高酚氨煤化工废水处理技术及案例详解.docVIP

高酚氨煤化工废水处理技术及案例 2015.5 1前言 煤化工废水主要来自煤气净化过程，水质成分复杂，主要特征为高酚、高氨，此外还含有大量有毒有害物质，是一种典型的高浓度难生物降解工业废水。我国能源资源的基本特点是“富煤、贫油、少气”，发展新型煤化工产业对于缓解我国石油、天然气等优质资源的供求矛盾，促进化工、钢铁、轻工和农业的发展，具有非常重要的作用。虽然我国经济发展方式的改革促使大力建设煤化工企业成为我国很多地区工业发展的热点，但富煤少水的地理空间分布，使得水资源的严重匮乏成为我国煤化工企业发展的瓶颈，寻求投资省、水质处理好、工艺稳定性强、运行费用低的煤制气废水处理工艺，最大限度地实现省水、节水和回用，已经成为煤制气产业发展的迫切需求。 2技术介绍 2.1技术原理 煤化工废水的处理主要包括预处理、生化处理和深度处理，预处理主要是通过萃取技术回收废水中大量的酚和氨，降低废水污染物浓度和毒性。生化处理是煤化工废水的核心部分，废水通过预水解酸化过程，将悬浮物转化为溶解性物质，水解酸化菌把复杂的有机物分解为易于生物处理的短链的、小分子有机物，从而提高废水的可生化性；厌氧塔系统实现有机物的羧化转变过程，并利用厌氧细菌将部分污染物转化成甲烷；氧化池利用好氧微生物的代谢作用降解水中大部分有机污染物；氮的生物去除在厌氧和好氧的交替环境中利用硝化菌和反硝化菌的作用，实现氮的转化和去除，并进一步降解废水中的有机物。深度处理用以进一步去除废水中的污染物，混凝沉淀池是通过混凝剂与废水混合，快速形成大而密实的絮体，对COD有良好的吸附去除效果；生物膜技术作为深度处理中的生物处理，通过附着生物膜的代谢进一步去除水中残留的有机污染物。通过对煤化工废水的多级生化处理，实现废水的达标排放。 2.2工艺流程 哈尔滨工业大学韩洪军教授研究团队根据多年的研究成果提出EBA多级生化工艺处理煤化工废水，在国内首次实现了煤化工废水的达标排放。煤化工废水EBA多级生化处理工艺是包括水解酸化、外循环厌氧、接触氧化、AO工艺、清水脱氨等在内的多级生化组合工艺。 图1 煤化工废水EBA多级生化处理工艺 3典型案例 3.1项目概况 中煤龙化哈尔滨煤化工有限公司是“八五”期间国家重点工程，旨在调整哈尔滨市的燃料结构，提高哈尔滨市大气环境质量。2005年中石油发生的硝基苯重大污染事件，化工企业的环境污染问题引起国家有关单位的重视。2006年9月1日国家环保总局针对煤化工废水污染松花江的问题对中煤龙化哈尔滨煤化工有限公司下发了全国六大环保案件督办通报，限期治理。哈尔滨工业大学韩洪军教授课题组将EBA多级生化工艺处理煤化工废水工艺应用与中煤龙化哈尔滨煤化工有限公司煤气化废水处理工程，该示范工程2007年7月18日开始施工，2008年5月4日开始调试，2009年5月22日通过国家环保总局委托黑龙江省环保厅的验收，于2009年底被评为煤化工废水处理达标排放示范工程。 3.2设计规模 中煤龙化哈尔滨煤化工有限公司污水处理站废水主要由造气废水和甲醇生产废水等组成，其中造气废水水量为210m3/h，甲醇生产废水水量为20m3/h，生活废水130m3/h。 3.3水质特点分析 中煤龙化哈尔滨煤化工有限公司产生的废水中挥发酚、总酚和氨氮含量较高，COD浓度3000-4500mg/L，总酚浓度600-800mg/L，氨氮浓度100-200mg/L。 表1 废水主要水质指标 3.4工艺概述 中煤龙化哈尔滨煤化工有限公司的煤制气废水处理工艺由外循环EC厌氧塔、预水解酸化池、翻腾式接触氧化工艺、A/O工艺、生物脱氨工艺、混凝沉淀工艺和曝气生物滤池组成。 外循环EC厌氧塔主要由水解酸化罐、外循环EC厌氧塔两部分组成。煤制气废水通过厌氧水解酸化罐，将复杂的有机物分解为易于生物处理的短链的、小分子有机物，从而提高废水的可生化性，出水进入外循环EC厌氧塔进一步实现有机物的羧化转变过程，并利用厌氧细菌将部分污染物转化成甲烷。 翻腾式接触氧化池工艺采用BE生物增浓接触工艺，该工艺充分发挥生物膜和活性污泥联合工作的优势，获得较高的生物量和生物活性，可以有效地降解废水中的有机污染物。 A/O池是在缺氧和好氧的交替环境中，利用硝化菌和反硝化菌的作用脱除废水中氨氮并进一步去除废水中COD的过程。 生物脱氨池利用流化生物填料，形成流化状态生物膜，进入生物脱氨池内的废水具有一定浓度的氨氮，因此其生物膜主要以硝化为主。 混凝沉淀池是通过混凝剂与废水混合，利用絮体吸附COD，通过沉淀将COD从废水中分离出去。 曝气生物滤池采用的陶粒填料具有巨大的比表面积，其上固定着丰富的菌群形成了高活性生物膜