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焦化廢水處理幾點實際經驗總結

文章出處:未知發表時間:2021-11-20 15:28:34


 

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結實際經歷,對焦化廢水處置提出本人的見解和領會。肯定預氧化工藝對后續生物處置的效果;倡議增強缺氧池的攪拌,能提升處置效率;提出好氧池的控制參數;倡議二沉池污泥回流能夠間歇運轉;指出沉淀池存在的普遍問題并提出改造意見;引薦曝氣設備運用可提升旋流曝氣器,無梗塞,可在線裝置,在線檢修;建議高速懸浮風機替代普通離心風機,節能且噪音小。

 

1.焦化廢水的特性和難點

 

焦化廢水是在原煤高溫干餾、煤氣凈化和化工產品精制過程中產生的廢水,其成分復雜,含有大量的酚類、聯苯、吡啶、吲哚和喹啉等有機污染物,還含有氰、無機氟離子和氨氮等有毒有害物質。不同企業因原煤性質、碳化溫度、煉焦工藝選擇的差別,使廢水水質差異較大, CODTN濃度分別在946~7200233~1499.53 mg/L范圍內動搖,其他指標散布也不平均,濃度相差數倍至10倍。廢水構成COD的物質主要含苯酚和硫氰化物、氰化物,因而也被稱作酚氰廢水,酚氰廢水經過蒸氨塔進入處置系統,因而廢水水質的變化與蒸氨塔的參數親密相關。

 

理論中發現,由于蒸氨塔參數控制不嚴,水中的氨氮變化是最常見的現象,加堿量是蒸氨塔重要的控制參數,需求精確計量加堿量才干控制好出口的氨氮濃度。酚氰廢水中氨氮濃度值以及變化的幅度和生活污水相比要大得多,而氨氮又是微生物CNP營養元素的關鍵要素,焦化廢水處置過程中普遍存在參數動搖的基本緣由就是氨氮濃度變化幅度大。

 

2.對焦化廢水處置工藝級控制參數的認識

 

2.1預氧化對生化處置作用明顯

 

普遍以為,焦化廢水BOD/COD均值約為0.30,屬可生化處置廢水,但由于首段厭氧對焦化廢水COD去除有限,而好氧可以去除廢水中大多數有機物的性質決議了焦化廢水處置過程的高耗能。大量的工程理論證明,在焦化廢水處置中,厭氧池作用不大。

 

前幾年,有人提出OHO流化床生物處置工藝。據引見,該工藝的反響器中心是基于污泥原位別離的內循環好氧生物三相流化床;O1作為除碳和氨化單元,去除水中絕大多數的有機污染物并且轉化含氮化合物為氨分子;局部剩余難降解大分子有機物進入水解池H,經過水解酸化作用提升剩余有機污染物的可生化性,O2進一步降解有機污染物發明條件;HO組合成一個高效的生物脫氮單元,經過強迫硝化反硝化,完成高效脫氮。原理上似乎很理想,但是OHO流化床工藝由于反響單元構造上的緣由,省去二沉池,整個工藝因短少污泥別離回用功用而失敗。O/H/O工藝至今并沒有被推行。

 

如今焦化企業存在的處置工藝大多數是A/A/OA/A/O/O,近幾年興起的有O/A/OO/A/O/ A/O工藝。O/A/O/ A/O主要是針對脫TN的工藝。

 

O/A/O/A/OO/A/O工藝,都是增加了預氧化,去掉了厭氧工藝,從理論來看,效果是有意義的。筆者參與改造的一家焦化工業廢水處,就是把原來的UASB改形成預氧化池,HRT=20h,曝氣強度=4.56m3/( m2·h)COD去除率到達30%,硫氰化物轉化為硫酸鹽(亞硫酸鹽),氨氮升高約10%,預氧化以后,水質對后續微衛生的毒性減小了,好氧池的去除率穩定了。同時需求留意,改形成預氧化以后,預曝氣池出水有懸浮物,需求設計一個沉淀池別離絮體污泥,同時回流到預氧化池。回流的絮狀污泥會在預氧化池內發揮更好的吸附作用,進一步提升COD去除率。

 

