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[摘 要]当今科学技术迅猛发展,社会经济稳步上升,我国也愈发重视对焦化废水的处理方式,过去的处理方式已难以跟上时代发展的步伐,也会阻碍其在科技的推动下的进步与发展。面对目前将环保与能源可持续发展作为基本的情形下,将AAO“厌氧-缺氧-好氧”组合型工艺模式运用到焦化废水处理当中,笔者对此进行细致的分析与探究。
[关键词]AAO工艺,焦化废水,处理方法
中图分类号:TG333.7 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)17-0057-01
一、引言
焦化废水大多是来自原煤的精加工过程,主要有三种来源途径:第一种是煤气净化处理过程时产生;第二种是在进行原煤精加工过程时制造出的氨水没有处理干净;第三种是原煤精加工过程中受其他因素影响而产生的废水,因此处理焦化废水是一道十分复杂十分困难的工作,AAO工艺则可以简便并且有效处理焦化废水,实现高效性。
二、焦化废水水质分析
焦化废水水质是依据净化处理剩下的氨水、终冷化洗涤水还有粗苯含量的分离水进行分析,焦化废水主要通过酚氰废水处理站进行分析检验,处理站人员再将其转运到蒸馏塔统一进行蒸馏,焦化废水主要成分为废水污染物,其含水量比较小,而污染物中占比重最大的就是以有机氮或者氨氮形式存在的氮,有机氮可以由废水中的细菌进行分解或水解作用形成氨氮,焦化废水进入酚氰处理站经过分析后得到的水质分析。
三、AAO工艺的处理原理
AAO工艺大致分为三个阶段:废水处理→焦油处理→污泥处理,通过这三个阶段的处理之后,可以实现焦化废水的有效处理。
3.1、废水处理
可以将AAO工艺划分为三个环节进行焦化废水处理:焦化废水的预处理作为第一环节,主要应用到焦化废水的除油池和调节池等工艺场所,还要对除油池和分离池进行二次浮选;第二环节是焦化废水的生化处理,AAO工艺为主的厌氧-缺氧-好氧池以及二沉池作为此环节的重要实施场所;第三坏节则为焦化废水的后处理,而可应用到的工艺场所包括混合废水反应池、混凝废水沉淀池以及废水污泥处理池。
AAO工艺焦化处理的原理大致为:用酚氰废水举例,第一步在除油池中进行轻重焦油的自动处理过程,通过2#吸水井流入浮选除油池来去除乳化油,第二步再通过3#吸水池输送到进行焦化废水生化反应的厌氧池,可分为两种反应方式:一种是降解并处理焦化废水中的有害物质;还有一种就是将有机物变为新型能源再次利用,使得废水的处理更加绿色与高效,然后在缺氧池进行处理,这个过程的主要目的是对首次处理的废水硝化和脱碳,利用好氧池二次沉淀,将固态和液态进行分层,通过某些处理设备将清液排出去或者回收重新利用,那些无法直接排放的焦化废水则输入到混合池进行反应,流到混凝沉淀池后重复固液分离的处理方式,依旧是回流利用或排除,流程大致如下(如图1)。
3.2、焦油处理
处理在除油池所沉降出来的重、轻油是焦油处理的关键环节,利用蒸汽进行加热处理提升油泵到油槽进行储存,储存完重油之后剩余的轻油就流入轻油槽中自动贮存。在废水处理厂储存在重、轻油槽中的焦油或气浮型油渣每隔一段时间,由罐车运输到特定地点集中处理,避免堆积现象。
3.3、污泥处理
AAO工艺主要通过两种形式进行焦化废水中的污泥处理:一种是污泥浓缩,另一种是污泥脱水。污泥浓缩池是实施这种工艺的主要场所,包含了二沉池和混凝沉淀池中沉淀的无法被消化的污泥,在污泥浓缩池中对污泥提升浓缩,单螺杆泵将浓缩之后污泥进行提升,与板框压滤机共同运作进行脱水,污泥的含量和产量比较而言不是很高,因此处理污泥时,可将其压成泥饼,运送到锅炉房,为其燃料供应提供了便利,还降低了对环境的影响。
四、AAO工艺处理的影响因素
焦化废水处理时会有许多内外在的因素,会造成AAO工艺的使用效果,不但会使AAO工艺处理焦化废水的效率大大降低,还影响了AAO工艺的处理效果,比如污泥的泥龄、有机物和反应物的比值还有反应池中溶解氧气的能力等
4.2、BOD负荷
BOD负荷会影响活性污泥的增长速率,以及有机底物的降解速率。BOD负荷若是过低会扩大曝气池的容积,增加建设的成本;反而BOD负荷过高适应经济的发展,但不一定会满足受纳水体对水质的要求。\
4.3、温度
