中煤圖克煤化工廢水零排放案例分析

HUMIN9000 2015-07-18

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中煤圖克煤化工廢水零排放案例分析

1前言

EBA工藝是由哈爾濱工業(yè)大學(xué)研發(fā)的專門處理魯奇爐、BGL爐以及低溫裂解爐等產(chǎn)生的高濃度酚氨廢水的組合處理技術(shù)。高濃度酚氨廢水雖經(jīng)酚氨回收工藝處理，但進入生化處理系統(tǒng)的廢水成分依然復(fù)雜且有毒有害，其中酚化合物濃度可達200~1000mg/L、氨氮濃度可達100~300mg/L。EBA工藝通過提高廢水可生化性、降低廢水毒性、提高污泥活性等方面的技術(shù)使高濃度酚氨廢水處理出水滿足回用水的標準，為煤化工廢水處理的安全穩(wěn)定、節(jié)能低耗、連續(xù)和長周期運轉(zhuǎn)提供有力保障。

2技術(shù)介紹

EBA工藝具有有機負荷高，組合性強，水力停留時間短，占地面積小，基建投資少，能耗及運行成本低等優(yōu)點。該生物組合技術(shù)包括：EC外循環(huán)厭氧技術(shù)(external circulation anaerobic process)、BE生物增濃技術(shù)(biological enhanced process)、多級A/O(anoxic/oxic)脫氮技術(shù)為主體的系列生化處理技術(shù)，以及后續(xù)輔以高密度沉淀技術(shù)、高級氧化技術(shù)以及BAF(biological aerated filter)技術(shù)進行深度處理。

預(yù)處理環(huán)節(jié)采用氮氣氣浮除油技術(shù)（國家專利技術(shù)），氮氣氣浮可以避免因空氣預(yù)氧化導(dǎo)致的廢水色度加深、泡沫增加以及預(yù)氧化中間產(chǎn)物苯醌類物質(zhì)難以生化降解的難題，為后續(xù)生化處理創(chuàng)造良好的條件。

EC外循環(huán)厭氧技術(shù)（國家專利技術(shù)）可以完成厭氧共代謝過程，在改善高濃度酚氨廢水水質(zhì)的同時，實現(xiàn)部分有機物的羧化和苯?；霓D(zhuǎn)變，避免多元酚向苯醌類物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，降低后續(xù)好氧生物處理難度同時減輕運行負擔(dān)。

BE生物增濃技術(shù)（國家專利技術(shù)）通過控制特定的水力條件、高生物添加劑、高污泥濃度、高污泥齡等參數(shù)，在低溶解氧狀態(tài)下，使酚類物質(zhì)的毒性得到有效降低，實現(xiàn)有機物去除、氨氮短程硝化反硝化和脫氮過程相結(jié)合的工藝。

多級A/O脫氮技術(shù)的回流比可以根據(jù)需要進行調(diào)整，針對BE生物增濃處理出水中剩余有機物和氨氮的C：N比不足的問題，對氨氮硝化和反硝化脫氮進行強化處理，多級A/O脫氮技術(shù)的缺氧與好氧交替的運行條件可以改善難降解污染物的性質(zhì)，強化降解廢水中剩余的有機污染物。

高密度沉淀技術(shù)主要是通過活性硅藻土的物理化學(xué)吸附功能，進一步吸附去除多級A/O出水中難降解的COD，同時使活性硅藻土和污水中的懸浮物等一同沉淀。部分在沉淀污泥中的活性硅藻土以絮體的形式一起回流到吸附段的首段繼續(xù)反應(yīng)，部分活性硅藻土隨沉淀污泥排至污泥脫水間。

高級氧化技術(shù)采用非均相臭氧氧化技術(shù)，非均相臭氧氧化技術(shù)是以產(chǎn)生·OH自由基等強活性自由基為目的的高級氧化過程，它遵循羥基自由基反應(yīng)機理，具有更廣闊的應(yīng)用前景和使用范圍。

