。因此,在好氧法前,需改善其可生化性,提高BOD:COD值。

2、焦化废水生化处理工艺

A2/O工艺

A2/O工艺是在传统的A/O工艺前加一厌氧段 ,目的是进一步提高有机物的去除率、提高废水的可生化性。

厌氧段

污水首先流入厌氧池,在兼性厌氧菌和专性厌氧菌的作用下,废水中的有机物被分解成沼气和被吸收转变成微生物的躯体,以污泥的形式得以去除。另外,NH3-N因细胞的合成而被去除一部分,使污水中的NH3-N浓度下降,但NO3-N含量没有变化。而且,厌氧过程还能大大地改善废水中难以直接用好氧生化法降解的苯、蒽醌类有机物的可生化性,提高后续生物氧化法的处理效率,减少后续生化过程的能耗。该厌氧段的主要目的是改善废水的可生化性及去除部分有机物。

缺氧段

经过厌氧反应的废水进入缺氧池中,同时还有一部分通过好氧处理的硝化液(上清液)回流到缺氧池,在缺氧池内进行反硝化。反硝化菌夺取回流硝化液中亚硝酸根和硝酸根中的氧氧化有机物的同时,将亚硝态氮和硝态氮还原为氮气而除去。

反硝化过程是在缺氧条件下,异养型反硝化细菌将废水中NO3-N还原为N2之过程 ,其生物化学反应式为:

6NO3-+2CH3OH → 6NO2-+2CO2+4H2O

6NO2-+3CH3OH → 3N2↑+3CO2+3H2O+60H-

N2难溶于水 ,经鼓气 ,得以吹脱。

好氧段

在好氧池中,有机物被微生物生化降解,去除率较高 。同时,废水中的氨氮被硝化菌氧化为亚硝酸盐和硝酸盐 。通过硝化的混合液经沉淀池进行固液分离,分离的大部分硝化液回流至缺氧池进行反硝化脱氮,另有单倍处理水量经进一步处理后排放,污泥全部回流到好氧池。

废水中的NH3,在好氧条件下,自养型亚硝化菌与硝化菌将NH3氧化为NO3-N的过程,是生物脱氮的第一步,其生物化学反应式为:

            亚硝化单胞菌

2NH4+ + 3O -------------2NO2- + 4H2O + 4H+

             硝化杆菌

2NO2+ + O2 -------------NO3-

AO工艺

AO工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起,A段DO不大于0.2mg/L,O段DO=2~4mg/L。在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸,使大分子有机物分解为小分子有机物,不溶性的有机物转化成可溶性有机物,当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时,可提高污水的可生化性及氧的效率;在缺氧段,异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化(有机链上的N或氨基酸中的氨基)游离出氨(NH3、NH4+),在充足供氧条件下,自养菌的硝化作用将NH3-N(NH4+)氧化为NO3-,通过回流控制返回至A池,在缺氧条件下,异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮(N2)完成C、N、O在生态中的循环,实现污水无害化处理。

3、生化处理的优势

(1)效率高。该工艺对废水中的有机物,氨氮等均有较高的去除效果。当总停留时间大于54h,经生物脱氮后的出水再经过混凝沉淀,可将COD值降至100mg/L以下,其他指标也达到排放标准,总氮去除率在70%以上。

(2)流程简单,投资省 ,操作费用低。该工艺是以废水中的有机物作为反硝化的碳源,故不需要再另加甲醇等昂贵的碳源。尤其,在蒸氨塔设置有脱固定氨的装置后,碳氮比有所提高,在反硝化过程中产生的碱度相应地降低了硝化过程需要的碱耗。

(3)缺氧反硝化过程对污染物具有较高的降解效率。如COD、BOD5和SCN-在缺氧段中去除率在67%、38%、59%,酚和有机物的去除率分别为62%和36%,故反硝化反应是最为经济的节能型降解过程。

(4)容积负荷高。由于硝化阶段采用了强化生化,反硝化阶段又采用了高浓度污泥的膜技术,有效地提高了硝化及反硝化的污泥浓度,与国外同类工艺相比,具有较高的容积负荷。

(5)缺氧/好氧工艺的耐负荷冲击能力强 。当进水水质波动较大或污染物浓度较高时,本工艺均能维持正常运行,故操作管理也很简单。通过以**程的比较,不难看出,生物脱氮工艺本身就是脱氮的同时,也降解酚、氰、COD等有机物。结合水量、水质特点,我们推荐采用缺氧/好氧(A/O)的生物脱氮(内循环) 工艺流程,使污水处理装置不但能达到脱氮的要求,而且其它指标也达到排放标准。

4、典型应用案例

案例一

邹平福明焦化有限公司,60T/h废水处理工程业废水处理解决方案

工业废水解决方案应用场景

一、焦化行业

 

