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1、工程实例工艺在煤焦油深加工废水处理中的实际应用ENRT刘泽南，王旭，金旭东，李国涛（中环辽宁工程技术股份有限公司 ，辽宁鞍山 114044）摘 要 煤焦油深加工过程 中产生的高浓度废水与焦化废水不同 ， 采 用 传 统 的 A/O 工 艺 及 A2/O 工 艺 处 理 很 难达 到 预 期 效 果 。 针对现阶段煤焦油废水处理难度大的特点 ，着 重 介 绍 了 ENRT 工艺在陕西某煤焦油加工企业的实际 应 用 。 经 过 3 个月左右的调试 ，出 水 COD 去 除 率 为 92.1%96.1%，氨 氮 去 除 率 为 92.2%100%，可 达 到 污 水 综 合 排 放 标 准 （GB
2、89781996）一级排放标准要求 。若进一步深度处理 ，出水可以满足厂区内回用要求 。ENRT 工 艺 脱 氮 效 率 高 ，运 行 成 本 低 ，适 合 于 焦 化 、焦油深加工等化工领域的废水处理 。关 键 词 生 物 处 理 ；焦 油 废 水 处 理 ；生 物 炭中 图 分 类 号 X703 文 献 标 识 码 B 文 章 编 号 1005-829X（2012）05-0087-03Application of ENRT process to the treatment ofdeep processed coal tar wastewaterLiu Zenan，Wang Xu，Jin X
3、udong，Li Guotao（Zhonghuan Liaoning Engineering Technology Co.，Ltd.，Anshan 114044，China）Abstract： The high-concentration wastewater produced in the course of deep processed coal tar wastewater is different from coking wastewater. It is very difficult to achieve the expected result by using the tradit
4、ional A/O process and A2/O process. According to the big difficulty of treating the coal tar wastewater at this stage，the actual application of ENRT process to a Shaanxi coal tar processing enterprise is introduced emphatically. After a three- month debugging，the COD removing rate ranges from 92.1%
5、to 96.1% ，and ammonia nitrogen removing rate from92.2% to 100%，reaching the first class of Integrated Wastewater Discharge Standard （GB 89781996）. If advanced treatment is further carried out，the effluent can meet the reusing requirements for the plant region. The ENRT process is characterized by hi
6、gh denitification rate and low operation costs，suitable for the advanced treatment of wastewater in the chemical engineering fields，such as coking processing，tar processing，etc.Key words： biological treatment；tar wastewater treatment；biological carbon陕 西 省 某 企 业以煤焦油为原料 ， 生 产 萘 油 、洗油 、轻 油 、脱 酚 油 、蒽油及
7、沥青等产品 ，产 品 规 模 为26.5 万 t/a，所排废水主要为焦 油加温静置脱水产生 根据现场的实际排放量设计废水处理站规模为60 m3/d（即 2.5 m3/h）。 处理后的废水要求达到 污 水 综 合 排 放 标 准 （GB 89781996） 一级排放标准要 求（见表 2）。的废水 、生产过程中产生的分离水和管道清扫产生的冷却水 。 煤焦油废水中的污染物浓度高 ，组成复表 2GB 89781996 一 级 排 放 标 准杂 ，除 含 有 氨 氮 、硫 氰 化 物 、氰 化 物 外 ，还 含 有 酚 、吲哚 、喹啉等单环或多环芳香 族化合物以及含氮 、硫 、氧的杂环有机污染物 ，属
