啟東市焦化廢水深度處理一體化設(shè)備追求實(shí)用

　　焦化廢水是煤在高溫干餾、煤氣凈化以及化工產(chǎn)品精制過(guò)程中產(chǎn)生的廢水，其主要污染物為氨氮、、硫化物、苯系物、酚類(lèi)、雜環(huán)和多環(huán)化合物等。我國(guó)目前有1300多家焦化企業(yè)，主流生化處理工藝多為不同形式的A/O法，而廢水經(jīng)生化處理后很難實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，故有效的深度處理技術(shù)是焦化廢水處理及回用的關(guān)鍵。

　　臭氧氧化作為目前應(yīng)用泛的一種高級(jí)氧化技術(shù)，其產(chǎn)生的羥基自由基(·OH)可以將部分有機(jī)污染物氧化為CO2，H2O，同時(shí)還可以將部分長(zhǎng)鏈、難降解物質(zhì)氧化破碎為短鏈小分子，提高可生化性。因此，臭氧氧化工藝往往與生化工藝相結(jié)合，目前應(yīng)用較廣泛的是“臭氧+曝氣生物濾池(O3+BAF)"工藝，而膜生物反應(yīng)器(MBR)相對(duì)BAF擁有更好的生化處理機(jī)能和固液分離效果，用MBR代替BAF組成的“O3+MBR"工藝應(yīng)用于焦化廢水的研究和工程實(shí)例少見(jiàn)報(bào)道。

　　遼寧省某焦化廠(chǎng)廢水處理工程采用“AAO+混凝"二級(jí)處理工藝，出水未能達(dá)標(biāo)排放，擬進(jìn)行提標(biāo)改造作為循環(huán)水回用。本文采用中試“O3+MBR"組合工藝對(duì)該廢水處理工程混凝出水進(jìn)行處理，以滿(mǎn)足反滲透系統(tǒng)的進(jìn)水要求，分別對(duì)臭氧投加方式、臭氧氧化時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化，以?xún)?yōu)化后的臭氧氧化出水為MBR系統(tǒng)進(jìn)水，考察了MBR系統(tǒng)不同停留時(shí)間的處理效果并進(jìn)行優(yōu)化，擬為該廢水處理工程的提標(biāo)改造提供技術(shù)支持和參數(shù)。

臭氧發(fā)生器規(guī)格為80g/h，試驗(yàn)時(shí)保持氣體流量和臭氧濃度基本不變。一體式MBR膜組件產(chǎn)水量為5~10t/d，采用PVDF平板膜，膜孔徑≤0.1μm，單片膜面積0.4m2，共50片，出水泵通過(guò)時(shí)間繼電器控制，產(chǎn)水8min，停止2min，運(yùn)行過(guò)程中無(wú)需沖洗，2個(gè)月進(jìn)行一次維護(hù)性清洗。膜跨膜壓差(TMP)通過(guò)真空表來(lái)檢測(cè)。MBR膜組件底部設(shè)有曝氣裝置，可提供微生物新陳代謝所需的氧氣，同時(shí)能產(chǎn)生紊動(dòng)以沖刷膜表面，污泥接種該焦化廠(chǎng)好氧池污泥，污泥質(zhì)量濃度維持在7000~12000mg/L。

啟東市焦化廢水深度處理一體化設(shè)備追求實(shí)用

等的研究表明，多點(diǎn)布?xì)饪捎行Т龠M(jìn)臭氧傳質(zhì)，并對(duì)水中有機(jī)物具有良好的處理效果，但當(dāng)布?xì)恻c(diǎn)個(gè)數(shù)多于3個(gè)時(shí)，臭氧傳質(zhì)效率無(wú)明顯提升，并且易造成出水ρ(O3)過(guò)高，不利于后續(xù)工藝運(yùn)行。黃年龍等[5]的研究表明，采用2點(diǎn)布?xì)鈺r(shí)，第1段臭氧投加量一般為投加總量的50%~80%，采用3點(diǎn)布?xì)鈺r(shí)，第1、第2、第3段臭氧投加量分別為總量的80%~40%，10%~30%和10%~30%。因此，本試驗(yàn)選取的臭氧投加方式為單段、2段(1∶1，2∶1)、3段(1∶1∶1，4∶2∶1，6∶3∶1)6種方式。

　　不同臭氧投加方式下色度的去除效果如圖2所示。試驗(yàn)過(guò)程中進(jìn)水色度在60~80倍變化，廢水在臭氧柱內(nèi)停留時(shí)間均為30min，出水色度為36~52倍，單段、2段(1∶1，2∶1)、3段(2∶1∶1，4∶2∶1，6∶3∶1)6種投加方式下的色度平均脫除率分別為30.75%，35.80%，37.82%，36.23%，40.63%，43.39%?？梢?jiàn)，當(dāng)投加方式及比例為3段(6∶3∶1)時(shí)，色度去除率。

　不同臭氧投加方式下COD的去除效果如圖3所示。6種臭氧投加方式下COD平均脫除率分別為26.39%，28.48%，30.17%，32.22%，37.58%，40.25%。由于臭氧在臭氧柱內(nèi)上升的過(guò)程中，臭氧氣泡粒徑逐漸變大，傳質(zhì)效果變差，同時(shí)臭氧半衰期短，當(dāng)采用單段和2段投加時(shí)，第1、第2段投加的臭氧未被充分利用而逸出或分解，導(dǎo)致臭氧利用率偏低。同時(shí)，在臭氧柱中隨著水流方向，廢水中有機(jī)物含量逐漸降低，所需臭氧量逐漸降低。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，COD脫除率從