炼焦化学工业是煤炭化学工业的一个重要部分,煤炭主要加工方法包括高温炼焦( 950---1050摄氏度 )、中温 炼焦、低温炼焦等三种方法 。冶金行业一般采用高温炼焦来获得焦炭和回收化学产品。产品焦炭可作高炉冶炼的燃料,也可用于铸造、有色金属冶炼、制造水煤气;可用于制造生产合成氨的发生炉煤气,也可用来制造电石,以获得有机合成工业的原料。在炼焦过程中产生的化学产品经过回收、加工提取焦油、氨、萘、硫化氢 、粗苯等产品,并获得净焦炉煤气、煤焦油,粗苯精制加工和深度加工后,可以制取苯、甲苯、二甲苯、二硫化碳等,这些产品广泛用于化学工业、医药工业、耐火材料工业和国防工业。净焦炉煤气可供民用和作为工业燃料。煤气中的氨可用来制造硫酸铵、浓氨水、无水氨等。炼焦化学工业的产品已达数百种,中国炼焦化学工业已能从焦炉煤气、焦油和粗苯中制取一百多种化学产品 ,这对中国的国民经济发展具有十分重要的意义。

1、焦化废水水质特点

焦化废水是焦炉煤气初冷和焦化生产过程中产生的废水 ,其成分复杂,含有大量的酚类 、联苯、吡啶、吲哚和喹啉等有机污染物,还含有氰、无机氟离子和氨氮等有毒有害物质,污染物色度高,对环境危害大 。

煤焦化废水主要成分有挥发酚、矿物油、氰化物、苯酚及苯系化合物、氨氮等,属于污染物浓度高,污染物成分复杂,难于治理的工业废水之一。其处理的关键之处在于:

(1)酚含量高

焦化废水中酚的平均含量为1500~2000mg/L,直接体现在污水的COD值上,不经脱酚的煤焦化废水,COD含量高达3000~5500mg/L。酚的可生化性差,在进生化处理系统之前,焦化废水应经蒸氨脱酚系统。经蒸氨脱酚后,废水中酚含量一般在450~850 mg/L 。这样的酚含量是完全可以经生物法降解的,且用于生物处理也是比较经济适用的 。

(2)氨氮含量高

蒸氨废水中氨含量高,平均含量为4500mg/L。这样高浓度的氨不能用生化法去除,而且其对生化处理单元有严重的毒害作用,可以杀死活性污泥,破坏整个生物处理系统。因此,该高含氨氮废水在进入污水处理站之前,要设脱氨预处理过程。

经过脱氨预处理的废水氨氮浓度在80~200mg/L左右,平均浓度一般小于200mg/L,经本工艺处理后,完全能达到处理到小于10mg/L以下的标准。氨氮的去除是该类污水处理工艺选择时首先要考虑的问题。

(3)难降解有机物含量高

煤焦化废水中含有大量苯系 、萘系及杂环类难降解有机物 ,通常的好氧活性污泥法难以直接处理达标。因此,在好氧法前,需改善其可生化性,提高BOD:COD值。

2、焦化废水生化处理工艺

A2/O工艺

A2/O工艺是在传统的A/O工艺前加一厌氧段 ,目的是进一步提高有机物的去除率、提高废水的可生化性。

厌氧段

污水首先流入厌氧池,在兼性厌氧菌和专性厌氧菌的作用下,废水中的有机物被分解成沼气和被吸收转变成微生物的躯体,以污泥的形式得以去除。另外,NH3-N因细胞的合成而被去除一部分,使污水中的NH3-N浓度下降,但NO3-N含量没有变化。而且,厌氧过程还能大大地改善废水中难以直接用好氧生化法降解的苯、蒽醌类有机物的可生化性,提高后续生物氧化法的处理效率,减少后续生化过程的能耗。该厌氧段的主要目的是改善废水的可生化性及去除部分有机物。

缺氧段

经过厌氧反应的废水进入缺氧池中,同时还有一部分通过好氧处理的硝化液(上清液)回流到缺氧池,在缺氧池内进行反硝化。反硝化菌夺取回流硝化液中亚硝酸根和硝酸根中的氧氧化有机物的同时,将亚硝态氮和硝态氮还原为氮气而除去。

反硝化过程是在缺氧条件下,异养型反硝化细菌将废水中NO3-N还原为N2之过程 ,其生物化学反应式为:

6NO3-+2CH3OH → 6NO2-+2CO2+4H2O

6NO2-+3CH3OH → 3N2↑+3CO2+3H2O+60H-

N2难溶于水 ,经鼓气 ,得以吹脱。

好氧段

在好氧池中,有机物被微生物生化降解,去除率较高 。同时,废水中的氨氮被硝化菌氧化为亚硝酸盐和硝酸盐 。通过硝化的混合液经沉淀池进行固液分离,分离的大部分硝化液回流至缺氧池进行反硝化脱氮,另有单倍处理水量经进一步处理后排放,污泥全部回流到好氧池。

废水中的NH3,在好氧条件下,自养型亚硝化菌与硝化菌将NH3氧化为NO3-N的过程,是生物脱氮的第一步,其生物化学反应式为:

            亚硝化单胞菌

2NH4+ + 3O -------------2NO2- + 4H2O + 4H+

             硝化杆菌

2NO2+ + O2 -------------NO3-

AO工艺

AO工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起,A段DO不大于0.2mg/L,O段DO=2~4mg/L。在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸,使大分子有机物分解为小分子有机物,不溶性的有机物转化成可溶性有机物,当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时,可提高污水的可生化性及氧的效率;在缺氧段,异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化(有机链上的N或氨基酸中的氨基)游离出氨(NH3、NH4+),在充足供氧条件下,自养菌的硝化作用将NH3-N(NH4+)氧化为NO3-,通过回流控制返回至A池,在缺氧条件下,异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮(N2)完成C、N、O在生态中的循环,实现污水无害化处理。