8、于 较 难 处 理 的 污 水 之 一 1。其原水水质情况见表 1。项 目氨 氮挥 发 酚 氰 化 物CODCrSSpH数 值100150.50.510069注 ：除 pH 外其余项目单位均为 mg/L。ENRT 工艺原理及流程ENRT 是一种高效脱 氮 技 术 ，1表 1原 水 水 质即短程硝化厌氧 项 目氨 氮 挥 发 酚氰 化 物CODCrSSpH氨氧化 ，其工艺原理是在硝化阶段通过氨氧化细菌数 值6 9007 700 2 4502 600 8901 100100300 89将部分氨氮氧化成亚硝酸盐氮 23，剩 余 的 氨 氮 和 已注 ：除 pH 外其余项目单位均为 mg/L。87注
9、：当出水不能满足回用要求时用活性炭过滤罐 。图 1 工 艺 流 程工程实例工业水处理 2012- 05，32（5）转化的亚硝酸盐氮在厌氧环境中由厌氧氨氧化细菌直接生成氮气 4。氢钠），微生物利用的氮素由污水中氨氮及有机 氮 提供。 理论计算投加 1 g 葡萄糖=1.06 g COD，实际调试 过程中由于药品纯度及污水成分复杂性等原因 略 有 调整。磷盐根据水中总磷浓度进行投加 。具体污泥培 养采用间接换水的方式 ， 控制一段好氧及二段 好 氧 池内温度在 3035 ，pH 在 7.88.3 之 间 ，氨 氮 控 制 在 3040 mg/L。 培 养 过 程 中 ，由于氨氧化细菌不断 繁 殖 ，
10、在氨氧化过程中会产生大量的 H+，导 致 水 体 pH 不断下降 ，当 pH7.8 时补充工业碳酸钠保持 pH 在 7.88.3 之间。 当氨氮下降时换水 ，换水过程中控 制 池 内 氨 氮 在 3040 mg/L。 经 过 15 d 左 右 的 培 养 ， 镜检发现较多活跃的原生动物如钟虫 、楯纤虫 、游 泳 型纤毛虫以及少量后生动物轮虫 、线虫等 ，此时 即 可 进入驯化及增负荷调试阶段 。氨 氧 化 细 菌氨氧化反应NH4 +1.5O2NO2 +2H +H2O+-+厌氧氨氧化细菌 厌氧氨氧化反应NH4 +NO2 N2+2H2O+-ENRT 工艺流程如图 1 所示。驯化和提高负荷采用连续进
11、水方式 ，连续 运 行的初始阶段采用满负荷的 1/5 进 水 ，再 根 据 现 场 实际情况做进水调整 。 调整的主要目的是控制一 段 好氧氨氮的去除率 ，一 般 控 制 在 50%70，氨 氧 化 率高浓度的煤焦油废水在进入污水处理系统之前首先经过蒸氨塔以去除 氨氮及低沸点的有机物 ，从在 80以 上 。为了使生化系统平 稳 提 升 负 荷 ，在 提而降低后续处理单元的污染负荷 。蒸氨后出水水质升负荷前期可以适量补充铁盐 、 磷盐及葡萄糖 直 到满负荷运行 。厌氧池的启动和培养时间长 。在启动 、培养和驯 化过程中将一段 、二段好氧池的出水引入到厌氧 池 ， 控制两段好氧的 出水温度以便控制
12、厌氧池温度 ，一 般厌氧池温度控制在 40 左 右 ，m （COD） m （N） m（P）=20051，pH 在 7.58.0 之 间 。 经 过 约 50 d 的驯化，厌氧池表面出现大面积气泡 ，监测发现其 出 水为 ：CODCr 2 500 mg/L， 氨 氮 300 mg/L， 挥 发 酚 600 mg/L， 氰 化 物 120 mg/L，SS 300 mg/L，pH 为89。蒸氨后的废水需经过除油和调节 2 个预处理环 节 。 除油采用两级除油 ，分别设置了除油池和气浮 机 ，通过两级除油处理 可有效降低进入生化处理装 置 的 油 含 量 。 调 节 池 可 调 节 水 质 水 量 ，
13、使 进 入 处 理系统的污水不出现大的水质水量波动 。调 节 后 的氨氮和亚硝酸盐明显呈一定比例下降 ，性污泥启动完成 。说明厌 氧 活废水进入 ENRT 生化系统进行脱氮 ，并去除酚 、氰及其他有毒有害物质 。生物炭池活性污泥来自二段好氧出水中带 来 的少量菌胶团 ， 其培养与驯化是先向池中投加一 定 量 的活性炭颗粒 ，吸附污染物并转化为自身的营养 源 。现场工艺调试及运行情况好氧、厌氧污泥的启动 、培养与驯化该企业污水处理站污泥取自附近焦化厂生化处22.1控 制 混 合 液 pH 为 7.58.0 ， 温 度 30 33 ，进 水理站压缩后的干污泥 ，其含水率在 70%80%。根 据CO
