【上海水处理设备网www.szxqhb.com】针对某市工业园区 5000m3/d焦化废水处置出水水质难以稳定达标的问题，采用“前端各厂 AO预处理—后端园区 OA O+Fenton深度处置”工艺模式，极大地提高了系统抗冲击能力，保证工业园区内焦化厂熄焦用水稳定达标。工程调试运行标明，两级生物处置模式解决了焦化废水生物系统易冲击问题，最终出水 CODNH4+NTN分别降至 2030＜ 2＜ 10mg/L去除率分别高达 99%98%95%同时，出水 CODNH+4NTNTP硫化物、挥发酚、油类均优于《炼焦化学工业污染物排放规范》GB161712012直排标准，并达到膜前标准，为焦化废水零排放奠定了基础。

关键词:焦化废水;两级生物处理;硝化反硝化;抗冲击能力

焦化废水是一种典型的有毒/难降解工业废水，煤在高温干馏、煤气净化和副产品回收和精制过程中产生的除含有高浓度的氨、氟化物等无机污染物外，还含有酚类、吡啶、喹啉、多环芳烃(PA H等有机污染物［12］。目前，工程中焦化废水 处 理 工 艺 主 要有 AO［3］、AO接触氧化、OA O［4］、AOA O［5］等。金涛等［6］通过工程改造标明，采用 AO工艺处置焦化废水，COD和 NH4+N去除率分别达到94． 7%和 97%李欢等［7］采用 AOO工艺处置焦化废水，纯水设备出水 NH4+N降至 5mg/L以下，COD及 TN去除效果较差。因受煤质、炉顶温度和蒸氨工艺影响，焦化废水水质水量极不稳定，生化处置易受冲击，导致熄焦水无法临时稳定达标，大量有毒有害污染物随着熄焦过程排放到大气环境。某焦化工业园区 5000m3/d污水集中处置项目，提出“前端各厂 AO预处理—后端园区 OA O+深度处置”模式，具有较强的抗冲击负荷能力，完全解决了工业园区内 5家焦化厂熄焦水稳定达标问题，为焦化废水零排放奠定基础。

1工程概况

某市工业园区内现有 5家焦炭生产企业，设计年产焦炭 550104t每年排放近 200104m3高浓度含酚、含氮的焦化废水。5家焦化厂生产废水污水厂已建成，因水量动摇及管理等问题，出水水质无法达到国家相关规范(见表 1故统一建设园区污水处置厂。

2工程设计方案

2.1设计水量和水质

工程设计规模为 5000m3/d主要用于集中处置预处理后的焦化废水。依据《炼焦化学工业污染物排放规范》GB161712012直排标准，设计进、出水水质见表 2

2.2工艺流程

采用两级处理模式，前端各厂预处置后废水排入园区污水处置厂进行深度处置，工艺流程如图 1所示。各焦化厂原水经前端生化预处理，进入园区调节池，经一级好氧处置去除局部 COD及氨氮，出水进入缺氧池反硝化脱除总氮，由调节池分流局部进入缺氧或投加适量葡萄糖提供反硝化碳源，再经二级好氧进一步脱除残留污染物。残留难生物降解污染物经原位吸附池和强化 Fenton氧化池加以去除，为保证熄焦池水质达标，出水最后经活性炭吸附塔后回至各焦化厂熄焦。

2.3主要处置单元设计

2.3.1前端各厂预处理系统

利用前端各焦化厂生化 AO处置系统，主要流程为调 节 池 2000m3/A O4000m3/二沉池(500m3为园区深度处置做预处理，去除废水中抑制硝化及反硝化菌属生长的SCN酚类、CN等，提高整个焦化废水处置系统的抗冲击能力。

2.3.2园区深度处置系统

① 调节池及事故池

调节池主要对 5家焦化厂预处理后的废水进行收集，并调节水质水量。设计尺寸为 40m30m6． 5m有效容积为 7000m3钢筋混凝土结构，共 1座。配有提升泵3台(1用2备)Q=300m3/hP=210kPaN=22kW另设有事故池 1座，尺寸为 45m37m6． 5m有效容积为 1000m3

② 一级好氧池和一级沉淀池

一级好氧池共 2座，设计尺寸为 35m12m6． 5m有效容积为 5000m3钢筋混凝土结构，推流式运行，水力停留时间为 24h配有可提升式硅橡胶膜微孔曝气管。配罗茨鼓风机，Q=30m3/minP=6． 5kPaN=45kW2用 1备。

一级沉淀池 1座，设计尺寸为 20m4． 1m有效容积为 800m3外表负荷为 0． 83m3/m2h配备有中心传动刮泥机，直径为 20m线速度为 3m/min减速机功率为 0． 75kW;配污泥回流泵，Q=300m3/hP=210kPaN=22kW1用 2备，污泥回流至好氧首端，回流比为 50%

③ 二级缺氧池和二级好氧池

二级缺氧池 1座，主要进行反硝化脱氮，设计尺寸为 20m17m6． 5m有效池容为 4000m3停留时间为 20h钢筋混凝土结构，配有水下搅拌器 4套，功率为 7． 5kW 纯水设备配有碳源储罐以及碳源投加计量泵 2台(1用 1备)向缺氧池投加适量碳源。

二级好氧池 1座，设计尺寸为 20m13m6． 5m有效池容为 3000m3停留时间约 14h钢筋混凝土结构，配有可提升式硅橡胶膜微孔曝气管，曝气与一级好氧曝气由鼓风机房共同提供。