温度是影响活性污泥微生物生理活动的重要因素,微生物酶促反应的最佳温度在20~30℃之间。微生物在该温度条件内生理活动较活跃,若低于10℃或者高于35℃,就会大大影响有机底物的代谢功能,焦化废水处理站通常将生化池的温度控制在15℃~35℃之间。像北方这样较为严寒的地域,可通过蒸汽的方式对生物段进行加热,来促进生化池内微生物的活性,确保出水排放合格。
4.4、DO(溶解氧)
溶解氧含量高,会耗费过多的能量,不适用于目前的经济状况。而DO含量过低,适合丝状菌的生长,就会引起污泥膨胀现象的发生。某些工程主要采用强化的AAO工艺,一般规定硝化段溶解氧>2.0mg/L,反硝化段溶解氧<0.5mg/L,为使得氨氮达到硝化完全的状态,又为避免过多的溶解氧与内回流液流回A池而影响到反硝化的效果,需要对O1和O2段的曝气量比进行严密的控制,确保在O1段使有机物达到最大程度的降解,为自养型的硝化菌在O2段能聚集成优势菌提供有利的帮助,与此还要确保O2段的供氧量能满足氨氮实现完全硝化的需氧量。
硝化菌的增长速度较慢,繁殖周期长,如果污泥龄较短,就会使得硝化菌未经增殖就被系统排出。为了提高活性污泥的脱氮效果,宜选择较长的泥龄实施强化AAO工艺,一般选择的污泥龄在20天左右。
4.7、内回流比
通常而言,若碳源较为充足,内回流比就会增大,脱氮效率也会提高,但内回流比一旦太高会导致动力消耗加大,并增加了被带入反硝化段的溶解氧,反硝化率反而降低。工程实际运行时,通常将内回流比控制在200-400%范围内。
五、结束语
AAO工艺对于焦化废水的处理有十分重要的意义,经过多年实践,表明AAO工艺在技术管理领域还是在条件控制方面,都是有效的,还能确保焦化废水的处理做到合理的达标排放。但其缺点就是处理焦化废水时缺乏抵抗负荷冲击的能力,废水处理还不够稳定。我国应加强对AAO工艺研发的重视程度,全面提高废水处理质量,在此领域争取有重大的突破。
参考文献
[1] 张洪涛,刘俊,熊亚杰,杨举平,薛健.大型化工厂污水深度处理的新思路[J].科技创新导报.2013(14).
[2] 邬文鹏,李素芹,熊国宏,苍大强.生物膜法处理焦化废水试验研究[J].中国高新技术企业.2012(01).
[3] 杨宗胜.国内造纸废水处理技术的研究进展[J].科学咨询.2012(10)
[4] 高妍,王增长.超临界水氧化技术处理焦化废水的实验研究[J].中国产业.2013(04).
[关键词]AAO工艺,焦化废水,处理方法
中图分类号:TG333.7 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)17-0057-01
一、引言
焦化废水大多是来自原煤的精加工过程,主要有三种来源途径:第一种是煤气净化处理过程时产生;第二种是在进行原煤精加工过程时制造出的氨水没有处理干净;第三种是原煤精加工过程中受其他因素影响而产生的废水,因此处理焦化废水是一道十分复杂十分困难的工作,AAO工艺则可以简便并且有效处理焦化废水,实现高效性。
二、焦化废水水质分析
焦化废水水质是依据净化处理剩下的氨水、终冷化洗涤水还有粗苯含量的分离水进行分析,焦化废水主要通过酚氰废水处理站进行分析检验,处理站人员再将其转运到蒸馏塔统一进行蒸馏,焦化废水主要成分为废水污染物,其含水量比较小,而污染物中占比重最大的就是以有机氮或者氨氮形式存在的氮,有机氮可以由废水中的细菌进行分解或水解作用形成氨氮,焦化废水进入酚氰处理站经过分析后得到的水质分析。
三、AAO工艺的处理原理
AAO工艺大致分为三个阶段:废水处理→焦油处理→污泥处理,通过这三个阶段的处理之后,可以实现焦化废水的有效处理。
3.1、废水处理
可以将AAO工艺划分为三个环节进行焦化废水处理:焦化废水的预处理作为第一环节,主要应用到焦化废水的除油池和调节池等工艺场所,还要对除油池和分离池进行二次浮选;第二环节是焦化废水的生化处理,AAO工艺为主的厌氧-缺氧-好氧池以及二沉池作为此环节的重要实施场所;第三坏节则为焦化废水的后处理,而可应用到的工艺场所包括混合废水反应池、混凝废水沉淀池以及废水污泥处理池。