2.2缺氧池的攪拌很重要

 

缺氧池的作用主要是反硝化的場所,混合液或者二沉池上清液回流到缺氧池進口,增加進水中的溶解氧(DO),DO堅持在0.2-0.5mg/L比擬理想。實踐過程中,缺氧池的作用效果差異較大,池中有沒有填料差異不大,筆者改造某企業的焦化廢水設備,有并列的兩組同樣大小的A/O系統,缺氧池一個有填料另一個沒填料,有填料的效果也不明顯,主要是填料發揮作用不理想,緣由是填料絲徑太細,掛不上活性污泥。筆者參觀過20多座焦化廠,填料塌陷是普遍現象,而影響最大的還是攪拌效果差,絕大多數缺氧池采用潛水攪拌器,終究作用如何,很少有人去研討剖析,缺氧池出水堰水流不平均,也影響缺氧池反響,其實,從缺氧池外表水流狀態,三角堰出水平均水平就判別缺氧池攪拌平均水平,倡議以增大攪拌器功率,改動攪拌器的角度和位置,改善攪拌效果。假如不能停產,改造檢修的確有艱難,還能夠采取水泵抽水,水面平均布管的方式,能夠在線裝置,產生理想的攪拌效果。缺氧池的MLSS=4000-6000mg/l。假如進一步提升污泥濃度,則要愈加留意攪拌平均的問題。

 

硝化液或者混合液回流的比例是依據缺氧池溶解氧(DO)濃度來定的,普通DO控制在0.2-0.4mg/L,去除氨氮主要在好氧池完成,需求培育活性污泥中的硝化細菌。

 

2.3好氧池溶解氧恰當提升

 

好氧池是焦化廢水處置的中心環節,即便是A/O/A/O工藝,第一級好氧池也是去除COD

 

NH3–N的主要場所,第二級A/O主要是去除TN。好氧池的主要參數是溶解氧(DO)和沉降比(SV30),筆者以為,焦化廢水好氧池比城市污水好氧池的溶解氧控制要高一些,緣由是焦化廢水難生化降解,對溶解氧的需求量大,硝化細菌更脆弱一些,因而堅持高的溶解氧和沉降比,才干保證出口的CODNH3–N的去除率。理論中還證明,高溶解氧比低溶解氧耗能高一些,但是,焦化廢水的高溶解氧帶來的結果是剩余污泥很少,有的企業很長時間不排泥,好氧池活性污泥依然生長正常。剩余污泥排量少,減輕了污泥處置的壓力,也算是一種經濟補償。倡議:好氧池末端溶解氧控制在5.0-5.5mg/L,沉降比控制在45-60%,這樣對系統穩定有益處,硝化細菌的數量活性堅持穩定,出水NH3-N≤3mg/l。依據筆者統計,好氧池的HRT=90-100h,水深能夠設計到7-8mMLSS=4000-6000mg/L。好氧池假如處置效果差,檢查沉降比、溶解氧和回流污泥濃度,總有至少一項不在倡議范圍。

 

焦化廠的風機絕大多數是離心風機或者羅茨風機,倡議好氧池的風機盡早改換為高速懸浮風機,節能很明顯。一個年產60萬噸焦化廠的好氧池風機功率約是160kw,依照節能20%計算,每年節約的電費約是17萬元,加上維護費,約20萬元,一臺高速懸浮風機的價錢約是60萬元,投資回收期不到3年,而且風機維護量很小,噪音很小,契合環保請求。

 

3.對焦化廢水處置設備的認識

 

3.1隔油設備重點是重油別離要及時

 

隔油設備就是重力隔油池,有規范設計,現場的隔油池根本是一個形式,有的是增加了斜板,很快就被重油壓壞了,所以,隔油池就是一個小的平流沉淀池。值得留意的是,下面的泥斗排泥不及時,就會形成泥斗被重油堆積而硬化,活動性很差,排泥不能正常。因而很多的隔油池,都是一個過水渠而已,每年趁大修時間,停產排空,用蒸汽加熱下面的泥斗,用人工清掏的方法,徹底恢復泥斗的作用。倡議:加高隔油池高度,增強重力排泥,排泥閥改成電動控制,定時定量排泥,保證隔油除油效果。水面的隔油板普通牢靠,隔油效果穩定。

