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漣鋼焦化廢水AAO工藝改造實(shí)踐

文檔作者：曹安然文檔來源：漣源鋼鐵公司能源環(huán)保中心		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年08月08日
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2．011年第3期
總第145期
冶 金 動(dòng) 力
Ⅷ T ，URGICAL嗍ER 71
漣鋼焦化廢水AA O工藝改造實(shí)踐
曹安然
(漣源鋼鐵公司能源環(huán)保中心，湖南婁底417009)
【摘要】針對焦化廢水AAO工藝應(yīng)用過程中存在的問題，通過現(xiàn)場小實(shí)驗(yàn)，選擇合適的工藝改造實(shí)施方
案，提高了廢水處理能力及排放達(dá)標(biāo)率。
【關(guān)鍵詞】焦化廢水；工藝；實(shí)踐
【中圖分類號】TQ085 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B 【文章編號】1oo6—6764(2011)03—0071—05
Improvement of AAO Process for Coking W aste W ater Treatment
CA0 An—ran
(Energy Sources and Environmental Protection Center,Lianyuan Iron＆ Steel Co．．Loudi,Hunan 417009,China)
【Abstract】In the light of the problems in application of AAO process in coking waste
water treatment of Lianyuan Iron &amp;amp; Steel Co．the site tests were conducted to select proper
process reconstruction plan． It improved the waste water treating capacity and reached
drainage standard．
【Key words】coking waste water；process；practice
1 前言
漣源鋼鐵集團(tuán)有限公司焦化廢水處理站工藝原
為AAO的生化反應(yīng)和混凝加藥物化相結(jié)合的處理
工藝進(jìn)行處理，工程于2003年投入使用，日處理廢
水約1200 t／d(50 t／h)，由于生產(chǎn)的產(chǎn)量升高和社會
對環(huán)保效益的日益重視，漣鋼欲尋求先進(jìn)的水處理
技術(shù)對現(xiàn)有處理設(shè)施進(jìn)行升級改造。希望通過污水
處理工程的優(yōu)化改造，處理出水達(dá)到《鋼鐵工業(yè)水污
染排放標(biāo)準(zhǔn)污水物排放標(biāo)準(zhǔn))(GB13456—92)的要
求，主要指標(biāo)控制在：NH 一N≤15 mg／L，COD≤100
ms／L，揮發(fā)性酚40．5 ms／e、氰化物≤O．5 m 、油≤
8 ms／e、SS~70 ms／L，同時(shí)考慮到今后生產(chǎn)產(chǎn)能的
變化，需要提高處理站污水處理能力達(dá)到120 t／h。
2 原工藝狀況
焦化廠原廢水處理站工藝流程見圖1。
圖1 焦化廠原廢水處理站工藝流程圖
廢水站處理焦化廢水COD 約4000～5000 ms／
L，NH3-N濃度約500 ms／L，酚類500～600 ms／L，
氰濃度約9～19 ms／L。采用AAO處理廢水工藝，經(jīng)
處理后出水要求，處理出水COD約300~400 ms／L，
NH。一N濃度約80～350 ms／L，酚和氰濃度約0．3
0．45 ms／L，受原工藝限制，并且焦化的原料(如煤種
經(jīng)常性變動(dòng))、生產(chǎn)工藝的變化，設(shè)備老化及故障影
響等原因，使出水水質(zhì)波動(dòng)較大。該工藝運(yùn)行存在出
水COD難以達(dá)標(biāo)、出水氨氮濃度較高，出水水質(zhì)不
穩(wěn)定等問題。
72
冶 金 動(dòng) 力
METALLURGICALPOWER
2011年第3期
總第145期
3 工藝改造方案分析 3．1 擬廢水處理改造后的工藝方案(見圖2)
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④、---—_ ，
一圈』 巫囹
匝墮 臣圃— —
A，A，0生化處理工藝 內(nèi)循環(huán)
強(qiáng)化生化深度處理工藝
預(yù)處理改造工藝
- - - - - ● ● - - - 0 - ● - ● ● ● - - - - - ● ● - _ 0 - - - - - - - ● _ ● ● - _ - - - - - - - - ● ● - - - ● - _ - - - 0 - - - - - - ● - - - - - - ● ● - ● - - ●