3、生化处理的优势

(1)效率高。该工艺对废水中的有机物,氨氮等均有较高的去除效果。当总停留时间大于54h,经生物脱氮后的出水再经过混凝沉淀,可将COD值降至100mg/L以下,其他指标也达到排放标准,总氮去除率在70%以上。

(2)流程简单,投资省 ,操作费用低。该工艺是以废水中的有机物作为反硝化的碳源,故不需要再另加甲醇等昂贵的碳源。尤其,在蒸氨塔设置有脱固定氨的装置后,碳氮比有所提高,在反硝化过程中产生的碱度相应地降低了硝化过程需要的碱耗。

(3)缺氧反硝化过程对污染物具有较高的降解效率。如COD、BOD5和SCN-在缺氧段中去除率在67%、38%、59%,酚和有机物的去除率分别为62%和36%,故反硝化反应是最为经济的节能型降解过程。

(4)容积负荷高。由于硝化阶段采用了强化生化,反硝化阶段又采用了高浓度污泥的膜技术,有效地提高了硝化及反硝化的污泥浓度,与国外同类工艺相比,具有较高的容积负荷。

(5)缺氧/好氧工艺的耐负荷冲击能力强 。当进水水质波动较大或污染物浓度较高时,本工艺均能维持正常运行,故操作管理也很简单。通过以**程的比较,不难看出,生物脱氮工艺本身就是脱氮的同时,也降解酚、氰、COD等有机物。结合水量、水质特点,我们推荐采用缺氧/好氧(A/O)的生物脱氮(内循环) 工艺流程,使污水处理装置不但能达到脱氮的要求,而且其它指标也达到排放标准。

4、典型应用案例

案例一

邹平福明焦化有限公司,60T/h废水处理工程业废水处理解决方案

工业废水解决方案应用场景

一、焦化行业

 

炼焦化学工业是煤炭化学工业的一个重要部分,煤炭主要加工方法包括高温炼焦( 950---1050摄氏度 )、中温 炼焦、低温炼焦等三种方法 。冶金行业一般采用高温炼焦来获得焦炭和回收化学产品。产品焦炭可作高炉冶炼的燃料,也可用于铸造、有色金属冶炼、制造水煤气;可用于制造生产合成氨的发生炉煤气,也可用来制造电石,以获得有机合成工业的原料。在炼焦过程中产生的化学产品经过回收、加工提取焦油、氨、萘、硫化氢 、粗苯等产品,并获得净焦炉煤气、煤焦油,粗苯精制加工和深度加工后,可以制取苯、甲苯、二甲苯、二硫化碳等,这些产品广泛用于化学工业、医药工业、耐火材料工业和国防工业。净焦炉煤气可供民用和作为工业燃料。煤气中的氨可用来制造硫酸铵、浓氨水、无水氨等。炼焦化学工业的产品已达数百种,中国炼焦化学工业已能从焦炉煤气、焦油和粗苯中制取一百多种化学产品 ,这对中国的国民经济发展具有十分重要的意义。

1、焦化废水水质特点

焦化废水是焦炉煤气初冷和焦化生产过程中产生的废水 ,其成分复杂,含有大量的酚类 、联苯、吡啶、吲哚和喹啉等有机污染物,还含有氰、无机氟离子和氨氮等有毒有害物质,污染物色度高,对环境危害大 。

煤焦化废水主要成分有挥发酚、矿物油、氰化物、苯酚及苯系化合物、氨氮等,属于污染物浓度高,污染物成分复杂,难于治理的工业废水之一。其处理的关键之处在于:

(1)酚含量高

焦化废水中酚的平均含量为1500~2000mg/L,直接体现在污水的COD值上,不经脱酚的煤焦化废水,COD含量高达3000~5500mg/L。酚的可生化性差,在进生化处理系统之前,焦化废水应经蒸氨脱酚系统。经蒸氨脱酚后,废水中酚含量一般在450~850 mg/L 。这样的酚含量是完全可以经生物法降解的,且用于生物处理也是比较经济适用的 。

(2)氨氮含量高

蒸氨废水中氨含量高,平均含量为4500mg/L。这样高浓度的氨不能用生化法去除,而且其对生化处理单元有严重的毒害作用,可以杀死活性污泥,破坏整个生物处理系统。因此,该高含氨氮废水在进入污水处理站之前,要设脱氨预处理过程。

经过脱氨预处理的废水氨氮浓度在80~200mg/L左右,平均浓度一般小于200mg/L,经本工艺处理后,完全能达到处理到小于10mg/L以下的标准。氨氮的去除是该类污水处理工艺选择时首先要考虑的问题。

