鋼鐵工業(yè)的焦化廠(chǎng)、城市煤氣廠(chǎng)等在煉焦和煤氣發(fā)生過(guò)程中產(chǎn)生的污水成為焦化廢水。焦化廢水來(lái)源于焦化廠(chǎng)在生產(chǎn)過(guò)程中的洗滌水、洗氣水、蒸汽分餾后的分離水和儲罐、水封的排水及生產(chǎn)區域地面排水等廢水。焦化廢水成分復雜，含有大量難降解物質(zhì)和有毒有害物質(zhì)，主要為芳香族有機物、雜環(huán)及多環(huán)有機物；色度高，有機物性質(zhì)非常穩定，可生化性較差；氨氮濃度高，危害巨大；水質(zhì)變化幅度大。
氨水工藝采用脫酸蒸氨，AS法脫硫，粗苯蒸餾產(chǎn)生約2m3/h廢水進(jìn)入系統變?yōu)槭Ｓ喟彼�，以上工序共產(chǎn)生約30m3/h蒸氨廢水，其中主要污染物指標包括COD、氨氮、石油類(lèi)、硫氰化物等，有毒物質(zhì)包括揮發(fā)酚、氰化物及硫化物等。
1、進(jìn)水指標
表1為近半年來(lái)進(jìn)水指標的區間，主要包括COD、氨氮、揮發(fā)酚、氰化物、硫化物及硫氰化物，其它指標含量較低。
2、處理工藝
2.1 工藝的選擇
根據自身工藝的特點(diǎn)，采用好氧→水解→好氧脫氮除磷工藝處理法，能夠有效處理焦化廢水。該工藝包括預處理、生化處理、后混凝處理、深度處理及污泥處理5個(gè)部分。其中預處理包括隔油、前混凝、前斜管沉淀池和調節池4個(gè)部分；生化處理包括O1曝氣池、水解池、O2曝氣池和二沉池4個(gè)部分；后混凝處理包括后混凝和后斜管沉淀兩個(gè)部分；深度處理包括微孔過(guò)濾及臭氧氧化兩部分；污泥處理包括污泥分離池、污泥濃縮池和壓濾系統3個(gè)部分。各構建具體參數見(jiàn)表2。
蒸氨廢水處理工藝流程為：隔油池→前混凝反應池→前斜管沉淀池→調節池→O1曝氣池→水解池→O2曝氣池→二沉池→后混凝反應池→后斜管沉淀池→微濾池→臭氧發(fā)生器→清水池。
2.2 主要單元介紹
2.2.1 預處理部分
該部分主要作用是去除污水中的輕油、重油及降低廢水中有毒物質(zhì)的含量，調節、均合來(lái)水的水質(zhì)、水量，為生化處理創(chuàng )造條件。
（1）隔油池原理
隔油池為重力沉降除油，密度較大的油脂在緩慢流動(dòng)的過(guò)程中逐漸下沉，被擋板擋在底部集油槽內，通過(guò)重油泵排出系統；密度較小的油脂在水平向前流動(dòng)的過(guò)程中逐漸上浮到水面，被擋板擋住。其它乳化油被帶至混凝沉淀系統被進(jìn)一步處理。
（2）前混凝系統
在污水處理過(guò)程中，向污水投加藥劑，進(jìn)行污水與藥劑的混合，從而使水中的膠體物質(zhì)產(chǎn)生凝聚或絮凝，這一綜合過(guò)程稱(chēng)為混凝過(guò)程。前混凝是廢水原水在經(jīng)過(guò)油分離池后經(jīng)歷投加硫酸亞鐵和聚丙烯酰胺的過(guò)程，主要去除廢水中的硫化物、硫氰化物、氰化物以及部分COD，降低廢水毒性。
2.2.2 生化處理部分
污水經(jīng)預處理后通過(guò)調節池生物上水泵進(jìn)入生化處理階段，先后經(jīng)O1曝氣池，水解池和O2曝氣池對廢水進(jìn)行生物處理。
（1）O1曝氣池
該系統是廢水處理過(guò)程降解有機污染物的關(guān)鍵步驟，能將廢水中大部分溶解性有機物有效去除。由于反應器內的生物量和有機質(zhì)濃度高于6g/L以上，進(jìn)水COD負荷大于2kg•COD/m3•d，允許進(jìn)水COD的濃度達到8000mg/L，苯酚類(lèi)小于1000mg/L，可對CODCr實(shí)現85％以上的去除率，可對苯酚類(lèi)污染物實(shí)現99％以上的去除率。反應器氧利用率大于50%，表現出高效與低能耗。該反應器耐受毒性負荷、濃度負荷及水力負荷均高于常規反應器。
（2）水解酸化系統
O1出水進(jìn)入水解池，在水解池主要發(fā)生兩個(gè)化學(xué)過(guò)程：
水解酸化作用。在厭氧條件下，O1出水中的殘余有機物（主要為難降解大分子有機物）被厭氧污泥分解為小分子、易降解的有機物。
反硝化作用。反硝化過(guò)程即以好氧池回流的NO3-N為電子受體，以有機物為電子供體，將NO3-N還原為N2，同時(shí)高富集的反硝化菌能使芳香烴無(wú)機化，產(chǎn)物為N2O。廢水中大部分COD被去除。
反硝化作用是在低氧濃度或無(wú)氧條件下，由多種反硝化菌作用，將硝酸鹽氮還原為亞硝酸鹽，最終變?yōu)榈獨庖绯龅倪^(guò)程：
反硝化反應總方程式：