圖2 改造方案
工藝改造成為兩個(gè)主要的處理功能一高濃度的
預(yù)處理工藝的前處理工序和以強(qiáng)化生化技術(shù)為主的
后處理工序。
3．2 改造方案說明
a 、高度廢水收集后，首先進(jìn)行常規(guī)蒸氨+隔油+
氣浮處理。
b、氣浮后進(jìn)入高級催化氧化工序，高級氧化反
應(yīng)設(shè)備，裝有固定的貴金屬系列催化劑，反應(yīng)過程中
需定量的加入氧化劑二氧化氯，二氧化氯遇水能迅
速分解，生成多種強(qiáng)氧化劑，能激發(fā)有機(jī)環(huán)上的不活
潑氫，通過脫氫反應(yīng)生成R·自由基fRH代表有機(jī)
物1，成為進(jìn)一步氧化的誘發(fā)劑。自由基還能通過羥
基取代反應(yīng)，將芳烴環(huán)上一sO。H、一NO。等基團(tuán)取
代下來，從而生成不穩(wěn)定的羥基取代中間體，易于發(fā)
生開環(huán)裂解，直至完全分解為無機(jī)物。它還能將還原
性物質(zhì)如S、SO3、SbO 、$203、NO 、CN一等氧化，
從而降低高濃度廢水的濃度。
c 、焦化廢水經(jīng)過催化氧化工序后進(jìn)人調(diào)節(jié)池。
d、完成高級催化氧化反應(yīng)的廢水通過調(diào)節(jié)pH
值到7～8，進(jìn)入曝氣調(diào)節(jié)池，在溶解氧的作用下，對
結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的有機(jī)物起到絡(luò)合、吸附及氧化作用，
進(jìn)一步降低廢水的COD值。
e、調(diào)節(jié)池出水進(jìn)入MMO生化反應(yīng)池。
f、仍然采用A／A／O生化反應(yīng)段工藝。
g、在原有的二沉池后增加后工序的強(qiáng)化接觸氧
化生化處理系統(tǒng)，生化系統(tǒng)通過運(yùn)用LLMO特效微
生物技術(shù)，采用強(qiáng)化生物膜法工藝，進(jìn)一步降解A，A／
0生化反應(yīng)段的出水。
h、強(qiáng)化生化池的后段增加MBR膜反應(yīng)器進(jìn)一
步降解COD和NH3一N，提高出水水質(zhì)，確保排放
達(dá)到一級排放。
4 改造前期實(shí)驗(yàn)
2009年漣鋼為尋求改造可性行方案與相關(guān)環(huán)
保公司進(jìn)行了技術(shù)合作，確定了運(yùn)用LLMO利蒙活
性微生物水質(zhì)凈化的強(qiáng)化生化處理技術(shù)為主的升級
改造方案，為了驗(yàn)證方案和處理設(shè)施技術(shù)切實(shí)可行，
在焦化廠進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)，并以此作為改造方案可行
性驗(yàn)證依據(jù)。
4．1 實(shí)驗(yàn)方案
本實(shí)驗(yàn)在焦化廠廢水處理站現(xiàn)場進(jìn)行，水源來
自于焦化廠生產(chǎn)廢水，每日實(shí)驗(yàn)的處理水量為1000
L，活性污泥來培養(yǎng)運(yùn)用的LLMO產(chǎn)品的特效菌種。
根據(jù)利蒙LLMO產(chǎn)品特點(diǎn)，LLMO—E1產(chǎn)品具有快速
降解污水中溶解性有機(jī)污染物的功能，迅速改善水
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質(zhì)。LLMO—S1在較低BOD5的情況下，LLMO—S1
菌具有產(chǎn)生溶解原水中膠態(tài)、顆粒態(tài)有機(jī)物(如纖
維、淀粉、脂肪等碳水化合物)的酶，可以提高B／C
比，加速高分子物質(zhì)的分解，提高廢水的可生化性。
LLMO—N1是降解NH 一N的特效微生物產(chǎn)品。
由于該廢水處理系統(tǒng)主要是以生化反應(yīng)為主的
處理工藝，結(jié)合先進(jìn)微生物技術(shù)運(yùn)用的特點(diǎn)，特設(shè)計(jì)
以下改造方案，其特點(diǎn)是：
a、增加系統(tǒng)的處理能力，由現(xiàn)有的處理能力50
t／h提高到處理120 t／h。
b、提高系統(tǒng)的處理效率，生化系統(tǒng)總體處理效
率比原來提高60％以上，出水排放CODcr<100 mg／
L，NH3-N<15 mg／Lo
c 、增加系統(tǒng)處理耐沖擊負(fù)荷的能力，最大負(fù)荷
沖擊30％ 50％而不影響出水水質(zhì)。
d、增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，冬季氣溫低至l0～15℃
的情況，不影響出水水質(zhì)。
e 、設(shè)計(jì)合理處理藥劑的用量，節(jié)省運(yùn)營費(fèi)用。
4．2 模擬現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