(3)难降解有机物含量高

煤焦化废水中含有大量苯系 、萘系及杂环类难降解有机物 ,通常的好氧活性污泥法难以直接处理达标。因此,在好氧法前,需改善其可生化性,提高BOD:COD值。

2、焦化废水生化处理工艺

A2/O工艺

A2/O工艺是在传统的A/O工艺前加一厌氧段 ,目的是进一步提高有机物的去除率、提高废水的可生化性。

厌氧段

污水首先流入厌氧池,在兼性厌氧菌和专性厌氧菌的作用下,废水中的有机物被分解成沼气和被吸收转变成微生物的躯体,以污泥的形式得以去除。另外,NH3-N因细胞的合成而被去除一部分,使污水中的NH3-N浓度下降,但NO3-N含量没有变化。而且,厌氧过程还能大大地改善废水中难以直接用好氧生化法降解的苯、蒽醌类有机物的可生化性,提高后续生物氧化法的处理效率,减少后续生化过程的能耗。该厌氧段的主要目的是改善废水的可生化性及去除部分有机物。

缺氧段

经过厌氧反应的废水进入缺氧池中,同时还有一部分通过好氧处理的硝化液(上清液)回流到缺氧池,在缺氧池内进行反硝化。反硝化菌夺取回流硝化液中亚硝酸根和硝酸根中的氧氧化有机物的同时,将亚硝态氮和硝态氮还原为氮气而除去。

反硝化过程是在缺氧条件下,异养型反硝化细菌将废水中NO3-N还原为N2之过程 ,其生物化学反应式为:

6NO3-+2CH3OH → 6NO2-+2CO2+4H2O

6NO2-+3CH3OH → 3N2↑+3CO2+3H2O+60H-

N2难溶于水 ,经鼓气 ,得以吹脱。

好氧段

在好氧池中,有机物被微生物生化降解,去除率较高 。同时,废水中的氨氮被硝化菌氧化为亚硝酸盐和硝酸盐 。通过硝化的混合液经沉淀池进行固液分离,分离的大部分硝化液回流至缺氧池进行反硝化脱氮,另有单倍处理水量经进一步处理后排放,污泥全部回流到好氧池。

废水中的NH3,在好氧条件下,自养型亚硝化菌与硝化菌将NH3氧化为NO3-N的过程,是生物脱氮的第一步,其生物化学反应式为:

            亚硝化单胞菌

2NH4+ + 3O -------------2NO2- + 4H2O + 4H+

             硝化杆菌

2NO2+ + O2 -------------NO3-

AO工艺

AO工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起,A段DO不大于0.2mg/L,O段DO=2~4mg/L。在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸,使大分子有机物分解为小分子有机物,不溶性的有机物转化成可溶性有机物,当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时,可提高污水的可生化性及氧的效率;在缺氧段,异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化(有机链上的N或氨基酸中的氨基)游离出氨(NH3、NH4+),在充足供氧条件下,自养菌的硝化作用将NH3-N(NH4+)氧化为NO3-,通过回流控制返回至A池,在缺氧条件下,异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮(N2)完成C、N、O在生态中的循环,实现污水无害化处理。

3、生化处理的优势

(1)效率高。该工艺对废水中的有机物,氨氮等均有较高的去除效果。当总停留时间大于54h,经生物脱氮后的出水再经过混凝沉淀,可将COD值降至100mg/L以下,其他指标也达到排放标准,总氮去除率在70%以上。

(2)流程简单,投资省 ,操作费用低。该工艺是以废水中的有机物作为反硝化的碳源,故不需要再另加甲醇等昂贵的碳源。尤其,在蒸氨塔设置有脱固定氨的装置后,碳氮比有所提高,在反硝化过程中产生的碱度相应地降低了硝化过程需要的碱耗。

(3)缺氧反硝化过程对污染物具有较高的降解效率。如COD、BOD5和SCN-在缺氧段中去除率在67%、38%、59%,酚和有机物的去除率分别为62%和36%,故反硝化反应是最为经济的节能型降解过程。

(4)容积负荷高。由于硝化阶段采用了强化生化,反硝化阶段又采用了高浓度污泥的膜技术,有效地提高了硝化及反硝化的污泥浓度,与国外同类工艺相比,具有较高的容积负荷。

(5)缺氧/好氧工艺的耐负荷冲击能力强 。当进水水质波动较大或污染物浓度较高时,本工艺均能维持正常运行,故操作管理也很简单。通过以**程的比较,不难看出,生物脱氮工艺本身就是脱氮的同时,也降解酚、氰、COD等有机物。结合水量、水质特点,我们推荐采用缺氧/好氧(A/O)的生物脱氮(内循环) 工艺流程,使污水处理装置不但能达到脱氮的要求,而且其它指标也达到排放标准。

4、典型应用案例

案例一

邹平福明焦化有限公司,60T/h废水处理工程业废水处理解决方案

工业废水解决方案应用场景

一、焦化行业

 

炼焦化学工业是煤炭化学工业的一个重要部分,煤炭主要加工方法包括高温炼焦( 950---1050摄氏度 )、中温 炼焦、低温炼焦等三种方法 。冶金行业一般采用高温炼焦来获得焦炭和回收化学产品。产品焦炭可作高炉冶炼的燃料,也可用于铸造、有色金属冶炼、制造水煤气;可用于制造生产合成氨的发生炉煤气,也可用来制造电石,以获得有机合成工业的原料。在炼焦过程中产生的化学产品经过回收、加工提取焦油、氨、萘、硫化氢 、粗苯等产品,并获得净焦炉煤气、煤焦油,粗苯精制加工和深度加工后,可以制取苯、甲苯、二甲苯、二硫化碳等,这些产品广泛用于化学工业、医药工业、耐火材料工业和国防工业。净焦炉煤气可供民用和作为工业燃料。煤气中的氨可用来制造硫酸铵、浓氨水、无水氨等。炼焦化学工业的产品已达数百种,中国炼焦化学工业已能从焦炉煤气、焦油和粗苯中制取一百多种化学产品 ,这对中国的国民经济发展具有十分重要的意义。

