A/O工艺处理焦化废水
贾鹏 牛继勇 李君敏
(邢台钢铁有限责任公司技术中心,邢台054027)
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摘要 邢台钢铁厂对蒸氨预处理工艺进行改造后,采用气浮-A/O2-混凝沉
淀工艺处理焦化废水.工程实践表明,该工艺运行稳定、操作维护简单，出水各项指标均能达到《钢铁工业污染物排放标准》（GB13456-92）二级排放标准。同时也可以大幅减少运行费用。
关键词 焦化废水 气浮 A/O 深度处理
1 工程概况
目前邢台钢铁厂年产100万t焦炭，原废水处理设施（按年产30万t焦炭设计出水已无法达标。A/O工艺是目前焦化废水广泛采用的生化处理工艺，但其操作维护复杂，脱氮效果差，耐负荷冲击性弱。经分析比较，邢台钢铁厂2005年引进了A/O工艺对焦化废水进行处理。该厂焦化废水的来源主要是：炼焦洗精煤中水分在干馏过程中形成的氨水、煤气水封水及煤气初、终冷过程中的冷凝水等，集中收集混合后统称为剩余氨水，其水量为18m/h，含挥发氨约4000mg/L，油约200mg/L。剩余氨水经气浮除油机除油后，与洗氨的富氨水一起送至蒸氨塔。蒸氨后的废水一部分去洗氨塔洗氨，余下的蒸氨废水与生活污水混合后处理，出水执行《钢铁工业污染物排放标准》（GB13456-92）二级排放标准，具体设计进水水质及排放标准见表1。
表1设计进水水质及水量 项目 水量CODcr NH3-N 油 /m3/h /mg/L /mg/L /mg/L 蒸氨废水 25 6000 200 <30 生活污水 30 50 0 0 混合废水 55 2755 90 15 排放标准 150 50 10 2 工程改造
挥发酚 /mg/L 1000 40 500 0.5 pH 7~9 7~9 7~9 6~9 3
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(1) 蒸氨预处理工艺的改造.原油蒸氨工艺采用单蒸氨塔运行,由于剩余氨水含油多,增加了蒸氨废水中油的含量,送洗氨塔洗氨时,容易造成分布器和填料的堵塞,影响吸收效果,增加洗氨塔阻力.为此蒸氨预处理工艺采用双塔单线运行方
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案,一蒸氨塔处理洗氨富氨水,蒸氨废水直接送到洗氨塔进行洗氨,形成单独的循环系统.另一蒸氨塔处理冷凝来的剩余氨水,蒸氨废水送到废水处理工艺再处理.新增加碱液接受槽1台,计量泵2台,管道混合器1台.以0.3m/h的投加量向剩余氨水中加入30%的NaOH溶液,使固定氨盐如NH4SCN、NH4Cl、(NH4)2SO4等转化为挥发性氨。增加1台处理量为60m3/h的FJL系列射流气浮净化除油机，与原有的40m3/h FJL系列射流气浮净化机除油机串联使用，经除油机后剩余氨水含油量〈30mg/L。该工艺运行稳定，蒸氨效率高，废水含氨≤0.01%，塔后煤气含氨≤0.05g/m3，废水中含氨≤200mg/L，为再处理创造条件。同时机减少对后续工艺设备的腐蚀，提高洗氨效果。设备、介质能耗在一定程度上也有所降低。 (2)废水处理工艺流程。
A/O2工艺是以废水中有机物作为反硝化碳源和能源，不需要补充外加碳源；废水中的部分有机物通过反硝化去除，减轻了后续好氧段负荷，较少了动力消耗；反硝化产生的碱度可部分满足硝化过程对碱度的需求，降低了化学药剂的消耗。故本废水处理项目最终选用A/O2工艺。工艺流程详见图1
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事故池 Na2SO4、NaOH、K2HPO4 M180 集水池 回用 外排 废水 调节池 气浮池 A/O2池 初沉池 混合反应池 二沉池 PAC、FeSO4 污泥浓缩池 脱水机 泥饼外 运
图1 焦化废水处理工艺流程
3 主要构筑物及设备参数
（1）调节池。1座，钢混结构，平面尺寸16m×15m，水深6m，有效水深5.5m，HRT=24h。内设置潜水搅拌机4台，自吸泵3台（2用1备）Q＝30M3/h，H=12m,N=1.5Kw