根據(jù)改造方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)流程圖如圖3。
[ 口
卜一 墮)
內(nèi)循環(huán)
回流泵
6OOL兒
匝
泵1 j，
2
圜
④
圖3 現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)流程
4．2．1 菌種活化操作
a 、每日將5 L LLMO—E1、1L LLMO—ACT和自
來水5O L混合于100L以上的容器中曝氣48 h
后，投入上述實(shí)驗(yàn)中。
b、將25 L LLMO—N1、300 g PNA和自來水
250 L混合于500 L以上的容器中曝氣7天后，投
入上述實(shí)驗(yàn)中。
4．2．2 實(shí)驗(yàn)操作步驟
培養(yǎng)LLMO特效菌種2天至7天不等，按照實(shí)
驗(yàn)步驟培養(yǎng)菌種并啟動(dòng)小試反應(yīng)器，在半月內(nèi)使系
統(tǒng)的出水COD <100 mgL。為審定改造工藝和方
案提供依據(jù)，24 h測試一次出水COD值和NH，一
N。
4．3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
為了提高現(xiàn)有廢水處理系統(tǒng)的處理效率。增加
穩(wěn)定性和系統(tǒng)耐沖擊性和以及考慮日后有可能提高
產(chǎn)能等因素。運(yùn)用LLMO利蒙活性微生物水質(zhì)凈化
處理技術(shù)為主的升級改造方案，并將執(zhí)行以上現(xiàn)場
實(shí)驗(yàn)方案．在計(jì)劃時(shí)間內(nèi)使得試驗(yàn)裝置的出水COD
達(dá)到100 mg／L以下，NH3一N<15 mg／L來驗(yàn)證改造
方案的有效性和可行性，并通過本次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果不
斷完善改造方案。
雖然實(shí)驗(yàn)過程中受到連續(xù)低氣溫影響，且進(jìn)水
水質(zhì)波動(dòng)大，我們在盡量短的時(shí)間內(nèi)完成以上各項(xiàng)
關(guān)鍵工序的處理效率評估詳見表1。
5 現(xiàn)場改造
2009年我公司投資1600余萬元，對焦化酚氰
廢水處理站進(jìn)行改擴(kuò)建，該工程于2009年7月開
工，于2010年1月底竣工。參考現(xiàn)場小實(shí)驗(yàn)評估方
案，結(jié)合現(xiàn)場系統(tǒng)進(jìn)水水質(zhì)波動(dòng)大的特點(diǎn)，同時(shí)考慮
事故水，特別是蒸氨系統(tǒng)的氨氮不穩(wěn)定因素，設(shè)計(jì)了
脫氨塔，最終確定改造工藝流程。
廢水處理工藝流程是蒸氨和鼓冷送來的蒸氨廢
水和酚氰廢水，直接進(jìn)除油池。重油在重力的作用下
沉淀于除油池底部，由管道排人油水分離池，再由重
油泵抽送到重油罐儲存，進(jìn)一步脫水外運(yùn)，重力除油
池出水自流至氣浮池，乳化輕油和輕油在氣浮作用
下浮于表面，由刮油機(jī)收集到集油槽中；當(dāng)進(jìn)水超出
設(shè)計(jì)指標(biāo)或系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，氣浮池出水由閥門調(diào)
節(jié)至事故池，正常進(jìn)水時(shí)氣浮池出水自流至調(diào)節(jié)池，
通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)后穩(wěn)定的水進(jìn)入A2／O系統(tǒng)中的厭
氧、缺氧段，通過反硝化后進(jìn)入好氧段，加入純堿及
磷酸后與絮凝中沉池回流污泥混合在好氧段進(jìn)行硝
化反應(yīng)，好氧段的泥水混合液又回流至缺氧段。好氧
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冶 金 動(dòng) 力
METAI．LURGICAL P()WER
2011年第3期
總第145期
表1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和改造設(shè)計(jì)參數(shù)一覽表刪
工 設(shè)計(jì)值 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)值
序 名稱 COD NH3一N COD I NHrN 備注
號 進(jìn)水 出水 處理效率 進(jìn)水 出水 處理效率 進(jìn)水I出水I處理效率l進(jìn)水l出水 理效率
1 混凝反應(yīng) 5Ooo 4500 1O％ 700 70o O％ 4816 I 4063．5 I 15．63％I939．01 l 939．01 I o％ 20o9—3—5
2 氣浮 4500 4050 1O％ 70O 7oo 0％ 由于現(xiàn)場氣浮設(shè)備故障，該數(shù)據(jù)缺項(xiàng)
