陜西省某企業(yè)以煤焦油為原料，生產(chǎn)萘油、洗油、輕油、脫酚油、蒽油及瀝青等產(chǎn)品，產(chǎn)品規模為26.5 萬(wàn)t/a，所排廢水主要為焦油加溫靜置脫水產(chǎn)生的廢水、生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的分離水和管道清掃產(chǎn)生的冷卻水。煤焦油廢水中的污染物濃度高，組成復雜，除含有氨氮、硫氰化物、氰化物外，還含有酚、吲哚、喹啉等單環(huán)或多環(huán)芳香族化合物以及含氮、硫、氧的雜環(huán)有機污染物，屬于較難處理的污水之一〔1〕。其原水水質(zhì)情況見(jiàn)表1。
表1 原水水質(zhì)
根據現場(chǎng)的實(shí)際排放量設計廢水處理站規模為60 m3/d（即2.5 m3/h）。處理后的廢水要求達到《污水綜合排放標準》（GB 8978—1996）一級排放標準要求（見(jiàn)表2）。
表2 GB 8978—1996 一級排放標準
1 ENRT 工藝原理及流程
ENRT 是一種高效脫氮技術(shù)，即短程硝化厭氧氨氧化，其工藝原理是在硝化階段通過(guò)氨氧化細菌將部分氨氮氧化成亞硝酸鹽氮〔2－3〕，剩余的氨氮和已轉化的亞硝酸鹽氮在厭氧環(huán)境中由厭氧氨氧化細菌直接生成氮氣〔4〕。
ENRT 工藝流程如圖1 所示。
高濃度的煤焦油廢水在進(jìn)入污水處理系統之前首先經(jīng)過(guò)蒸氨塔以去除氨氮及低沸點(diǎn)的有機物，從而降低后續處理單元的污染負荷。蒸氨后出水水質(zhì)為：CODCr≤2 500 mg/L，氨氮≤300 mg/L，揮發(fā)酚≤600 mg/L，氰化物≤120 mg/L，SS≤300 mg/L，pH 為8~9。
蒸氨后的廢水需經(jīng)過(guò)除油和調節2 個(gè)預處理環(huán)節。除油采用兩級除油，分別設置了除油池和氣浮機，通過(guò)兩級除油處理可有效降低進(jìn)入生化處理裝置的油含量。調節池可調節水質(zhì)水量，使進(jìn)入處理系統的污水不出現大的水質(zhì)水量波動(dòng)。調節后的廢水進(jìn)入ENRT 生化系統進(jìn)行脫氮，并去除酚、氰及其他有毒有害物質(zhì)。
2 現場(chǎng)工藝調試及運行情況
2.1 好氧、厭氧污泥的啟動(dòng)、培養與馴化
該企業(yè)污水處理站污泥取自附近焦化廠(chǎng)生化處理站壓縮后的干污泥，其含水率在70%～80%。根據現場(chǎng)實(shí)際池容取干污泥2.4 t，分別在一段好氧及二段好氧進(jìn)行投加活化�；罨瘯r(shí)控制好氧池溫度在30 ℃左右，pH 在8 左右，池內氨氮控制在20~30mg/L， CODCr在500 mg/L 左右。經(jīng)過(guò)36 h 的悶曝后鏡檢發(fā)現有少量原生動(dòng)物，污泥呈黃褐色，標志污泥啟動(dòng)結束〔5〕。
由于煤焦油廢水的B/C 較低，故需要在污泥培養階段加入一定量的營(yíng)養鹽。以m（COD）∶m（N）∶m（P）=100∶5∶1 投加工業(yè)葡萄糖、磷鹽（工業(yè)磷酸二氫鈉），微生物利用的氮素由污水中氨氮及有機氮提供。理論計算投加1 g葡萄糖=1.06 g COD，實(shí)際調試過(guò)程中由于藥品純度及污水成分復雜性等原因略有調整。磷鹽根據水中總磷濃度進(jìn)行投加。具體污泥培養采用間接換水的方式，控制一段好氧及二段好氧池內溫度在30~35 ℃，pH 在7.8~8.3 之間，氨氮控制在30~40 mg/L。培養過(guò)程中，由于氨氧化細菌不斷繁殖，在氨氧化過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生大量的H+，導致水體pH 不斷下降，當pH＜7.8 時(shí)補充工業(yè)碳酸鈉保持pH在7.8~8.3 之間。當氨氮下降時(shí)換水，換水過(guò)程中控制池內氨氮在30~40 mg/L。經(jīng)過(guò)15 d 左右的培養，鏡檢發(fā)現較多活躍的原生動(dòng)物如鐘蟲(chóng)、楯纖蟲(chóng)、游泳型纖毛蟲(chóng)以及少量后生動(dòng)物輪蟲(chóng)、線(xiàn)蟲(chóng)等，此時(shí)即可進(jìn)入馴化及增負荷調試階段。