1、焦化废水水质特点

焦化废水是焦炉煤气初冷和焦化生产过程中产生的废水 ,其成分复杂,含有大量的酚类 、联苯、吡啶、吲哚和喹啉等有机污染物,还含有氰、无机氟离子和氨氮等有毒有害物质,污染物色度高,对环境危害大 。

煤焦化废水主要成分有挥发酚、矿物油、氰化物、苯酚及苯系化合物、氨氮等,属于污染物浓度高,污染物成分复杂,难于治理的工业废水之一。其处理的关键之处在于:

(1)酚含量高

焦化废水中酚的平均含量为1500~2000mg/L,直接体现在污水的COD值上,不经脱酚的煤焦化废水,COD含量高达3000~5500mg/L。酚的可生化性差,在进生化处理系统之前,焦化废水应经蒸氨脱酚系统。经蒸氨脱酚后,废水中酚含量一般在450~850 mg/L 。这样的酚含量是完全可以经生物法降解的,且用于生物处理也是比较经济适用的 。


(3)难降解有机物含量高

煤焦化废水中含有大量苯系 、萘系及杂环类难降解有机物 ,通常的好氧活性污泥法难以直接处理达标。因此,在好氧法前,需改善其可生化性,提高BOD:COD值。

2、焦化废水生化处理工艺

A2/O工艺

A2/O工艺是在传统的A/O工艺前加一厌氧段 ,目的是进一步提高有机物的去除率、提高废水的可生化性。

厌氧段

污水首先流入厌氧池,在兼性厌氧菌和专性厌氧菌的作用下,废水中的有机物被分解成沼气和被吸收转变成微生物的躯体,以污泥的形式得以去除。另外,NH3-N因细胞的合成而被去除一部分,使污水中的NH3-N浓度下降,但NO3-N含量没有变化。而且,厌氧过程还能大大地改善废水中难以直接用好氧生化法降解的苯、蒽醌类有机物的可生化性,提高后续生物氧化法的处理效率,减少后续生化过程的能耗。该厌氧段的主要目的是改善废水的可生化性及去除部分有机物。

缺氧段

经过厌氧反应的废水进入缺氧池中,同时还有一部分通过好氧处理的硝化液(上清液)回流到缺氧池,在缺氧池内进行反硝化。反硝化菌夺取回流硝化液中亚硝酸根和硝酸根中的氧氧化有机物的同时,将亚硝态氮和硝态氮还原为氮气而除去。

反硝化过程是在缺氧条件下,异养型反硝化细菌将废水中NO3-N还原为N2之过程 ,其生物化学反应式为:

6NO3-+2CH3OH → 6NO2-+2CO2+4H2O

6NO2-+3CH3OH → 3N2↑+3CO2+3H2O+60H-

N2难溶于水 ,经鼓气 ,得以吹脱。

好氧段

在好氧池中,有机物被微生物生化降解,去除率较高 。同时,废水中的氨氮被硝化菌氧化为亚硝酸盐和硝酸盐 。通过硝化的混合液经沉淀池进行固液分离,分离的大部分硝化液回流至缺氧池进行反硝化脱氮,另有单倍处理水量经进一步处理后排放,污泥全部回流到好氧池。

废水中的NH3,在好氧条件下,自养型亚硝化菌与硝化菌将NH3氧化为NO3-N的过程,是生物脱氮的第一步,其生物化学反应式为:

            亚硝化单胞菌

2NH4+ + 3O -------------2NO2- + 4H2O + 4H+

             硝化杆菌

2NO2+ + O2 -------------NO3-

AO工艺

AO工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起,A段DO不大于0.2mg/L,O段DO=2~4mg/L。在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸,使大分子有机物分解为小分子有机物,不溶性的有机物转化成可溶性有机物,当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时,可提高污水的可生化性及氧的效率;在缺氧段,异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化(有机链上的N或氨基酸中的氨基)游离出氨(NH3、NH4+),在充足供氧条件下,自养菌的硝化作用将NH3-N(NH4+)氧化为NO3-,通过回流控制返回至A池,在缺氧条件下,异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮(N2)完成C、N、O在生态中的循环,实现污水无害化处理。

3、生化处理的优势

(1)效率高。该工艺对废水中的有机物,氨氮等均有较高的去除效果。当总停留时间大于54h,经生物脱氮后的出水再经过混凝沉淀,可将COD值降至100mg/L以下,其他指标也达到排放标准,总氮去除率在70%以上。

(2)流程简单,投资省 ,操作费用低。该工艺是以废水中的有机物作为反硝化的碳源,故不需要再另加甲醇等昂贵的碳源。尤其,在蒸氨塔设置有脱固定氨的装置后,碳氮比有所提高,在反硝化过程中产生的碱度相应地降低了硝化过程需要的碱耗。