BAF技術(shù)采用親水性濾料，擁有吸附、截濾和生物降解的功能，對廢水中剩余有機物和氨氮等進行進一步處理。

3典型案例

中煤鄂爾多斯能源化工有限公司廢水處理工程處理對象為BGL氣化爐廢水，該廢水特點包括：①廢水中表面活性物質(zhì)較多，好氧曝氣時泡沫很大；②廢水中的油類物質(zhì)呈乳狀態(tài)，采用隔油及加壓氣浮等工藝，去除效果較差；③廢水中的主要污染物成分有單元酚、多元酚、氨氮、有機氮、脂肪酸及其它較少量的芳香烴、萘、蒽、噻吩、吡啶等難降解有機物，廢水的可生化性較差（B/C小于0.3）；④廢水中主要污染指標為：COD=3500-4000 mg/L，BOD=900-1120 mg/L、總酚=600-800 mg/L、氨氮=250-350 mg/L，廢水水量=350 m3/h。

中煤鄂爾多斯能源化工有限公司廢水處理工程于2012年5月開始施工建設(shè)。2014年1月，哈爾濱工業(yè)大學(xué)技術(shù)團隊指導(dǎo)該廢水處理工程的調(diào)試，目前進水負荷已經(jīng)達到設(shè)計能力，該企業(yè)的廢水處理工程經(jīng)過15個月的穩(wěn)定運行，生化處理系統(tǒng)的出水100%回用至原水系統(tǒng)。每天有600-720噸的高濃水進入蒸發(fā)器系統(tǒng)，最終產(chǎn)生12-20噸鹽，中煤鄂爾多斯能源化工有限公司廢水處理工程實現(xiàn)了真正意義上的零排放。

3.1工藝簡介

中煤鄂爾多斯能源化工有限公司高濃度酚氨廢水處理工藝流程如圖1所示。

高濃度酚氨廢水和廠區(qū)生活污水分別進入酚氨廢水調(diào)節(jié)池和生活污水調(diào)節(jié)池進行水質(zhì)和水量的調(diào)節(jié)。經(jīng)分質(zhì)預(yù)處理后的生活污水和酚氨廢水經(jīng)厭氧配水井混合后進入EC外循環(huán)厭氧塔，該工藝可以降低酚氨廢水的毒性，提高其可生化性同時降低COD和總酚的濃度。EC外循環(huán)厭氧塔的出水進入BE生物增濃系統(tǒng)之前需經(jīng)厭氧循環(huán)池進行厭氧泥的循環(huán)，沉淀污泥排至厭氧配水池經(jīng)厭氧提升泵重新進入EC外循環(huán)厭氧塔。BE生物增濃系統(tǒng)采用廊道設(shè)計，即酚氨廢水先經(jīng)環(huán)形的外廊道后進入折流式的內(nèi)廊道。多級A/O系統(tǒng)與二沉池合建，A/O系統(tǒng)采用折流式廊道設(shè)計，末端設(shè)置沉淀池。多級A/O系統(tǒng)廊道底部均勻設(shè)置曝氣裝置，通過閥門控制其啟閉，可以根據(jù)進水水質(zhì)調(diào)整A池和O池的相對池容比例，使有機物的去除和脫氮達到最優(yōu)效果。為提高臭氧高級氧化的效果，在二沉池出水進入臭氧接觸氧化池之前先經(jīng)高密度沉淀池去除懸浮物，以提高臭氧氧化的效率。經(jīng)臭氧氧化的出水需經(jīng)30min的緩沖停留，釋放出水中未完全反應(yīng)的臭氧，然后進入BAF濾池，進一步去除有機物和氨氮。

圖2 中煤鄂爾多斯能源化工有限公司高濃度酚氨廢水處理工程全景圖

圖3 各工藝出水色度變化

圖4 濃鹽水結(jié)晶堆場

圖5 濃鹽水結(jié)晶鹽

3.2運行指標

該廢水處理工程主要用于COD、氨氮和酚的去除，經(jīng)過15個月（2013.12-2015.03）的穩(wěn)定運行，COD、氨氮、揮發(fā)酚和總酚的去除率分別達到98%，99%，100% 和98%，出水水質(zhì)滿足《中華人民共和國化工行業(yè)標準》HG/T3923-2007的《循環(huán)冷卻水用再生水水質(zhì)標準》要求。具體水質(zhì)控制指標如下：