馴化和提高負荷采用連續進(jìn)水方式，連續運行的初始階段采用滿(mǎn)負荷的1/5 進(jìn)水，再根據現場(chǎng)實(shí)際情況做進(jìn)水調整。調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％，氨氧化率在80％以上。為了使生化系統平穩提升負荷，在提升負荷前期可以適量補充鐵鹽、磷鹽及葡萄糖直到滿(mǎn)負荷運行。
厭氧池的啟動(dòng)和培養時(shí)間長(cháng)。在啟動(dòng)、培養和馴化過(guò)程中將一段、二段好氧池的出水引入到厭氧池，控制兩段好氧的出水溫度以便控制厭氧池溫度，一般厭氧池溫度控制在40 ℃左右，m（COD）∶m（N）∶m（P）=200∶5∶1，pH 在7.5~8.0 之間。經(jīng)過(guò)約50 d 的馴化，厭氧池表面出現大面積氣泡，監測發(fā)現其出水氨氮和亞硝酸鹽明顯呈一定比例下降，說(shuō)明厭氧活性污泥啟動(dòng)完成。
生物炭池活性污泥來(lái)自二段好氧出水中帶來(lái)的少量菌膠團，其培養與馴化是先向池中投加一定量的活性炭顆粒，吸附污染物并轉化為自身的營(yíng)養源�？刂苹旌弦簆H 為7.5~8.0 ，溫度30~ 33 ℃，進(jìn)水CODCr 200～500 mg/L ，同時(shí)加入少量葡萄糖、磷鹽等營(yíng)養物質(zhì)。生物炭池按m（COD）∶m（N）∶m（P）=100∶5∶1 的營(yíng)養比例進(jìn)行投加，然后進(jìn)行悶曝，檢測氨氮、CODCr、揮發(fā)酚及氰化物等各項指標進(jìn)行調試。
2.2 現場(chǎng)運行情況
系統調試成功后進(jìn)入穩定運行階段，運行期間采用連續進(jìn)水方式。為保持整個(gè)系統穩定運行，首先需要保證調節池的三穩，即穩定水質(zhì)、穩定水量、穩定水溫。調節池CODCr控制在1 500 ~1 700 mg/L，氨氮控制在120~150 mg/L，溫度控制在40 ℃左右。其次要補充工業(yè)碳酸鈉控制一段好氧、二段好氧和生物炭池的pH 分別在7.8 ~8.3、7.8 ~8.3 和7.5~8.0。最后控制整個(gè)生化系統的溫度在30~40 ℃，如果溫度較低則利用蒸汽進(jìn)行加熱，保證系統的穩定運行。
2.3 ENRT 工藝的處理效果
系統在2010 年2 月末調試成功，運行穩定。調試成功后一個(gè)月內的進(jìn)出水CODCr及氨氮情況如圖2、圖3 所示。
2.4 運行成本分析
（1）人工費。廢水處理站設4 名工作人員，人均年工資計14 400 元，處理量為60 m3/d，則噸水處理人工費為2.6 元/m3。
（2）藥劑費。所需藥劑及其用量見(jiàn)表3。
表3 藥劑及用量
從表3 可以看出，處理1 t 廢水所需的藥劑費用為2.442~2.904 元。
（3）電費。若電費單價(jià)以0.7 元/（kW·h）計算，動(dòng)力消耗費用約為2.5 元/m3。
綜上所述，噸水處理總成本約7.54~8.0 元。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
3 結論
（1）ENRT 工藝對煤焦油深加工廢水的CODCr去除率為92.1%~96.1%，氨氮去除率達到92.2%~100%，總氮去除率達75%以上，出水可達到《污水綜合排放標準》（GB 89782—1996）的一級排放標準。
（2）ENRT 工藝脫氮不同于傳統的硝化反硝化，無(wú)需硝化液回流，與原水中的C/N 無(wú)關(guān)，無(wú)需外加碳源，動(dòng)力消耗小，脫氮效率高，大大降低了運行成本。
（3）ENRT 工藝出水經(jīng)生物炭池、砂濾罐、活性炭罐、精濾罐進(jìn)一步處理后，可滿(mǎn)足廠(chǎng)區回用水要求。
（4）ENRT 工藝適于處理含氮高、毒性強的有機工業(yè)廢水，如焦化廢水、焦油深加工廢水等。