(3)缺氧反硝化过程对污染物具有较高的降解效率。如COD、BOD5和SCN-在缺氧段中去除率在67%、38%、59%,酚和有机物的去除率分别为62%和36%,故反硝化反应是最为经济的节能型降解过程。

(4)容积负荷高。由于硝化阶段采用了强化生化,反硝化阶段又采用了高浓度污泥的膜技术,有效地提高了硝化及反硝化的污泥浓度,与国外同类工艺相比,具有较高的容积负荷。

(5)缺氧/好氧工艺的耐负荷冲击能力强 。当进水水质波动较大或污染物浓度较高时,本工艺均能维持正常运行,故操作管理也很简单。通过以**程的比较,不难看出,生物脱氮工艺本身就是脱氮的同时,也降解酚、氰、COD等有机物。结合水量、水质特点,我们推荐采用缺氧/好氧(A/O)的生物脱氮(内循环) 工艺流程,使污水处理装置不但能达到脱氮的要求,而且其它指标也达到排放标准。

4、典型应用案例

案例一

邹平福明焦化有限公司,60T/h废水处理工程业废水处理解决方案

工业废水解决方案应用场景

一、焦化行业

 

炼焦化学工业是煤炭化学工业的一个重要部分,煤炭主要加工方法包括高温炼焦( 950---1050摄氏度 )、中温 炼焦、低温炼焦等三种方法 。冶金行业一般采用高温炼焦来获得焦炭和回收化学产品。产品焦炭可作高炉冶炼的燃料,也可用于铸造、有色金属冶炼、制造水煤气;可用于制造生产合成氨的发生炉煤气,也可用来制造电石,以获得有机合成工业的原料。在炼焦过程中产生的化学产品经过回收、加工提取焦油、氨、萘、硫化氢 、粗苯等产品,并获得净焦炉煤气、煤焦油,粗苯精制加工和深度加工后,可以制取苯、甲苯、二甲苯、二硫化碳等,这些产品广泛用于化学工业、医药工业、耐火材料工业和国防工业。净焦炉煤气可供民用和作为工业燃料。煤气中的氨可用来制造硫酸铵、浓氨水、无水氨等。炼焦化学工业的产品已达数百种,中国炼焦化学工业已能从焦炉煤气、焦油和粗苯中制取一百多种化学产品 ,这对中国的国民经济发展具有十分重要的意义。

1、焦化废水水质特点

焦化废水是焦炉煤气初冷和焦化生产过程中产生的废水 ,其成分复杂,含有大量的酚类 、联苯、吡啶、吲哚和喹啉等有机污染物,还含有氰、无机氟离子和氨氮等有毒有害物质,污染物色度高,对环境危害大 。

煤焦化废水主要成分有挥发酚、矿物油、氰化物、苯酚及苯系化合物、氨氮等,属于污染物浓度高,污染物成分复杂,难于治理的工业废水之一。其处理的关键之处在于:

(1)酚含量高

焦化废水中酚的平均含量为1500~2000mg/L,直接体现在污水的COD值上,不经脱酚的煤焦化废水,COD含量高达3000~5500mg/L。酚的可生化性差,在进生化处理系统之前,焦化废水应经蒸氨脱酚系统。经蒸氨脱酚后,废水中酚含量一般在450~850 mg/L 。这样的酚含量是完全可以经生物法降解的,且用于生物处理也是比较经济适用的 。

(2)氨氮含量高

蒸氨废水中氨含量高,平均含量为4500mg/L。这样高浓度的氨不能用生化法去除,而且其对生化处理单元有严重的毒害作用,可以杀死活性污泥,破坏整个生物处理系统。因此,该高含氨氮废水在进入污水处理站之前,要设脱氨预处理过程。

经过脱氨预处理的废水氨氮浓度在80~200mg/L左右,平均浓度一般小于200mg/L,经本工艺处理后,完全能达到处理到小于10mg/L以下的标准。氨氮的去除是该类污水处理工艺选择时首先要考虑的问题。

(3)难降解有机物含量高

煤焦化废水中含有大量苯系 、萘系及杂环类难降解有机物 ,通常的好氧活性污泥法难以直接处理达标。因此,在好氧法前,需改善其可生化性,提高BOD:COD值。

2、焦化废水生化处理工艺

A2/O工艺

A2/O工艺是在传统的A/O工艺前加一厌氧段 ,目的是进一步提高有机物的去除率、提高废水的可生化性。

厌氧段

污水首先流入厌氧池,在兼性厌氧菌和专性厌氧菌的作用下,废水中的有机物被分解成沼气和被吸收转变成微生物的躯体,以污泥的形式得以去除。另外,NH3-N因细胞的合成而被去除一部分,使污水中的NH3-N浓度下降,但NO3-N含量没有变化。而且,厌氧过程还能大大地改善废水中难以直接用好氧生化法降解的苯、蒽醌类有机物的可生化性,提高后续生物氧化法的处理效率,减少后续生化过程的能耗。该厌氧段的主要目的是改善废水的可生化性及去除部分有机物。

缺氧段

经过厌氧反应的废水进入缺氧池中,同时还有一部分通过好氧处理的硝化液(上清液)回流到缺氧池,在缺氧池内进行反硝化。反硝化菌夺取回流硝化液中亚硝酸根和硝酸根中的氧氧化有机物的同时,将亚硝态氮和硝态氮还原为氮气而除去。

