引言

焦化廢水屬于有毒有害、難降解的工業廢水，其中有機物包 括 酚 類 化 合 物、芳香族化合物和含碳、氮、氧的雜環化合物，無機物主要以氨氮、氰化物、硫氰化物為主，處理難度大。如何實現廢水長期穩定達標并將廢水實現綜合利用，成為環境保護領域亟待解決的難題之一。

1存在問題本鋼集團北營焦化廠有3個生產作業區，每個區的生化處理系統配備10名操作人員。3個區的蒸氨廢水產生量分別為一區35 m3/h、二區35 m3/h、三區70 m3/h。3個區的蒸氨廢水均配套AAO生物脫氮工藝為主的生化系統進行處理。經重力和氣浮除油后的廢水進入厭氧池，經過水解階段、酸化階段、酸性衰退階段及甲烷化階段去除COD和改善廢水的可生化性。廢水中的氨氮在好氧硝化反應池中被硝化菌與亞硝化菌轉化為NO3－N與NO2－N的混合液，循環回流于缺氧池，通過反硝化菌的生物還原作用，NO3－N與NO2－N轉化為N2。缺氧池流出的廢水自流入活性污泥曝氣池，在此完成硝化過程，好氧池的出水在二沉池經泥水分離后完成廢水處理過程。在處理過程中需配1 ∶ 1的生產消防水進行稀釋消泡，合計總出水量為280 m3/h，處理后的廢水出水指標要求達到國家的間接排放標準(COD ＜ 150 mg /L、氨氮＜ 25 mg /L)。但是在運行過程中某個區的廢水處理系統經常出現指標波動，造成環保事故，并且生化系統受沖擊后恢復時間較長，給生產運行帶來困難。隨著近年來環保要求提高和環保理念不斷升級，為了降低運行成本、優化人力資源配置、減少污染物排放總量和提高水資源的利用率，提出將3個生產區蒸氨廢水進行合并處理的方案。

2改造內容該方案依托焦化三區現有的廢水處理系統，并對其進行升級改造，采用“預處理+強化預處理+ AAO生化處理+生物流化床+臭氧催化氧化+膜處理(超濾+反滲透)+濃水處理”的工藝，將一、二區蒸氨廢水逐步全部接入三區改造后的處理系統，該方案以“零稀釋、零排放”為設計原則，處理后的廢水出水總量為140 m3/h，包含90 m3/h的清水和50 m3/h的濃水，其中清水回用于工業循環水系統，濃水送往高爐進行沖渣。其生化系統主要改造內容如下。(1)在焦化二區蒸氨塔前增加微孔陶瓷過濾器及剛玉膜，以穩定原水指標。(2)清理隔油池，檢修更換其配套設備，恢復隔油池功能。(3)恢復調節池功能，增設專門的事故槽。(4)新建強化預曝氣單元，對來水進行預處理，以降低原好氧池的COD及氨氮負荷。(5)更新原好氧池曝氣設施，廢棄原微孔曝氣系統，達到曝氣均勻、增加氧利用率和方便檢修的目的。(6)增設生物流化床，投加活性炭等相關藥劑，生化出水經過生物流化床以及活性炭的物理吸附和化學吸附作用，對二沉池出水進行高效處理，大幅降低生化出水COD指標。(7)隨著處理水量增大以及流化床、混凝藥劑的使用，污泥量有較大增加。污泥處理系統按照減量化、穩定化、無害化、資源化的原則，增設1座污泥濃縮池。同時增設臥螺離心機，增強改造后新系統的生化污泥脫水能力。增設板框壓濾機，用于處理生化污泥，實現污泥分質處理，提高效率。(8)增設化驗室及配套化驗設備，具備焦化廢水排放指標和運行指標的化驗能力。為了保證生化系統出水滿足工業循環水回用水質標準和高爐沖渣水質要求，該方案增設深度處理系統，包括多介質過濾單元、臭氧催化氧化單元、超濾單元、反滲透單元和濃水破氰單元。其具體工藝為:混凝沉淀池出水進入中間池緩沖后，經提升泵提升進入多介質過濾+臭氧催化氧化系統，經過臭氧氧化后的出水進入浸沒式超濾裝置進行過濾以降低來水的懸浮物和膠體顆粒。超濾裝置的產水進入反滲透裝置進行脫鹽處理(回收率65%)，反滲透裝置的產水進入回用水池，反滲透裝置的濃水經過氰化物去除裝置保證濃水達標回用。具體的生化工藝流程見圖1

3改造效果本鋼集團北營 焦 化 廠3個區蒸氨廢水合并處理的設計方案于2020年4月開始施工，10月投入運行。操作人員從合并前的30人 減 少 到 目 前15人，人力資源成本 明 顯 下 降。厭 氧 吸 水 井 液 位、中間水池液位、厭氧泵 流 量、調節池提升泵流量等關鍵參數都實現了遠程操作控制，勞 動 強 度 大 幅 降低，操作 便 利 性 提 高。在所有關鍵部位安裝可變焦高清攝像頭，將畫面傳輸到中控室進行監控，方便員工巡檢，能更及時發現和解決生產異常問題。預曝氣池 風 機、離心脫水機及板框壓濾機進料泵等關鍵設備均為變頻控制，現場照明均安裝LED燈具，節省了能源消耗。現場離心水泵均選用高性能設備，杜絕跑冒滴漏現象的發生，美化了環境衛生。該項目運行 至 今，生化系統運行穩定，二 沉 池 出 水COD小于400 mg /L，氨氮小于5 mg /L，清水COD小于30 mg /L，濃水氰化物小于0． 2 mg /L，均達到設計要求。

4結語(1)本鋼集團北營焦化廠3個生產區的蒸氨廢水合并處理方案對于焦化廢水集約化管理和資源化利用提供了借鑒，證明“零稀釋、零 排 放”的 工 藝 在焦化廢水處理上是可行的。(2)該方案在生產工藝先進性、操作過程便利性以及節能環保等方面都有很大的改善和提高。(3)該方案在設計上也存在某些不足，如利用好氧池末端混合液進行消泡易將菌膠團打散，不利于提高污泥的凝聚沉降性能，影 響 出 水 指 標。如何進一步降低生化系統出水指標、減 少 藥 劑 投加量、降低噸水處理成本等都是今后需要改進的地方。

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