钢铁行业清洁生产——焦化废水A/O生物脱氮技术

【保护视力色】 【打印】　【进入论坛】　【评论】 【字号 大 中 小】　2006-12-20 15-42

一、 所属行业 钢铁 二、 技术名称  焦化废水A/O生物脱氮技术 三、 技术类型  环保、节水综合技术 四、 适用范围 焦化企业及其它需要处理高浓度COD、氨氮废水的企业 五、 技术内容     1、技术原理     焦化废水A/O生物脱氮是硝化与反硝化过程的应用。硝化反应是指污水处理中，氨氮在好氧条件下，通过好氧菌作用被氧化为亚硝酸盐和硝酸盐的反应；反硝化是在缺氧无氧条件下，脱氮菌利用硝化反应所产生的NO-2和NO-3来代替氧进行有机物的氧化分解。     硝化反应是在延时曝气后期进行的，对焦化废水的生物氧化分解，氨氮降解在酚、氰、硫氰化物等被降解之后进行，需要足够的曝气时间，且氨氮的氧化必须补充一定量的碱度，硝化细菌属好氧性自养菌；而反硝化细菌属碱性异养菌，即在有氧的条件下利用有机物进行好氧增殖，在无氧缺氧条件下，微生物利用有机物—碳源，以NO-2和NO-3作为最终电子接受体将NO-2和NO-3还原成氮气排出，最终达到脱氮之目的。     2、工艺流程     A/O内循环生物脱氮工艺即缺氧—好氧处理工艺，其主要工艺路线是缺氧在前，好氧在后，泥水单独回流。缺氧池进行的是反硝化反应，好氧池进行的是硝化反应。焦化废水首先进入缺氧池，在这里反硝化细菌利用原水中的酚等有机物作为电子供体而将回流水中的NO3-N、 NO2-N还原成为气态氮化物（N2或N2O），反硝化出水流入好氧池，在好氧池内，缺氧池出水残留的有机物被进一步氧化，氨和含氮化合物被氧化成为NO3--N、 NO2--N。污泥回流的目的在于维持反应器中一定的污泥浓度，即微生物量，防止污泥流失。回流液旨在为反硝化提供电子供体（NO3--N、 NO2--N），从而达到去除硝态氮的目的。该工艺为前置反硝化，在缺氧池以废水中的有机物作为反硝化的碳源和能源，无需补充外加碳源；废水中的部分有机物通过反硝化反应得以去除，减轻了后续好氧池负荷，减少了动力消耗；反硝化反应产生的碱度可部分满足硝化反应对碱度的要求，因而降低了化学药剂的消耗。   六、主要设备     污水处理主要设备包括耐腐蚀泵、液下泵、计量泵，清、污水泵，平流式气浮净水设备，鼓风机及消音器，旋转布水装置，空气过滤器、组合填料、微孔曝气器、中心传动刮泥机、周边传动刮泥机、折浆式搅拌机、加药搅拌装置和撇油机、带式、螺压污泥脱水机   七、主要技术经济指标     A/O生物脱氮技术焦化污水处理效率高：该工艺对污水中的有机物、氨氮等均有较高的去除效果，当总停留时间HRT大于30小时，经生物脱氮后，出水各项指标，COD经PFS混凝沉淀后可降至 100mg/l 以下，达到污水排放标准。总氮的去除率受碳氮比的影响，一般在 40～60%；技术工艺流程简单，投资省，运行费用较低，降低硝化过程需要的碱耗；缺氧反硝化过程对污染物具有较高的降解效率，如COD、BOD、SCN－的去除率分别为 67%、38%、59%，酚和有机物的去除率分别为 62%、36%；由于硝化段采用强化生化专利技术，反硝化段采用了保持高浓度污泥的膜技术，提高了硝化及反硝化的污泥浓度，具有较高的容积负荷；具有较强的耐负荷冲击能力，操作管理相对简单。   八、技术应用情况     目前国内焦化行业废水处理主要采用A/O内循环生物脱氮技术，该技术对焦化废水处理达标外排及处理后回用起到决定性作用。处理装置出口，除COD外各项指标均达到国家综合排放一级标准。污水处理后出水指标如下： CODcr： 100～150mg/L ；   酚：0.5mg/L 以下； CN-： 0.5mg/L 以下；      油： 5mg/L 以下； 氨氮： 15mg/l 以下。     焦化废水处理后达标外排，取得了良好的环境效益和社会效益，采用A/O内循环生物脱氮技术处理焦化废水污染物的去除率为：CODcr 90～97.8% 、BOD596～99%、酚99～100%、NH4+—N94～99.5%、有机氮90～98%、CN－96～99%、SCN－>99%。   九、技术使用单位     A/O内循环生物脱氮工艺适用于新建、改扩建焦化工程污水处理及其他含高浓度COD、氨氮的有机废水处理。     目前国内焦化厂废水处理采用A/O内循环工艺的有三十多个，随着钢铁企业焦化工程改扩建及各地对环保要求的提高，焦化行业正陆续进行废水处理装置的新建和改造。在山西省数百座焦化厂中，真正上脱氮工艺处理污水达标的没有几家。预计未来将有五十多个项目将考虑采用类似技术进行工程建设。   十、技术推广的建议     A/O内循环生物脱氮技术自开发以来，已被广泛应用于国内焦化行业废水处理工程中，并在近3 至5年内仍将作为焦化废水处理的主导技术。随着人们环保意识地增强和国家对环保要求的提高，焦化行业正在或将对废水处理进行扩建或改造，市场前景良好。     目前A/O内循环生物脱氮工艺技术，投资、占地、运行费还较高，应继续不断优化技术，使处理设施、投资、占地等进一步减少，使综合处理成本降至4元/m3以下。建议停止萃取脱酚，采取萃取脱除污水和粗苯中有机氮（吡啶、喹啉、卡唑等）提高污水中COD/TN的比值；改进蒸氨工艺和设备，使蒸氨后污水含NHX-N<100mg/l，耗蒸汽量≯100kg蒸汽量/吨污水；处理后的焦化废水尽可能回用于焦化生产，如作熄焦补充水、除尘补充水、煤场洒水等，也可将处理后的废水送高炉冲渣或泡渣，减少外排水量，采取措施减少对环境及设备的影响。

责编：吕林 来源：国家发改委