AAO工艺焦化处理的原理大致为:用酚氰废水举例,第一步在除油池中进行轻重焦油的自动处理过程,通过2#吸水井流入浮选除油池来去除乳化油,第二步再通过3#吸水池输送到进行焦化废水生化反应的厌氧池,可分为两种反应方式:一种是降解并处理焦化废水中的有害物质;还有一种就是将有机物变为新型能源再次利用,使得废水的处理更加绿色与高效,然后在缺氧池进行处理,这个过程的主要目的是对首次处理的废水硝化和脱碳,利用好氧池二次沉淀,将固态和液态进行分层,通过某些处理设备将清液排出去或者回收重新利用,那些无法直接排放的焦化废水则输入到混合池进行反应,流到混凝沉淀池后重复固液分离的处理方式,依旧是回流利用或排除,流程大致如下(如图1)。
3.2、焦油处理
处理在除油池所沉降出来的重、轻油是焦油处理的关键环节,利用蒸汽进行加热处理提升油泵到油槽进行储存,储存完重油之后剩余的轻油就流入轻油槽中自动贮存。在废水处理厂储存在重、轻油槽中的焦油或气浮型油渣每隔一段时间,由罐车运输到特定地点集中处理,避免堆积现象。
3.3、污泥处理
AAO工艺主要通过两种形式进行焦化废水中的污泥处理:一种是污泥浓缩,另一种是污泥脱水。污泥浓缩池是实施这种工艺的主要场所,包含了二沉池和混凝沉淀池中沉淀的无法被消化的污泥,在污泥浓缩池中对污泥提升浓缩,单螺杆泵将浓缩之后污泥进行提升,与板框压滤机共同运作进行脱水,污泥的含量和产量比较而言不是很高,因此处理污泥时,可将其压成泥饼,运送到锅炉房,为其燃料供应提供了便利,还降低了对环境的影响。
四、AAO工艺处理的影响因素
焦化废水处理时会有许多内外在的因素,会造成AAO工艺的使用效果,不但会使AAO工艺处理焦化废水的效率大大降低,还影响了AAO工艺的处理效果,比如污泥的泥龄、有机物和反应物的比值还有反应池中溶解氧气的能力等
4.2、BOD负荷
BOD负荷会影响活性污泥的增长速率,以及有机底物的降解速率。BOD负荷若是过低会扩大曝气池的容积,增加建设的成本;反而BOD负荷过高适应经济的发展,但不一定会满足受纳水体对水质的要求。\
4.3、温度
温度是影响活性污泥微生物生理活动的重要因素,微生物酶促反应的最佳温度在20~30℃之间。微生物在该温度条件内生理活动较活跃,若低于10℃或者高于35℃,就会大大影响有机底物的代谢功能,焦化废水处理站通常将生化池的温度控制在15℃~35℃之间。像北方这样较为严寒的地域,可通过蒸汽的方式对生物段进行加热,来促进生化池内微生物的活性,确保出水排放合格。
4.4、DO(溶解氧)
溶解氧含量高,会耗费过多的能量,不适用于目前的经济状况。而DO含量过低,适合丝状菌的生长,就会引起污泥膨胀现象的发生。某些工程主要采用强化的AAO工艺,一般规定硝化段溶解氧>2.0mg/L,反硝化段溶解氧<0.5mg/L,为使得氨氮达到硝化完全的状态,又为避免过多的溶解氧与内回流液流回A池而影响到反硝化的效果,需要对O1和O2段的曝气量比进行严密的控制,确保在O1段使有机物达到最大程度的降解,为自养型的硝化菌在O2段能聚集成优势菌提供有利的帮助,与此还要确保O2段的供氧量能满足氨氮实现完全硝化的需氧量。
硝化菌的增长速度较慢,繁殖周期长,如果污泥龄较短,就会使得硝化菌未经增殖就被系统排出。为了提高活性污泥的脱氮效果,宜选择较长的泥龄实施强化AAO工艺,一般选择的污泥龄在20天左右。
4.7、内回流比
通常而言,若碳源较为充足,内回流比就会增大,脱氮效率也会提高,但内回流比一旦太高会导致动力消耗加大,并增加了被带入反硝化段的溶解氧,反硝化率反而降低。工程实际运行时,通常将内回流比控制在200-400%范围内。
五、结束语
AAO工艺对于焦化废水的处理有十分重要的意义,经过多年实践,表明AAO工艺在技术管理领域还是在条件控制方面,都是有效的,还能确保焦化废水的处理做到合理的达标排放。但其缺点就是处理焦化废水时缺乏抵抗负荷冲击的能力,废水处理还不够稳定。我国应加强对AAO工艺研发的重视程度,全面提高废水处理质量,在此领域争取有重大的突破。
参考文献
[1] 张洪涛,刘俊,熊亚杰,杨举平,薛健.大型化工厂污水深度处理的新思路[J].科技创新导报.2013(14).
[2] 邬文鹏,李素芹,熊国宏,苍大强.生物膜法处理焦化废水试验研究[J].中国高新技术企业.2012(01).
[3] 杨宗胜.国内造纸废水处理技术的研究进展[J].科学咨询.2012(10)
[4] 高妍,王增长.超临界水氧化技术处理焦化废水的实验研究[J].中国产业.2013(04).