3 催化氧化 4O50 3848 5％ 700 679 3％ 4063．5l 3311 l 18．52％l939．01 I 704．3 I 25．00070 2OO9—3—6
4 Q 3848 1539 6O％ 679 271．6 6O％ 3311 I 184．12 I 94．44％l 704．3 I 410．83 l 41．67％ 2oo9—3—6
5 強(qiáng)化生物膜反應(yīng) 1539 3o7．8 8O％ 271．6 54．32 8O％ 184．12l 105 I 42．97％I 281．7 l 110．5 l 60．77％ 2oo9—3—1O
6 二級水解酸化 3o7．8 277 1O％ 54-32 59．752 -10％ 由于條件限制未設(shè)該段實(shí)驗(yàn)
7 MBR 277 41．55 85％ 59．75 8．9628 85％ 105 l 46 I 56．19％l 110．5 I 11．2 I 89．86％ 2OO9—3—1 1
8 R，0 回用水?dāng)U展工藝根據(jù)實(shí)際要求選擇
MBR 277 41．55 85％ 59．75 8．9628 85％ I 67．76 I I l 5．86 l 94．70％ 20o9—3—12
MBR 277 41．55 85％ 59．75 8．9628 85％ I 42 I J I 11．74 I 89．38％ 20o9-3-16
MBR 277 41．55 85％ 59．75 8．9628 85％ I 48 I I I 11．72 l 89．39％ 2OO9—3—17
池出水自流至二沉絮凝中沉池(原二沉池)，絮凝中
沉池上層出水流至原回流泵房原回流污水池通過泵
提升至強(qiáng)化生化膜池，部分污泥流至污泥濃縮池進(jìn)
入污泥脫水系統(tǒng)，過強(qiáng)化生化膜的特效菌種進(jìn)一步
的強(qiáng)化處理后廢水自流至二沉池(原混凝沉淀池)，
二沉池的污泥排人污泥濃縮池進(jìn)入脫水系統(tǒng)。二沉
池出水自流至精處理系統(tǒng)高級催化器和MBR系統(tǒng)，
精處理后的清水提升至清水池，清水池的清水經(jīng)管
道送7 高爐沖渣重復(fù)利用。
改造后的工藝流程見圖4。
： 竺竺r—1竺、L竺 竺 J
調(diào)節(jié)池
?? 一 + ：
AIAIO池 污：
湘!
二=：
中沉池 回·
流：
● -
I
J
強(qiáng)化生物膜反應(yīng)池 l?
羽F
●
二沉池 泥
、L
高級催化氧化 污泥脫水
● I
MBR
^L甘 ．= r F
污泥外運(yùn)
： ? ．一一 、
圖4 最終改造工藝流程圖
考慮節(jié)約新水資源，處理末端的廢水沒有直接 6 運(yùn)行情況
外排接，而是專管作為 大高爐沖渣補(bǔ)充水重復(fù)利 改造后運(yùn)行數(shù)據(jù)見表2、表3。
用，實(shí)現(xiàn)廢水零排放。
表2 廢水進(jìn)、出口水質(zhì)參數(shù)控制要求
mga_XpH除外)
2011年第3期
總第145期
冶 金 動(dòng) 力
METALLURGICAL P( 75
表3 生物脫酚工段化驗(yàn)數(shù)據(jù) m
由于老系統(tǒng)就地改造，場地有諸多限制，加上工
期很緊，現(xiàn)場的后續(xù)問題較多，因此調(diào)試時(shí)間相對較
長。進(jìn)出水檢測數(shù)據(jù)來看，由于前段蒸氨系統(tǒng)不穩(wěn)定
造成進(jìn)水氨氮波動(dòng)較大，其他指標(biāo)基本在要求范圍，
經(jīng)過幾個(gè)月的調(diào)試，出水水質(zhì)趨于穩(wěn)定，達(dá)標(biāo)率逐漸
提高，由于氨氮處理難度較大，但在進(jìn)水前端的蒸氨
系統(tǒng)有效的控制氨氮進(jìn)水水質(zhì)，對后續(xù)處理達(dá)標(biāo)率
有較大提升。
7 結(jié)語
通過現(xiàn)場模擬小實(shí)驗(yàn)確定改進(jìn)工藝方案，考慮
小實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場處理水量差異較大等諸多不確定因
素，進(jìn)水的水質(zhì)的穩(wěn)定性還有所差異，因此在實(shí)際運(yùn)
行過程，還存在許多改進(jìn)的地方。此外，該工程運(yùn)行
過程中，還需要落實(shí)的問題還有：(1)確保處理后廢
水用于高爐沖渣系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性。(2)污水處理
產(chǎn)生的廢油、污泥按危險(xiǎn)廢物進(jìn)行處置。(3)如何有
效的控制油對MBR膜管的污染。
收稿日期：2011—02—28
作者簡介：W~ (1975一)，男，1999年畢業(yè)于西安理工大學(xué)給排水
工程專業(yè)，工程師，現(xiàn)從事給排水技術(shù)與管理工作。

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