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（2）A/O2池。钢混结构，A池和O池合建，分为两组，A池单座平面尺寸为21m×11m，水深6.5m，有效水深5.5m。每组O池又分为2段，每组尺寸为21m×21m，水深6.5m，有效水深5.5m。A段每组设置2台潜水搅拌机，用于缺氧段的混合搅拌。共4台（N=4Kw,n=42r/min）。O池末端设混合液回流泵4台（Q＝85M3/h,H=5M），回流至A池。A/O2池设计总处理水量85M3/h（含30M3/h稀释循环冷却水），混合液回流比为200％－400％，污泥回流比为50％－100%。
（3）混合反应池。1座，尺寸为7.6m×2m,水深3.8m，超高0.5m。内设搅拌机4台。投加混凝剂M180用以去锄色度和CODcr,投加量为600Kg/d。
（4）沉淀池。初沉池、二沉池各1座，均为钢混结构，中心进水辐流式沉淀池，直径12m，池边水深3.5m，超高0.5m。池内设单壁周边传动吸泥机1台。 4 工艺调试
2006年2月28日引入生活污水，3月3日接种污泥，污泥采用市政污泥。为提高微生物培养驯化速度，采用了以下方法：①焦化废水逐次增加，给微生物充分的适应时间；②在缺氧池前端接蒸汽管通入蒸汽，温度恒定在29－310C；③污泥生长最适宜的PH值为7.5－8.2，采用24小时连续加碱方式，保证各池的 PH稳定；④加入适量K2HPO4药剂，提供微生物生长所需的养料；⑤好氧段采用鼓风曝气，曝气头选用微孔曝气头，曝气参数：S=0.5-1.5M2/根，Q＝2－8M3/（个.h），曝气器共布置890个。考虑到系统内需氧量呈递减的特性，在好氧段中沿水流方向采用渐减曝气。高效的曝气率使好氧段DO最高可达6.3－8mg/L，满负荷运行是DO为3－4 mg/L。实施上述措施后污泥培养速度明显加快。2006年7月初调试完毕，7月19日验收通过。二级出水水质达到GB13456－93二级排放标准（见表2）。
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表2 二级处理后出水水质检测结果 项目 进水 出水 排放 标准 pH 8.276 6.701 6-9 碱度 mg/L 445 130.7 70.63 CODcr NH3-N 挥发酚 硫化物 氰化物 SS mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L 2243.1 100.4 150 95.52 99.3 2.82 50 97.16 455 0.037 0.5 99.99 27.2 0.69 1 97.46 1.78 0.13 1 92.7 214.2 46 200 78.52 油 mg/L 9.87 0.14 10 98.58 去处率 （％） 5 技术经济效益分析
该项目总投资1087万元，其中设备459万元，土建457万元，安装79万元，其它92万元。运行成本为4.3元/M3（不含深度处理2.8元/M3）。其中药剂2.2元/M3（不含深度处理0.7元/M3）,人工费0.3元/M3，电费1.8元/M3。 6 小结
（1）采用A/O2工艺处理焦化废水，运行稳定、操作简单、维护方便，同时也可以大幅减少运行费用。废水经气浮－A/O2工艺处理后各项指标均达到（GB13456－92）二级排放标准，再经深度处理，出水可达一级标准，可替代部分循环水。
（2）处理后出水全部用于熄焦，不仅节省新水补充量，而且降低了熄焦车卡的腐蚀，真正实现焦化废水零排放的目标。根据2004年3月新焦炉投产到2005年8月期间的数据显示，因腐蚀导致煤焦系统的设备及熄焦车、轨道修理费用约95万元（车卡两次更换上部钢结构及耐热板，轮对更换4组，电机车轮对2组，轨道更换2次），设备更新费约180万元（更新熄焦车、电机车各1台）。使用处理后的废水作为熄焦水后，明细改善了熄焦设备的腐蚀情况。
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