新型生物強(qiáng)化材料對焦化廢水生化的影響

焦化廢水是在煤高溫?zé)捊?、煤氣凈化、焦化產(chǎn)品回收及精制過程中產(chǎn)生的一種污染成分復(fù)雜、毒性大、色度高、難降解的工業(yè)廢水。廢水中含有的氨氮、有機(jī)物對人體健康、生態(tài)環(huán)境具有極大的危害，甚至還有致畸致癌作用，因此需要高度重視。目前國內(nèi)工程上多采用A/A/O工藝或者A/O工藝，但處理后仍然很難達(dá)標(biāo)排放，出水COD一般高于250mg/L。因此焦化廢水生化出水需要進(jìn)行深度處理，以滿足排放標(biāo)準(zhǔn)。

深度處理目前一般采用臭氧、芬頓或者強(qiáng)化混凝工藝。這些工藝各有利弊，但成本均不低，一般而言，生化出水COD越高，深度處理費(fèi)用越高，總體污水處理成本也越高，因此，盡量降低生化系統(tǒng)出水指標(biāo)是節(jié)省焦化廢水綜合處置費(fèi)用的途徑之一。本研究采用新型生物強(qiáng)化材料，研究不同投加量下對焦化廢水AAO工藝生化出水COD的影響，并與傳統(tǒng)工藝進(jìn)行對比分析，研究其去除機(jī)理。

1、工程概況

1.1 工藝流程及水質(zhì)情況

該焦化廠位于內(nèi)蒙古自治區(qū)，處理系統(tǒng)工藝流程示意圖如圖1所示，份東、西兩線。焦化廢水主要由剩余氨水、粗苯分離水、煤氣冷凝液、苯加氫年產(chǎn)廢水、甲醇分離水及生活污水等組成。進(jìn)水水量120m3/h。各類廢水經(jīng)過調(diào)節(jié)池均質(zhì)后進(jìn)入?yún)捬醭?、缺氧池、好氧生化池，然后進(jìn)入混凝沉淀池深度處理后，再進(jìn)行零排放工藝。

1.2 反應(yīng)池停留時間

該焦化廠停留時間分別為調(diào)節(jié)池1d、厭氧池30h、缺氧池30h、好氧池3d。總的生化停留時間已經(jīng)滿足傳統(tǒng)焦化企業(yè)的生化要求。

1.3 測試方法

現(xiàn)場所有COD測試均采用美國HACH公司的COD快速測定儀(美國HACH公司)。

2、系統(tǒng)現(xiàn)狀分析及生化強(qiáng)化研究

2.1 現(xiàn)狀分析

該系統(tǒng)由于設(shè)施老舊，且調(diào)節(jié)池COD較高，日均COD約3000mg/L左右，又未添加稀釋水，因此生化系統(tǒng)出水COD日均約300mg/L，屬于正常偏差的處理水平。由于生化系統(tǒng)出水較高，后續(xù)采用強(qiáng)化混凝的深度處理技術(shù)，COD降至60mg/L需要投加強(qiáng)化混凝劑約1800mg/L，導(dǎo)致運(yùn)營成本較高。為了降低運(yùn)營成本，維持可持續(xù)的污水處理，需要提高生化效率，努力降低生化處理能力，以降低后續(xù)強(qiáng)化混凝劑使用量。

2.2 生化強(qiáng)化措施

經(jīng)過數(shù)據(jù)分析，該系統(tǒng)的生化出水氨氮能滿足排放要求，基本降至2mg/L以下，最主要問題是COD過高，因此選用上海萬獅環(huán)?？萍加邢薰旧a(chǎn)的生物強(qiáng)化材料(ws-6)進(jìn)行現(xiàn)場試驗。該生物強(qiáng)化材料由超細(xì)硅藻土、超細(xì)椰殼活性炭、聚丁二酸丁二醇酯等成分組成。

為了做對比，該生物強(qiáng)化劑于2019年3月開始投加于缺氧池西線，投加量約50mg/L，東線未投加。然后根據(jù)數(shù)據(jù)，再兩線共同投加。以此驗證該生物強(qiáng)化材料的效能。

3、結(jié)果與討論

3.1 單線投加數(shù)據(jù)對比

現(xiàn)場于缺氧池西線投加50m班的生物強(qiáng)化材料(ws-6)，東線未投加，投加初期效果幾乎無差別，但經(jīng)過10天左右，西線好氧池出水COD逐漸下降，均值150mg/L，而東線依然維持300mg/L左右的COD數(shù)據(jù)，如圖2所示，效果對比明顯。已經(jīng)驗證投加該生物強(qiáng)化材料可加強(qiáng)生物性能，提高對COD的去除能力。

3.2 雙線投加數(shù)據(jù)對比

由于污水處理現(xiàn)場擔(dān)心本生物強(qiáng)化材料會引起生化系統(tǒng)崩潰，因此，逐一污水線進(jìn)行調(diào)試。由于西線運(yùn)行良好，東線也進(jìn)行投加生物強(qiáng)化材料，投加量與西線相同，維持50mg/L，如圖3所示，東西線均在生物強(qiáng)化材料投加后效果增強(qiáng)，雙線COD均可維持150mg/L左右的出水，與之前250mg/L的出水相比，性能提升40％。

3.3 生物強(qiáng)化材料作用機(jī)理分析

對于本次試驗焦化廢水，相比于不投加生物強(qiáng)化材料，投加生物強(qiáng)化材料可提高生化出水COD約40％的去除率。這是由于該生物強(qiáng)化材料中的超細(xì)硅藻土、超細(xì)椰殼活性炭，由于比表面積巨大，可負(fù)載大量微生物，從而以有限的污泥濃度增強(qiáng)了污泥負(fù)荷；此外，該生化強(qiáng)化劑的聚丁二酸丁二醇酯等生物降解材料可提高生化反應(yīng)活性，從而強(qiáng)化了微生物降解COD的能力。因此該生化強(qiáng)化材料既提高微生物數(shù)量，又提高了微生物降解能力。雙重保證了強(qiáng)化材料(ws-6)對COD的去除效率。

4、結(jié)論

通過以上試驗，實際工程試驗了生物強(qiáng)化材料對某焦化廢水生化系統(tǒng)的提升能力，結(jié)果表明，相比于不投加該生物強(qiáng)化材料，投加50mg/L即可提高生化出水COD約40％的去除率。大幅降低后續(xù)強(qiáng)化混凝劑的投加量，綜合節(jié)省污水處理成本，為目前難處理的焦化廢水提供了一種新的方法。（來源：上海萬獅環(huán)保科技有限公司）