反硝化过程是在缺氧条件下,异养型反硝化细菌将废水中NO3-N还原为N2之过程 ,其生物化学反应式为:

6NO3-+2CH3OH → 6NO2-+2CO2+4H2O

6NO2-+3CH3OH → 3N2↑+3CO2+3H2O+60H-

N2难溶于水 ,经鼓气 ,得以吹脱。

好氧段

在好氧池中,有机物被微生物生化降解,去除率较高 。同时,废水中的氨氮被硝化菌氧化为亚硝酸盐和硝酸盐 。通过硝化的混合液经沉淀池进行固液分离,分离的大部分硝化液回流至缺氧池进行反硝化脱氮,另有单倍处理水量经进一步处理后排放,污泥全部回流到好氧池。

废水中的NH3,在好氧条件下,自养型亚硝化菌与硝化菌将NH3氧化为NO3-N的过程,是生物脱氮的第一步,其生物化学反应式为:

            亚硝化单胞菌

2NH4+ + 3O -------------2NO2- + 4H2O + 4H+

             硝化杆菌

2NO2+ + O2 -------------NO3-

AO工艺

AO工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起,A段DO不大于0.2mg/L,O段DO=2~4mg/L。在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸,使大分子有机物分解为小分子有机物,不溶性的有机物转化成可溶性有机物,当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时,可提高污水的可生化性及氧的效率;在缺氧段,异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化(有机链上的N或氨基酸中的氨基)游离出氨(NH3、NH4+),在充足供氧条件下,自养菌的硝化作用将NH3-N(NH4+)氧化为NO3-,通过回流控制返回至A池,在缺氧条件下,异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮(N2)完成C、N、O在生态中的循环,实现污水无害化处理。

3、生化处理的优势

(1)效率高。该工艺对废水中的有机物,氨氮等均有较高的去除效果。当总停留时间大于54h,经生物脱氮后的出水再经过混凝沉淀,可将COD值降至100mg/L以下,其他指标也达到排放标准,总氮去除率在70%以上。

(2)流程简单,投资省 ,操作费用低。该工艺是以废水中的有机物作为反硝化的碳源,故不需要再另加甲醇等昂贵的碳源。尤其,在蒸氨塔设置有脱固定氨的装置后,碳氮比有所提高,在反硝化过程中产生的碱度相应地降低了硝化过程需要的碱耗。

(3)缺氧反硝化过程对污染物具有较高的降解效率。如COD、BOD5和SCN-在缺氧段中去除率在67%、38%、59%,酚和有机物的去除率分别为62%和36%,故反硝化反应是最为经济的节能型降解过程。

(4)容积负荷高。由于硝化阶段采用了强化生化,反硝化阶段又采用了高浓度污泥的膜技术,有效地提高了硝化及反硝化的污泥浓度,与国外同类工艺相比,具有较高的容积负荷。

(5)缺氧/好氧工艺的耐负荷冲击能力强 。当进水水质波动较大或污染物浓度较高时,本工艺均能维持正常运行,故操作管理也很简单。通过以**程的比较,不难看出,生物脱氮工艺本身就是脱氮的同时,也降解酚、氰、COD等有机物。结合水量、水质特点,我们推荐采用缺氧/好氧(A/O)的生物脱氮(内循环) 工艺流程,使污水处理装置不但能达到脱氮的要求,而且其它指标也达到排放标准。

4、典型应用案例

案例一

邹平福明焦化有限公司,60T/h废水处理工程

业废水处理解决方案

工业废水解决方案应用场景

一、焦化行业

 

炼焦化学工业是煤炭化学工业的一个重要部分,煤炭主要加工方法包括高温炼焦( 950---1050摄氏度 )、中温 炼焦、低温炼焦等三种方法 。冶金行业一般采用高温炼焦来获得焦炭和回收化学产品。产品焦炭可作高炉冶炼的燃料,也可用于铸造、有色金属冶炼、制造水煤气;可用于制造生产合成氨的发生炉煤气,也可用来制造电石,以获得有机合成工业的原料。在炼焦过程中产生的化学产品经过回收、加工提取焦油、氨、萘、硫化氢 、粗苯等产品,并获得净焦炉煤气、煤焦油,粗苯精制加工和深度加工后,可以制取苯、甲苯、二甲苯、二硫化碳等,这些产品广泛用于化学工业、医药工业、耐火材料工业和国防工业。净焦炉煤气可供民用和作为工业燃料。煤气中的氨可用来制造硫酸铵、浓氨水、无水氨等。炼焦化学工业的产品已达数百种,中国炼焦化学工业已能从焦炉煤气、焦油和粗苯中制取一百多种化学产品 ,这对中国的国民经济发展具有十分重要的意义。

1、焦化废水水质特点

焦化废水是焦炉煤气初冷和焦化生产过程中产生的废水 ,其成分复杂,含有大量的酚类 、联苯、吡啶、吲哚和喹啉等有机污染物,还含有氰、无机氟离子和氨氮等有毒有害物质,污染物色度高,对环境危害大 。