由反應可知，每還原1gNO3可消耗2.47g甲醇（3.7gCOD；1.72gBOD5），同時(shí)產(chǎn)生3.57g左右的碳酸鹽堿度（以CaCO3計）。
（3）O2曝氣池
在O2曝氣池利用活性污泥中含有的大量細菌和原生動(dòng)物等好氧微生物，在有氧的情況下，經(jīng)過(guò)硝化反應，廢水中的氨態(tài)氮被轉化為硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮，同時(shí)對殘余有機物進(jìn)行吸收、分解，最終變成CO2和H2O，以達到處理污水的效果。這些好氧微生物通過(guò)對酚、氰有機物的吸收分解，同時(shí)也滿(mǎn)足了自身的生長(cháng)需求。
硝化作用：在亞硝酸菌和硝酸菌等硝化細菌的作用下，把氨氮氧化成亞硝酸鹽，最終變?yōu)橄跛猁}的過(guò)程。
硝化反應總方程式：
在硝化反應中，1g氨氮轉化為硝酸鹽氮耗氧4.57g，同時(shí)消耗7.14g重碳酸鹽堿度（以CaCO3計）。此過(guò)程去除大部分有機物和大部分的酚、氰。
2.2.3 后混凝處理部分
后混凝采用投加聚合硫酸鐵和活性炭，實(shí)現進(jìn)一步降解的目的。投加活性炭的目的是去除可吸附性的有機污染物，降低COD、色度等濃度，降低后續臭氧的添加量，獲得更好的出水效果。
2.2.4 污泥常見(jiàn)的異常問(wèn)題及對策
（1）二沉池出水帶有細小懸浮污泥顆粒
產(chǎn)生原因主要有：因短流而減少了停留時(shí)間，使絮體在沉降前即流出；活性污泥過(guò)度曝氣，使污泥過(guò)氧化；水力超負荷；因操作或水質(zhì)關(guān)系產(chǎn)生針狀絮體。
解決方法有：減少水力負荷；調整出水堰的水平；投加化學(xué)絮凝劑；調節曝氣池中運行的工藝，以改善污泥的性質(zhì)。如缺營(yíng)養時(shí)，應加營(yíng)養；如泥齡過(guò)長(cháng)，則應使之縮短，合理控制曝氣量。
（2）污泥上浮、污泥結塊、堆積并引起污泥解絮，污泥升至表面。
解決辦法有：加大排放污泥量；更換損壞的刮泥板；將黏附在二沉池內壁及部件上的污泥用刮泥板刮去。
2.3 各單元處理效率
對此系統進(jìn)行長(cháng)時(shí)間監測，2月份平均數據見(jiàn)表3。由此可以看出，O1曝氣池對COD的處理率約為93%，對硫氰化物的處理率約為99%，硫化物、揮發(fā)酚去除率為100%，但是氨氮大幅上升。理論上,100mgSCN-可釋放24mgNH4-N，其中約10%被微生物作為氮源利用轉化為生物質(zhì)，其他則以NH+4形式進(jìn)入水體，因此造成了氨氮的上升。高氨氮經(jīng)過(guò)水解池、O2曝氣池的硝化與反硝化作用被微生物分解到個(gè)位數，最后出水指標全部達標。
2.4 主要影響因素
（1）BOD負荷率。
（2）營(yíng)養物質(zhì)。
（3）溶解氧：O1系統活性污泥為去除COD的好氧微生物，對溶解氧的要求為1.5～2.5；水解池厭氧酸化菌群要求溶解氧為<0.1，反硝化菌要求溶解氧<0.5。超過(guò)上限時(shí)，厭氧酸化菌會(huì )大量死亡，反硝化細菌會(huì )降低活性。O2池內微生物為氨氧化細菌和亞硝化細菌，要求溶解氧的濃度為3～5。
（4）pH值：因廢水到O（二級曝氣池）時(shí)夾帶高2濃度的氨氮，在pH值較高時(shí)，氨氮在水中以氨分子的形式存在，而氨氧化細菌和亞硝化細菌對氨分子的耐受性極差，如長(cháng)時(shí)間接觸高濃度的氨分子（即O2池PH值控制較高），會(huì )導致該細菌大量死亡，對系統造成嚴重沖擊。
（5）溫度：溫度過(guò)低，活性污泥將會(huì )失去活性，導致系統處理效率降低；溫度過(guò)高，污泥將解體、死亡。
（6）有毒物質(zhì)：酚、氰、油、硫化物等。
3、結論
通過(guò)多年的焦化廢水處理工作經(jīng)驗，總結出許多系統運行中的異常情況及對策（見(jiàn)表4）。
作為水處理工作者，要及時(shí)觀(guān)察系統中每一個(gè)環(huán)節的變化和異常，保障系統的穩定運行。
好氧→水解→好氧脫氮除磷工藝具有抗沖擊能力強的特點(diǎn)，廢水指標波動(dòng)大或有毒物質(zhì)較多時(shí)也能達到穩定運行的工藝要求；減少了二沉池、污泥回流泵等設備、設施；節省了電能消耗及空間占用。通過(guò)O1曝氣池減少了廢水有機物指標（COD），降低了后續處理系統的負擔，使剩余污泥排入污泥分離池最終到壓濾機。（來(lái)源：天津天鐵煉焦化工有限公司）