④ 二级沉淀池

二级沉淀池 1座，设计尺寸为 20m4． 1m有效容积为 800m3外表负荷为 1． 04m3/m2h配备有中心传动刮泥机，直径为 20m线速度为 3m/min减速机功率为 0． 75kW;配污泥回流泵，Q=300m3/hP=210kPaN=22kW1用 2备，污泥回流至二级缺氧首端，回流比为 100%

⑤ 原位吸附池和强化 Fenton氧化池

原位吸附池主要通过投加适量净水剂，去除局部 COD以及 SS设计尺寸为 4m8m4m停留时间为 45min钢筋混凝土结构。配有 4台搅拌机，功率为 3kW;溶药池尺寸为 5m4m6m;净水剂储罐容积为 15m3螺杆泵 3台，功率为 1． 5kW流量为 2m3/h1用 2备;硫酸储罐容积为 10m3计量泵 3台(2用 1备)流量为 125L/h强化 Fenton氧化池设计尺寸为 4m8m4m停留时间为 45min钢筋混凝土结构。配 4台搅拌机，功率为 3kW;溶药池尺寸为 5m4m6m;催化剂储罐容积为 15m3螺杆泵 3台(1用 2备)功率为 1． 5kW流量为 2m3/h;双氧水储罐容积为10m3计量泵 2台(1用 1备)流量为 125L/h;硫酸储罐容积为 20m3计量泵 3台(2用 1备)流量为 125L/h;液碱储罐容积为 15m3计量泵 3台(2用 1备)流量为 125L/h

⑥ 原位吸附和强化 Fenton氧化沉淀池

原位吸附及强化 Fenton氧化沉淀池的设计尺寸及参数参照二级沉淀池。

⑦ 可再生活性炭吸附塔

可再生活性炭吸附塔主要强化去除水体中残留的污染物，焦化废水处置系统最后一道保证。设计塔高为22m底面积为10m2流速为8m/h不锈钢结构，共 3座。进水方式为下进上出，四周进水，防止短流。纯水设备配有化工泵 4台(2用 2备)Q=170

m3/hP=500kPaN=22． 8kW

⑧ 污泥浓缩池

污泥经浓缩后送往压滤机房进行脱水处理，包括生化系统剩余污泥、原位吸附池和强化 Fenton氧化池产生的化学污泥。设计尺寸为 20m5． 9m共 1座，钢筋混凝土结构。配叠螺式污泥脱水机及附属设备，处置量为 20m3/h出泥含水率为 80%共 3台(1用 2备)

3调试与运行效果

为满足工业园区内 5家焦化企业正常生产熄焦用水量，园区需在1个月内将处置量由最初的1000m3/d提升至 5000m3/d由于前端 5家企业生化系统对 COD具有一定去除能力，对氨氮及总氮脱除效果较差，焦化废水进入园区污水厂后，COD去除负荷较低，氨氮及总氮去除负荷较高。调试过程中，园区一级好氧污泥回流比为 50%二级好氧污泥至缺氧回流比为 100%

3.1日处置量提升及硝化负荷分配

园区生化段 COD去除负荷较低，主要受到硝化负荷的限制。针对焦化废水硝化负荷的工程数据较为缺乏的问题，水量提升前，经批量试验评价园区一段、二段的污泥硝化负荷分别为 15． 9821． 24kgNH4+N/h调试后，处置量为 4000m3/d时，一段、二段污泥硝化负荷分别提升至 35． 3333． 35kgNH4+N/h以试验数据为基础，指导工程中硝化负荷的提升，结果见图 23可见该方法可以快速提升水量以及硝化负荷且坚持硝化效果稳定。

3.2CODNH4+N去除效果

系统对 CODNH4+N去除效果分别见图 45如图 4所示，强化 Fenton出水 COD已降至 6070mg/L去除率达 97%以上，再经活性炭出水后COD低至 2030mg/L去除率高达 99%如图 5所示，园区二段二沉池出水氨氮长期保证在6mg/L以下，活性炭出水稳定在2mg/L以下，去除率达98%园区污水厂回水至各焦化厂熄焦用水 CODNH4+N可以满足熄焦池水标准，降低熄焦过程中产生的挥发性有机物，提高焦炭品端 5家污水厂遇到多次冲击，前端响，但园区污水厂依旧稳定运行。

3.3反硝化总氮去除效果

总氮去除效果见图 6

硝化调试完成后，水量主要进入一段好氧池，如图 5所示，NH4+N一段好氧基本降解完成，二段缺氧池进行反硝化，无需增加硝化液回流管线。生物脱氮过程中，COD∶ TN=46无需外加碳源，但本工程碳源不足，需要投加一定碳源。如图 6所示，脱氮稳定后，园区二沉池出水总氮在30mg/L以下，基本稳定在20mg/L最终活性炭出水总氮在10mg/L以下，脱氮效率在95%以上。

3.4最终出水水质

调试完成后，随机抽取 3天园区最终出水水质，平均值如表 3所示。从表 3中数据可以看出，园区出水水质均远低于《炼焦化学工业污染物排放规范》GB161712012直排标准，且满足工程设计规范。

4结语

工业园区内焦化废水“前端各厂预处理—后端园区深度处置”两级处置出水指标均满足纯水设备《炼焦化学工业污染物排放规范》GB161712012处置效果稳定良好，奠定了焦化废水零排放基础。

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