焦化废水除氰工艺的优化
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摘 要：隨着经济和科技水平的快速发展，人们生活水平得到了显著提高。焦化废水是一种较为典型的含有大量有毒、有害、难降解有机污染物的工业废水，其中含有大量酚类、油类、氰化物等，若超标排放，将对人类、水产、农作物等构成巨大危害，因此必须对其进行妥善处理，以保护水体环境。其中，氰化物是焦化废水中较难处理的污染物之一，除了少数稳定的含氰复盐外，多含有剧毒，不仅会对废水生化系统产生较大影响，而且在酸性条件下，易产生HCN，严重威胁人体安全。
关键词：焦化废水；总氰化物；深度处理
1 焦化废水来源及水特征
焦化废水中有机物成分复杂，主要的有机物有CODcr含量2500-4500mg/L；氰化物10-20mg/L；DOD51200-2000mg/L；NH3-N400-1000mg/L；酚150～200mg/L；硫化物6-15mg/L；油分200-1000mg/L，pH6.5-8.5。焦化废水的来源是煤高温裂解得到焦炭和煤气并在生产过程中回收焦油和苯等副产品的过程。焦化废水的水质特点，一是成分复杂。按污染物可分为无机物和有机物两大类：无机物以铵盐形式存在，有机物以酚类化合物为主。二是含有大量的难降解的物质和有毒有害的物质。三是氨氮浓度大且危害大。
2 焦化废水处理中存在的问题
焦化厂酚氰废水处理站采用OAO工艺，排放废水满足GB13456-1992《钢铁工业水污染物排放标准》中的一级标准要求；后根据GB16171-2012《炼焦化学工业污染物排放标准》要求进行了提标改造。具体改造内容如下：①生化段改造为HLA+O1-A/O2工艺；②后处理改为二级加药沉淀工艺；③新增深度处理段，由臭氧接触氧化、中间水池、曝气生物滤池、多介质过滤、活性炭过滤、清水池组成。提标改造工程进行调试并投用，部分水质指标并没有达到设计要求，后经过多方排查发现焦化废水进水中的硫氰化物是影响提标改造后水质指标异常的关键。当初提标改造设计并没有考虑硫氰化物对系统的影响，但是通过现场数据分析和理论研究，发现SCN-是影响后续生化处理系统脱氮的主要因素，而且SCN-的生化降解需要足够的水力停留时间，并受废水中挥发酚浓度的直接影响；另外，SCN-降解后的产物主要是氨氮，增加了脱氮负荷，未完全降解的SCN-又会抑制硝化菌的活性，使整个生化系统出现连锁抑制反应，最终影响整个生化系统的处理效果。
3 解决方案
针对酚氰废水中硫氰化物含量高且不稳定的情况，必须对现有系统进行工艺改造，经过工艺技术论证后确定在现有工艺基础上增加1套预脱氰系统。①曝气脱氰池改造：原有初曝池改造为曝气脱氰池，增加曝气管336m；②曝气脱氰沉淀池改造：将现有未投入使用的沉淀池2改造为曝气脱氰沉淀池，增加1台中心传动刮泥机，2台污泥回流泵，2台消泡泵；③管路改造：将气浮器出水连接到曝气脱氰池，预脱氰池出水自流到脱氰沉淀池，沉淀池底部污泥回流到预脱氰曝气池，脱氰沉淀池出水满流到HLA池，另外保持气浮池到HLA池管路不变。
4 调试情况
4.1 调试步骤
①调试小组根据前期的脱氰池生物菌培养方案由沉淀池分批向脱氰池输送泥水，在确保不影响原酚氰生化系统运行情况下分3次将总计约1500m3的生化污泥送进脱氰池，此期间原生化系统运行稳定无异常；②2天后向预脱氰池补充工业水约300m3，此时预脱氰池3廊道基本满流。开启脱氰池污泥回流泵并微开曝气进行内部循环，确保脱氰池生物污泥均匀及活性，期间持续补充工业水至脱氰池满流。因脱氰池生化污泥较多，刚开始曝气就发现预脱氰池泡沫较多且不可控，通过调节曝气管阀门控制预脱氰池曝气量，同时开消泡液回流泵对系统泡沫进行消泡；③逐步提高进入预脱氰池的气浮池来水量，控制脱氰池溶氧在2%-5%，期间化验各项指标正常，脱氰池出水氨氮、COD、硫氰化物都有所下降，但系统的碱度也出现一定下降；④稳定1周后将脱氰池系统进水提高至5m3/h，溶氧仍控制在2%-5%，检测各项指标比较稳定，但脱氰池曝气硝化反应后碱度下降较快，立即向脱氰池均匀加1t纯碱，以后根据碱度连续向脱氰系统补充碱源。预脱氰池系统逐步趋于稳定，1周后逐步提高脱氰池进水量直至满负荷运行（35m3/h），检测各项指标正常、稳定，预脱氰池各指标基本达到设计要求。
4.2 调试过程中存在的问题
①脱氰池生化污泥浓度较高，SV30超过60%；②刚开始风量不好调节，要在保证原生化系统稳定情况下做好溶氧控制；③泡沫较多不好控制，风管开很小的情况下出现了泡沫溢流现象，因此各个廊道风管要分别开，开始只开三分之一，后续开一半；④脱氰池硝化反应后碱度下降明显，影响系统运行，之前方案考虑不周；⑤调试过程中原计划加葡萄糖，根据脱氰池实际运行情况不需要投加，系统本身碳源可以满足脱氰池要求；⑥脱氰池进水指标波动对系统有一定影响，化验跟踪不足。
5 结语
近年来，随着人们环保意识的逐渐增强，我国的环保标准也日渐严格。焦化废水采用纳滤工艺进行深度处理会产生大量高浓度的含氰纳滤浓水。针对高氰离子的纳滤浓水，对比考察了Ca（OH）2和CaCl2两种钙盐在焦化纳滤浓水中的除氰效果。
参考文献：
[1]刘晓涛，王春艳.焦化废水处理技术浅析[J].污染防治技术，2008，21（3）：8-12.
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