純氧曝氣工藝在焦化廢水中的應用

1.蒙克頓煉焦化學(xué)公司在羅伊斯頓有一個(gè)焦化廠(chǎng)，已有110年的歷史。目前的爐組系由42孔伍德-杜克海姆-貝克下噴式焦爐組成，于1978至1980年期間建成投產(chǎn)。自1985年礦工罷工結束以來(lái)，推焦順序已逐步恢復，目前已達到每天54爐。副產(chǎn)回收車(chē)間已通過(guò)下述一些措施，提高了裝備水平。如安裝了電動(dòng)鼓風(fēng)機；考慮了新的11KV供電系統；改進(jìn)了氨水貯槽設施和水處理系統，該廠(chǎng)的煤氣初冷器成功地采用了單段冷卻，亦頗具特色。煤氣接著(zhù)被壓送，經(jīng)過(guò)電撲焦油器，入洗氨塔，洗苯塔后，一部分返回焦爐作為加熱煤氣，其余部分則進(jìn)入煤氣貯柜。在此，進(jìn)一步被壓送至附近地區鍋爐房和煤氣凈化工廠(chǎng)。凈化煤氣通過(guò)10mi(1mi=1.60gkm)的管線(xiàn)，供應巴斯萊地區的三家用戶(hù)。

2. 污水性質(zhì)

污水主要來(lái)源于副產(chǎn)回收車(chē)間的剩余氨水和洗氨塔的洗液，貯存于2×110m3的貯槽，作為濃氨水車(chē)間的原料。煤氣凈化車(chē)間和煤氣管道水封的冷凝液，亦送入濃氨水車(chē)間集中處理。這些原料污水，先經(jīng)預熱，然后送入氨水蒸餾柱。在此，揮發(fā)氨被汽提出來(lái)。固定氨則通過(guò)加入23％的NaOH予以分解。該車(chē)間生產(chǎn)的2O%～25%濃氨水作為商品外銷(xiāo)。蒸氨廢水PH為9.5～10，先行冷卻至45℃后，再送往生化處理裝置。蒸餾柱共2臺，處理能力10m3/h。

當沒(méi)有來(lái)自其他裝置的低濃度污水進(jìn)行大量稀釋時(shí)，該廠(chǎng)污水濃度是高的(見(jiàn)表1)。污水處理站的排水匯入市政污水系統，并進(jìn)入水管理局污水處理廠(chǎng)進(jìn)行集中處理。從此，可以看出污水處理裝置對于保證蒙克頓污水處理正常運行的重要作用。

該項目在現有的曝氣池中安裝了2TPDVITOX裝置，并投入運轉。受礦工罷工影響，中途停工。雖在1984年9、10月間重新修復，但直至1985年7月，氨蒸餾裝置整修完之后，方始交付使用。 

該蒸餾裝置在罷工期間一直在閑置著(zhù)。由于長(cháng)時(shí)間硫氰酸鹽脫除效率極低操作情況難以令人滿(mǎn)意。1986年秋處理量降至約75%后，出口水質(zhì)開(kāi)始接近于公認的較好水平。此段時(shí)間操作情況最佳。然而好景不長(cháng)，接著(zhù)操作中出現不穩定現象。直至1986年11月初，這家工廠(chǎng)一直沒(méi)有正常運行，從而需要全面重新試車(chē)投產(chǎn)。英國焦炭研究協(xié)會(huì )科技服務(wù)有限公司被邀請參予再投產(chǎn)工作并負責提供技術(shù)援助。在此同時(shí)，進(jìn)一步在蒙克頓工廠(chǎng)旁邊建立了實(shí)驗室規模的曝氣試驗裝置，以便在不受工廠(chǎng)操作影響下對各種操作參數進(jìn)行研究。

在以后的6個(gè)月內的操作情況如表4所示，但這些數據尚不能說(shuō)明，在這種操作穩定狀態(tài)，其相應的負荷限量是多少。曾采取了各種措施以加強對進(jìn)水的監控；通過(guò)增設更多的報警裝置以更好地掌握設備操作情況；以及保證監督鐘的準時(shí)運轉。另外，也認真地考慮了將現有的勻和池改為曝氣池以擴大曝氣池的處理能力。1987年7月，一個(gè)2APDVITOX裝置被安裝于該曝氣池中，這樣可以增加曝氣能力50%。設置毛氈過(guò)濾器以保證其工作狀態(tài)不致影響外排污水的能力。四周之后該廠(chǎng)第2座曝氣池成功地投入運轉，從那時(shí)以來(lái)，全部污水均集中于此生化處理廠(chǎng)進(jìn)行處理。 硫氰酸鹽及酚類(lèi)基本上達到完全脫除，操作穩定，沒(méi)有發(fā)生過(guò)重大問(wèn)題。見(jiàn)表5。

毫無(wú)疑問(wèn)，改進(jìn)污水處理廠(chǎng)工藝設備和加強操作管理，已使蒙克頓廠(chǎng)發(fā)生了變化，提高了污水處理水平。與過(guò)去常見(jiàn)的事故狀態(tài)相比，在按照或接近設計負荷操作時(shí)，硫氰酸鹽的脫除往往幾個(gè)星期亦難獲得滿(mǎn)意效果。從未達到全都脫除和處于穩定狀態(tài)。目前該廠(chǎng)自1987年中期以來(lái)，已可連續穩定生產(chǎn)，酚及硫氰酸鹽幾乎完全脫除。與設計的原裝置相比，生產(chǎn)能力約可增加20%，可從文中看到。

應該明確上述的改進(jìn)是由于以純氧曝氣代替傳統的曝氣而非其他的措施。為此，就蒙克頓采甩純氧曝氣的經(jīng)驗，如何反映污水處理技術(shù)中一般要求問(wèn)題進(jìn)行了分析。

1) 純氧曝氣技術(shù)提高生化處理能力的問(wèn)題； 
2)純氧曝氣技術(shù)改進(jìn)出口水質(zhì)的問(wèn)題； 
3)純氧曝氣技術(shù)降低所需污泥量的問(wèn)題；
4) 純氧曝氣技術(shù)有較好的經(jīng)濟效益的問(wèn)題。 

關(guān)于純氧曝氣技術(shù)，可以歸納為下述幾點(diǎn)：

1)當前研究尚存在一些不確定因素，但就焦化污水處理來(lái)說(shuō)，當要求曝氣時(shí)間最短而又可以保持穩定操作對，采用純氧曝氣技術(shù)，具有明顯效果。
2)純氧曝氣技術(shù)能夠較好地脫除COD并顯著(zhù)改善水的外觀(guān)顏色。和傳統的曝氣系統溶解氧6—8 m g/L相比，它僅需2—3mg/L就可達到目的。 
3)試驗數據表明，外排污水約含固體物質(zhì)400 mg/L，這表示曝氣池內懸浮固體物質(zhì)的自然損失為3%～4%。一般不需要進(jìn)一步脫除污泥。當然個(gè)別也有進(jìn)一步脫除污泥的情況。
4)監于蒙克頓廠(chǎng)原設計為非純氧技術(shù)，故投資費用方面的標準是較難評估的。但操作及維修費用將會(huì )節約。額外購買(mǎi)大量氧氣的費用是通過(guò)節約污泥處理。加熱蒸汽以及消除泡沫等的費用來(lái)抵消的。由于操作穩定，出口水質(zhì)提高，也大大降低了排污費用。