煤焦化废水主要成分有挥发酚、矿物油、氰化物、苯酚及苯系化合物、氨氮等,属于污染物浓度高,污染物成分复杂,难于治理的工业废水之一。其处理的关键之处在于:

(1)酚含量高

焦化废水中酚的平均含量为1500~2000mg/L,直接体现在污水的COD值上,不经脱酚的煤焦化废水,COD含量高达3000~5500mg/L。酚的可生化性差,在进生化处理系统之前,焦化废水应经蒸氨脱酚系统。经蒸氨脱酚后,废水中酚含量一般在450~850 mg/L 。这样的酚含量是完全可以经生物法降解的,且用于生物处理也是比较经济适用的 。

(2)氨氮含量高

蒸氨废水中氨含量高,平均含量为4500mg/L。这样高浓度的氨不能用生化法去除,而且其对生化处理单元有严重的毒害作用,可以杀死活性污泥,破坏整个生物处理系统。因此,该高含氨氮废水在进入污水处理站之前,要设脱氨预处理过程。

经过脱氨预处理的废水氨氮浓度在80~200mg/L左右,平均浓度一般小于200mg/L,经本工艺处理后,完全能达到处理到小于10mg/L以下的标准。氨氮的去除是该类污水处理工艺选择时首先要考虑的问题。

(3)难降解有机物含量高

煤焦化废水中含有大量苯系 、萘系及杂环类难降解有机物 ,通常的好氧活性污泥法难以直接处理达标。因此,在好氧法前,需改善其可生化性,提高BOD:COD值。

2、焦化废水生化处理工艺

A2/O工艺

A2/O工艺是在传统的A/O工艺前加一厌氧段 ,目的是进一步提高有机物的去除率、提高废水的可生化性。

厌氧段

污水首先流入厌氧池,在兼性厌氧菌和专性厌氧菌的作用下,废水中的有机物被分解成沼气和被吸收转变成微生物的躯体,以污泥的形式得以去除。另外,NH3-N因细胞的合成而被去除一部分,使污水中的NH3-N浓度下降,但NO3-N含量没有变化。而且,厌氧过程还能大大地改善废水中难以直接用好氧生化法降解的苯、蒽醌类有机物的可生化性,提高后续生物氧化法的处理效率,减少后续生化过程的能耗。该厌氧段的主要目的是改善废水的可生化性及去除部分有机物。

缺氧段

经过厌氧反应的废水进入缺氧池中,同时还有一部分通过好氧处理的硝化液(上清液)回流到缺氧池,在缺氧池内进行反硝化。反硝化菌夺取回流硝化液中亚硝酸根和硝酸根中的氧氧化有机物的同时,将亚硝态氮和硝态氮还原为氮气而除去。

反硝化过程是在缺氧条件下,异养型反硝化细菌将废水中NO3-N还原为N2之过程 ,其生物化学反应式为:

6NO3-+2CH3OH → 6NO2-+2CO2+4H2O

6NO2-+3CH3OH → 3N2↑+3CO2+3H2O+60H-

N2难溶于水 ,经鼓气 ,得以吹脱。

好氧段

在好氧池中,有机物被微生物生化降解,去除率较高 。同时,废水中的氨氮被硝化菌氧化为亚硝酸盐和硝酸盐 。通过硝化的混合液经沉淀池进行固液分离,分离的大部分硝化液回流至缺氧池进行反硝化脱氮,另有单倍处理水量经进一步处理后排放,污泥全部回流到好氧池。

废水中的NH3,在好氧条件下,自养型亚硝化菌与硝化菌将NH3氧化为NO3-N的过程,是生物脱氮的第一步,其生物化学反应式为:

            亚硝化单胞菌

2NH4+ + 3O -------------2NO2- + 4H2O + 4H+

             硝化杆菌

2NO2+ + O2 -------------NO3-

AO工艺

AO工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起,A段DO不大于0.2mg/L,O段DO=2~4mg/L。在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸,使大分子有机物分解为小分子有机物,不溶性的有机物转化成可溶性有机物,当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时,可提高污水的可生化性及氧的效率;在缺氧段,异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化(有机链上的N或氨基酸中的氨基)游离出氨(NH3、NH4+),在充足供氧条件下,自养菌的硝化作用将NH3-N(NH4+)氧化为NO3-,通过回流控制返回至A池,在缺氧条件下,异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮(N2)完成C、N、O在生态中的循环,实现污水无害化处理。

3、生化处理的优势

(1)效率高。该工艺对废水中的有机物,氨氮等均有较高的去除效果。当总停留时间大于54h,经生物脱氮后的出水再经过混凝沉淀,可将COD值降至100mg/L以下,其他指标也达到排放标准,总氮去除率在70%以上。

(2)流程简单,投资省 ,操作费用低。该工艺是以废水中的有机物作为反硝化的碳源,故不需要再另加甲醇等昂贵的碳源。尤其,在蒸氨塔设置有脱固定氨的装置后,碳氮比有所提高,在反硝化过程中产生的碱度相应地降低了硝化过程需要的碱耗。

(3)缺氧反硝化过程对污染物具有较高的降解效率。如COD、BOD5和SCN-在缺氧段中去除率在67%、38%、59%,酚和有机物的去除率分别为62%和36%,故反硝化反应是最为经济的节能型降解过程。




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