14、DCr 200500 mg/L ，同时加入少量葡萄糖 、磷 盐 等营养物质 。 生物炭池按 m（COD）m（N）m（P）=10051 的 营 养 比 例 进 行 投 加 ，然 后 进 行 闷 曝 ，检 测 氨 氮 、CODCr、挥发酚及氰化物等各项指标进行调试 。现场实际池容取干污泥 2.4 t，分别在一段好氧及二 段好氧进行投加活化 。 活 化 时 控制好氧池温度在 30 左 右 ，pH 在 8 左 右 ， 池内氨氮控制在 2030 mg/L， CODCr 在 500 mg/L 左 右 。 经 过 36 h 的 闷 曝 后 镜检发现有少量原生动物 ，污泥呈黄褐色 ，标志污泥启动结束 5。由
15、于煤焦油废水的 B/C 较 低 ，故需要在污泥培 现场运行情况系 统调试成功后进入稳定运行阶段 ，运 行 期 间 采用连续进水方式 。 为保持整个系统稳定运行 ，首 先需要保证调节池的三稳 ，即 稳 定 水 质 、稳 定 水 量 、稳定水温 。 调节池 CODCr 控制在 1 500 1 700 mg/L，氨 氮 控 制 在 120 150 mg/L， 温 度 控 制 在 40 左2.2养阶段加入一定量的营养盐 。以 m （COD）m （N）m （P）=10051 投加工业葡萄糖 、磷 盐 （工 业 磷 酸 二88图 2 COD 去 除 情 况图 3 氨 氮 去 除 情 况工业水处理 2012
16、 05，32（5）刘泽南 ，等：ENRT 工艺在煤焦油深加工废水处理中的实际应用右 。 其次要补充工业碳酸钠控制一段好氧 、二 段 好氧和生物炭池的 pH 分 别 在 7.8 8.3、7.8 8.3 和7.5 8.0。 最 后 控 制整个生化系统的温度在 30 40 ，如果温度较低则利用 蒸 汽 进 行 加 热 ，保 证 系 统 的 稳 定 运 行 。2.3ENRT 工艺的处理效果表 3药 剂 及 用 量单 价/（元t-1）吨 水 成 本/（元m-3）药 剂 名 称用 量工 业 碳 酸 钠PAC PAM工 业 葡 萄 糖磷 盐0.50.58 kg/m30.30.36 kg/m30.0060.0
17、07 2 kg/m30.030.04 kg/m30.0080.01 kg/m32 4003 20015 0004 8006 0001.21.3920.961.1520.090.1080.1440.1920.0480.06系统在 2010 年 2 月末调试成功 ，运行稳定 。调从 表 3 可 以 看 出 ， 处 理 1 t 废水所需的药剂费 用为 2.4422.904 元。（3）电费。 若电费单价以 0.7 元/（kWh）计算，动 力消耗费用约为 2.5 元/m3。综上所述 ，吨水处理总成本约 7.548.0 元。试成功后一个月内的进 出 水 CODCr 及氨氮情况如图 2、图 3 所示。结论（
18、1）ENR T 工 艺 对 煤 焦 油深加工废水的 CODCr去 除 率 为 92.1%96.1% ， 氨氮去除率达到 92.2%100%，总氮去除率达 75%以上 ，出 水 可 达 到 污 水 综 合排放标准 （GB 897821996）的一级排放标准 。（2）ENRT 工 艺 脱氮不同于传统的硝化反硝化 ，无需硝化液回流 ，与原水中的 C/N 无关，无需外加 碳 源，动力消耗小 ，脱氮效率高 ，大大降低了运行成本 。（3）ENRT 工艺出水经生物炭池 、砂 滤 罐 、 活 性 炭罐、精滤罐进一步处理后，可满足厂区回用水要求。（4）ENRT 工 艺 适于处理含氮高 、毒 性 强 的 有 机
19、工业废水 ，如焦化废水 、焦油深加工废水等 。参 考 文 献 31 沈 同 ，王 镜 岩. 生 物 化 学 M 北 京 ：高等教育出版社 ，2002：145-149.2 刘 吉 明 ，杨 云 龙 . 短 程 硝 化 反硝化生物脱氮技术研究 J. 山 西 建 筑 ，2004，30（8）：67-68.3 吴 永 明 ，李 小 明 ，曾 光 明 ，等. 亚 硝 化-厌 氧 氨氧化作用机理的研 究 J. 工业用水与废水 ，2005 ，36 （1）：5-8.4 张龙，肖文德. 亚硝化厌氧氨氧化生物脱氮技术J. 化工环保，2004，24（2）：103-107.5 Verstraete W ， Philip
20、s S . Nitrification - denitrification processes and technologies in new contextsJ. Environmental Pollution，1998，102（1）：717-726.运行成本分析（1）人工费 。 废水处理站设 4 名工作人员 ，人均 年 工 资 计 14 400 元 ，处 理 量 为 60 m3/d，则 吨 水 处 理 人工费为 2.6 元/m3。（2）药剂费 。 所需药剂及其用量见表 3。2.4作 者 简 介 刘 泽 南 （1985 ），2008 年毕业于辽宁大学 ， 助 理 工 程 师 。 电 话 ：15164285959，E-mail：。收 稿 日 期 2012-03-16（修 改 稿 ）89