 

3.2氣浮設備對除油作用明顯

 

氣浮設備普通焦化廢水處置站都有的,有的氣浮設備閑置多年不用。筆者以為,氣浮設備是有必要的,主要用來除油,假如蒸氨塔前有牢靠的除油措施,能保證水中含油量低于100mg/L,則能夠在焦化廢水處置站不設氣浮池,氣浮設備的作用主要是用來除油,能夠不加藥劑,就應用溶氣氣浮的原理直接除油,效果也能滿足消費請求。有的廢水中前期處置效果差,廢水中含油量較大,鏈條刮泥機刮出來的浮渣活動性很差,需求用螺旋保送機掃除浮渣。

 

筆者曾經將調理池的底部曝氣管連續供風,也能起到浮油的作用。但是從水中別離出浮油,需求設計一個浮動排油槽。

 

3.3倡議曝氣設備改成可提升曝氣頭

 

曝氣設備是焦化廢水處置的重要工具,現場好氧池大多數的設計采用微孔曝氣器,池底布置,水深5m。微孔曝氣器有兩大弊病,一是裝置在池底,裝置檢修不便當,一旦改換或檢修就要清空池子。二是微孔曝氣器梗塞是不可防止的,曝氣管采用的ABS管材也是容易老化,斷裂是經常的。這幾年微孔曝氣器正在被其它先進的曝氣設備所替代,例如旋流曝氣器,H型曝氣管。筆者倡議,采用旋流曝氣器改造現有曝氣設備很便當。曝氣頭的材質為復合塑料,耐腐蝕耐高溫老化,單頭效勞面積4m2,供風量0.25-0.35m3/min,支管直徑DN20,入水局部采用不銹鋼材質,由于供風支管和曝氣頭是一對一裝置,所以,日常運轉過程中能夠隨意調整風量,也能夠很直觀的依據水面波紋判別曝氣頭運轉能否正常。依據筆者改造的工程實例檢測,同一座好氧池,微孔曝氣頭改成旋流曝氣頭,總節約風量在20%以上,造價約500/m2,焦化廢水處置站的風機風量在夏天經常表現為風量缺乏,采用旋流曝氣頭正好能夠防止這個問題。改形成旋流曝氣器能夠不動原來的系統,不用停水,就能夠完成在線裝置在線檢修。

 

3.4沉淀設備是污水處置的樞紐環節

 

沉淀池是廢水處置中的樞紐和中心環節,好氧池活性污泥回流要靠沉淀池別離出來的高濃度污泥,假如沉淀池處置效果差,則會形成一正一負的雙重作用。首先,別離不好使污泥流失,活性污泥流失對焦化廢水處置的影響是很明顯的,由于好氧池自身每天產出來的剩余污泥量就很少,一旦流失,好氧池的污泥沉降比就會降落。偶然沉淀池跑渾明顯,短時間就會使沉降比降到20%以下,去除率降落,出水COD升高,隨之氨氮也跟著升高。同時,出水懸浮物高,也或形成COD數值高。以至超出排放規范。其次,沉淀別離效果差影響回流污泥濃度,回流污泥濃度低,好氧池的活性污泥濃度就降落,污泥沉降比也跟著降落。現場很屢次發現,沉淀池異常時,回流污泥濃度沉降比在60%,正常的數值在90%以上。有時分為了到達回流污泥沉降比,能夠間歇回流,由于連續回流保證不了污泥濃度。有很多二沉池水面漂泥,緣由就是排泥不徹底,池內泥面上升,把刮泥刀湮沒,泥面沒有水位差,刮泥桁架不能把一切污泥集中到泥坑,池底污泥糜爛上浮。

 

現場調研發現,輻流式的二沉池三角堰出水不平均,從中心筒進水分配到圓周,應該是360度平均的,由于三角堰不平,招致水走短路,圓周上搜集槽不能平均收水,有的二沉池圓周上只要1/6三角堰出水,5/6的三角堰不出水。焦化廢水二沉池三角堰配水量和市政污水二沉池相比原本就很小,一旦水走短路,偏流很明顯,別離效果很差。筆者在現場屢次找平圓周三角堰的程度高差,對降低出水懸浮物收到明顯的效果。

