改良低控氧氧化沟（QSYB）生化工艺在焦化废水处理中的中试研究

发布时间：2020-05-29 10:55

【摘要】：焦化废水是一种典型的高COD、高酚、高氨氮的含芳香族化合物及杂环化合物的高难处理处置的工业废水。由于焦化废水中难生化降解有机物成分较高,且具有生物毒性,同时氨氮含量高,焦化废水处理技术长期以来未能取得突破性研究进展,仍然是工业废水处理领域一大难题。在新的《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB 16171—2012)颁布实施后,绝大部分焦化、钢铁企业,如何在可承受的投入及运维费用范围内,将焦化废水处理达标排放,是未来环境工程及科学领域的重点,也是难点,本研究正是为了解决以上问题而展开。本次研究,在研究了国内外的研究进展和对比了同类生化工艺的处理效果后,因改良低控氧氧化沟(QSYB)生化工艺具有污泥浓度高、曝气节能、不停车更换配件、内置澄清池的一体化结构大比例内循环的全混工艺实现了较低的池内污染物浓度梯度差,决定以该工艺为核心手段,进行分析及验证该工艺在焦化废水中的效果,以期获得有效的,低投资、低运营成本、运营管理方便的成套工艺。在小试基础上,选择了河南某焦化企业作的废水作为试验对象,制订了中试的工艺设计方案,并在此基础上,从2017年8月20日起开始中试现场的工作,经过2017年9-11月的连续运行,发现了很多问题,总结了经验,并且由于气温降低,中试中断。在2018年4月份天气回暖后,开始重新启动中试研究,并根据发现的问题,调整了工艺,增加酸析,很好的解决了,焦化废水中含油类脂类物质及大量的高难降解的联苯、苯酚及多环芳烃等物质造成的泡沫四溢、出水CODcr未能达到预期目标的问题,取得了良好的成果。经过2018年5月-11月的连续中试研究,经数据汇总和分析,出水各项指标及去除率均值为:CODcr 156.3mg/L、去除率为96.6%,氨氮4.0mg/L、去除率为98.6%,挥发酚0.25mg/L、去除率为99.97%,氰化物0.17mg/L,去除率为99.16%。除CODcr略有超标外,基本达到《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB 16171—2012)的表二新建企业间接排放标准,基本实现了本中试预期目标,为将来工业水零排放提供良好的深度处理进水水质,也节省后后续深度处理的能耗、药剂及由于进水超标造成滤池、超滤、钠滤、RO膜等的堵塞更换等。本次中试总成本5.09元/m~3,电耗3.04元/m~3,占总成本的59.7%,这与中试水量小,选用设备功率偏大,或无该流量适配设备而用较大设备替代导致。预估在大规模应用后,电耗约为2元/m~3±,预估总成本在4元/m~3±,在后续的深化研究和工程化应用中,具有广阔前景。
【图文】：

工艺流程图,工艺流程图

焦化废水的生化处理的目的是，除了去除废水中的有机污染的组分，更重要的是脱氮，即硝化反硝化工艺，我国从上世界 80 年代始，逐步研究发展，形成了 A/O、A2/O、A2/O2、SBR 等生化工艺。生化工艺具有适应大水量处理、应用范围广、吨水运行成本低、无二次污染等优点，是目前国内外焦化废水处理的最主要方法[21]。2.2.A/O 工艺AO 法生物脱氮是一种操作简便、经济的废水脱氮工艺，工艺应用较早[22]，脱氮效率一般，占中国焦化废水处理厂生物处理工艺的 12.5%左右[23]。2.2.1 工艺简介A/O 工艺见图 2-1，一般在预处理后，采用一级缺氧加一级好氧工艺，好氧段硝化反应，回流近缺氧段，实现反硝化去除氮。缺氧段可提升污水的可生化性，在好氧段有效去除废水中的有机污染物。硝化液回流

工艺流程图,工艺流程图,工艺

A/O 工艺处理焦化废水具有以下优点：工艺简单，操作管理方便，，经济有效[27]，理想状态下，出水，出水 CODcr 可达到 200mg/L 以下，NH3-N 基本上在 5mg/L 左右[28]。但该工艺受缺氧、好氧之间污泥回流的限制，硝化菌和反硝化菌均易受到一定程度的抑制，如要克服该缺陷，则需提高水力停留时间，提升池容，这将引起投资费用及处理费用的提高。2.3A2/O 工艺A/A/O 工艺是国内处理焦化废水的常用方法，占中国焦化废水处理厂生物处理工艺的 25%左右[29]。2.3.1 工艺简介一般 A2/O 工艺的工艺流程如图 2-2：硝化液回流
【学位授予单位】：上海师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X784

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