焦化厂在生产焦炭和煤化工产品的过程中,会产生大量含有酚、氰化物、氨氮、硫化物、油类及多环芳烃等有毒有害物质的废水。
若未经有效处理直接排放,将对环境造成严重污染。因此,焦化厂污水处理需采用多级处理工艺,结合物理、化学和生物方法,实现达标排放或回用。以下是山东智博环境工程有限公司焦化厂污水处理的主要方法及工艺介绍:
一、预处理阶段
预处理的主要目的是去除废水中的悬浮物、油类及大颗粒杂质,调节水质水量,为后续处理创造条件。
格栅与筛网
作用:拦截大块悬浮物(如煤渣、木块等),防止堵塞管道和设备。
工艺:设置粗格栅(间距50-100mm)和细格栅(间距5-15mm),或采用旋转筛网(孔径1-5mm)。
隔油池
作用:去除废水中的浮油和分散油,降低后续处理负荷。
工艺:采用平流式隔油池或斜板隔油池,通过重力分离原理实现油水分离。
气浮装置
作用:进一步去除乳化油和细小悬浮物,提高水质透明度。
工艺:通过加压溶气气浮(DAF)或涡凹气浮(CAF),利用微气泡吸附油滴和悬浮物上浮分离。
调节池
作用:均衡水质水量,缓冲冲击负荷,保证后续处理稳定运行。
工艺:设置搅拌装置或曝气装置,防止污泥沉淀,同时调节pH值至适宜范围(6-9)。
二、生化处理阶段
生化处理是焦化废水处理的核心,通过微生物降解有机物和氨氮,主要采用厌氧-好氧组合工艺。
水解酸化池
作用:将大分子有机物(如多环芳烃)水解为小分子酸类,提高可生化性。
工艺:控制水力停留时间(HRT)4-8小时,温度30-35℃,pH值5.5-6.5。
A/O(缺氧/好氧)工艺
作用:同步脱氮除碳,A段进行反硝化脱氮,O段进行有机物降解和硝化。
工艺:
A段:缺氧环境,投加碳源(如甲醇)促进反硝化,去除总氮(TN)的60-70%。
O段:好氧环境,通过活性污泥法或生物膜法(如MBBR)降解COD和氨氮(NH₃-N)。
参数:HRT 24-48小时,溶解氧(DO)A段<0.5mg/L,O段2-4mg/L。
A²/O(厌氧/缺氧/好氧)工艺
作用:强化脱氮除磷,适用于高氨氮废水。
工艺:在A/O基础上增加厌氧段,通过聚磷菌(PAOs)吸磷实现生物除磷。
SBR(序批式活性污泥法)
作用:通过时间序列控制实现缺氧/好氧交替,简化流程。
工艺:单池分进水、反应、沉淀、排水、闲置五个阶段,适用于小规模处理。
三、深度处理阶段(山东智博环境工程有限公司)
深度处理旨在进一步去除难降解有机物、色度及微量污染物,满足回用或排放标准。
混凝沉淀
作用:去除胶体和悬浮物,降低色度。
工艺:投加聚合氯化铝(PAC)或硫酸亚铁(FeSO₄)作为混凝剂,聚丙烯酰胺(PAM)作为助凝剂,通过沉淀池分离。
过滤
作用:截留细小颗粒,提高出水清澈度。
工艺:采用石英砂滤料或多介质过滤器,或超滤(UF)膜过滤。
吸附
作用:去除微量有机物和重金属。
工艺:使用活性炭(GAC)或树脂吸附,定期再生或更换。
高级氧化技术
作用:降解难降解有机物(如酚类、氰化物)。
工艺:
Fenton氧化:H₂O₂+Fe²⁺生成羟基自由基(·OH),氧化分解有机物。
臭氧氧化:O₃直接氧化或通过·OH间接氧化。
光催化氧化:TiO₂+UV激发产生·OH,适用于低浓度污染物。
膜分离技术
作用:实现污水回用,产水水质接近中水标准。
工艺:
超滤(UF):截留大分子有机物和微生物。
反渗透(RO):去除溶解性盐分和小分子有机物,产水可用于循环冷却水补给。
四、污泥处理与处置
生化处理产生的剩余污泥需进行稳定化、减量化和无害化处理。
污泥浓缩
工艺:采用重力浓缩池或气浮浓缩,降低污泥含水率至95-98%。
污泥脱水
工艺:使用板框压滤机或带式压滤机,投加聚丙烯酰胺(PAM)作为调理剂,脱水后污泥含水率降至75-80%。
污泥处置
方法:焚烧、卫生填埋或资源化利用(如制砖、堆肥)。
五、典型工艺流程示例
预处理→生化处理→深度处理→回用/排放
预处理:格栅→隔油池→气浮→调节池。
生化处理:水解酸化→A/O池→二沉池。
深度处理:混凝沉淀→过滤→Fenton氧化→RO膜过滤。
污泥处理:浓缩→脱水→焚烧。
六、技术发展趋势
短程硝化反硝化:通过控制DO和pH值,实现NH₄⁺→NO₂⁻→N₂的短路径脱氮,节省碳源和能耗。
厌氧氨氧化(Anammox):在缺氧条件下,直接利用NH₄⁺和NO₂⁻生成N₂,适用于高氨氮废水。
膜生物反应器(MBR):结合膜分离与生化处理,提高污泥浓度和出水水质。