 

從設計方面剖析,沉淀池設計參數存在不統一,憑經歷,固然池型都是小型輻流式沉淀池,但是詳細構造設計隨意性很大。見表1-6

 

3.4.1沉淀池的設計標準

 

《室外排水設計標準》(GB50017-2014)關于沉淀池的設計參數。

 

圖片1 

《焦化廢水處置技術標準》(HJ2022-2012

 

圖片2 

《煉焦化學工業污染防治可行技術指南》(HJ2306-2018

 

a)一級生物脫單處置技術

 

“……二沉池外表水力負荷普通為1.0-1.5m3/m2·h(活性污泥法)或1.5-2.0m3/m2·h(生物膜法),沉淀池時間普通為2.0--4.0h(活性污泥法)或1.5-4.0h(生物膜法);……”

 

把上面的一段文字整理列表如下:

 

圖片3 

從《技術指南》的條文來看,指標有所調整,但是參數的上限依然沒有打破。

 

3.4.2設計的實踐參數

 

而實踐上,某焦化集團的焦化廢水處置站關于二沉池的設計參數,卻是另一個參數。

 

圖片4 

對照標準數據和實踐數據看出,設計不依照標準來選擇,而是依據焦化廢水的特性設計的,而且設計的隨意性很大。沉淀池設計參數偏離標準數據,外表水力負荷太低,停留時間太長,另據剖析,二沉池漂泥也是由于停留時間太長,廢水在二沉池內完成了反硝化過程,氮氣逸出,帶著污泥上浮至水面。

 

筆者調研了某鋼廠焦化廠、某某焦化廠廢水處置站的沉淀池數據。

 

圖片5 

筆者創造了一種新型高效沉淀池,沉淀原理應用了新的混凝理論,高效沉淀池內又高又厚的污泥懸浮層為提升別離效率發揮了作用。顯著的高徑比提升了底流固含,排泥濃度能夠到達5%以上。填料層的設計增加了上流阻力,提升了水流的斷面平均性,又相當于增加了空間絮體濃度,增加了顆粒碰撞時機,進一步攔截細小的絮體。高效沉淀池的這些特性,使其具備了在固液別離場所具有共同的作用,擴展了適用范圍。

 

在焦化廢水處置中應用的結果證明,高效沉淀池能夠替代傳統的幅流式沉淀池,具有占地小,出水水質好,效率高的特性,能夠更普遍的運用。高效沉淀池的設計參數明顯優于普通輻流池的實踐參數,而且,實踐運轉數據又契合有關技術標準的數據。

 

3.4.3高效沉淀池設計參數

 

圖片6 

無論從設計參數還是現場測試結果來看,在焦化廢水處置工藝中,高效沉淀池都是能夠選擇的。

 

4.總結

 

1焦化廢水預處置很重要。厭氧池的作用不大,倡議改形成預氧化池,氧化硫氰化物,減少對后續生化處置的毒性作用。預氧化池后設計初沉池,初沉池污泥回流更進一步提升COD去除率。

 

2缺氧池攪拌最重要,有無填料并不重要。硝化液(混合液)回流量靠缺氧池的溶解氧濃度控制。潛水攪拌器普遍攪拌不太平均,倡議對在役的缺氧池增加攪拌器。

 

3好氧池維持比擬高的溶解氧,比擬高的污泥沉降比,堅持高濃度的活性污泥,有利于去除氨氮,絕大多數的污染物氧化合成要在好氧池完成。

 

4曝氣設備倡議設計或者改形成旋流曝氣器,在線裝置在線檢修,節約風量,便當運轉控制。

 

5沉淀池是生化處置的中心環節,混合液攜帶活性污泥要在二沉池完成固液別離,別離效果直接影響到污泥回流,二沉池的水力流態要注重。高效沉淀池能夠有效完成混合液固液別離過程,穩定出水指標,堅持污泥回流濃度。占地少,效率高,施工工期短,是焦化廢水處置工藝提標改造的一種選擇。

 


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