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焦化廢水是在煤制焦、煤氣凈化及焦化產(chǎn)品回收等過程中產(chǎn)生的[1],其成分復雜、有機物含量高且難降解,大多以芳香族及雜環(huán)化合物的形式存在[2],致使COD、氨氮、酚和氰的濃度較高,是一種可生化性差、處理難度大的工業(yè)廢水。目前國內(nèi)焦化廢水處理普遍采用以生物處理為核心的A-O(包括A2-O和A-O2)工藝,但出水COD多難以達標[3-4],且處理中均須加入至少1倍的新鮮水予以稀釋[5-7],增加了處理水量和處理成本。在水資源嚴重短缺,環(huán)境保護形勢極其嚴峻的我國,迫切需要找到一條焦化廢水減量化并循環(huán)回用的新途徑。針對焦化廢水中諸多污染物質(zhì)很難被傳統(tǒng)的生化處理去除的特點,開發(fā)出了一種新工藝即物化預(yù)處理/生物處理(A-O)/膜生物反應(yīng)器(MBR)。首先通過物化預(yù)處理預(yù)先降解部分污染物并提高廢水的可生化性,生物處理后采用膜生物反應(yīng)器進一步提高處理效率。試驗連續(xù)考察了中試流程對焦化廢水的處理效果,并與現(xiàn)有的焦化廠酚氰廢水處理工程進行了比較。1·試驗材料與方法現(xiàn)場中試用水取自某焦化廠的焦化原水,其成分復雜、水質(zhì)波動大,并含有生物抑制性物質(zhì)。特別是本中試試驗期間的某段時間正值該廠新建焦爐的投產(chǎn)調(diào)試階段,水質(zhì)完全不正常,波動很大,極其嚴重地干擾了生物處理系統(tǒng)的正常運行。試驗期間的原水水質(zhì)見表1。廢水的pH值在6·5~10·0,均值為8·0,廢水溫度在25~35℃,平均值為30℃。中試試驗工藝流程如圖1所示,中試裝置見圖2。現(xiàn)有的廢水處理流程見圖3。物化預(yù)處理是物化技術(shù)的組合,包含化學反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、過濾、混凝沉淀等處理。其關(guān)鍵設(shè)備是物化反應(yīng)器,內(nèi)裝有復合填料,并根據(jù)水質(zhì)不同進行單元組合,加入復合藥劑。廢水中的污染物在物化反應(yīng)器中發(fā)生一系列的化學反應(yīng)和氧化還原反應(yīng),從而使污染物降解。中試裝置生物處理部分的工藝設(shè)計完全模擬焦化廠現(xiàn)有處理系統(tǒng)A

-O工藝的設(shè)計參數(shù)。經(jīng)物化預(yù)處理后的廢水依次進入?yún)捬醭睾秃醚醭?在此廢水中的大部分有機物被降解。NH3-N在好氧池內(nèi)硝化,在厭氧池內(nèi)反硝化。好氧池出水混合液回流到厭氧池。生化出水從好氧池流入膜生物反應(yīng)器(MBR)進行固液分離,清水從膜內(nèi)抽出。膜組件采用抗污染的聚偏氟乙烯(PVDF)中空纖維膜,簾式結(jié)構(gòu)。膜的截留作用延長微生物在系統(tǒng)中的停留時間[8],提高污泥濃度,增強系統(tǒng)對水力負荷和污染物負荷變化的適應(yīng)性。大部分污泥回流到好氧池,剩余污泥排出。2·試驗數(shù)據(jù)與圖表解析在中試系統(tǒng)連續(xù)運行期間,對流程各段水質(zhì)以及焦化廠現(xiàn)有處理系統(tǒng)水質(zhì)進行了逐日監(jiān)測,并將中試系統(tǒng)的去除效果與焦化廠現(xiàn)有系統(tǒng)(加1倍左右稀釋水)的處理效果進行了比較。2·1　提高廢水可生化性的效果物化反應(yīng)器不僅能降低焦化廢水中的有機物濃度,并且能改善有機物質(zhì)的組成,進而提高廢水的可生化性。用ρ(BOD5)/ρ(COD)比值表示的經(jīng)物化反應(yīng)器處理前、后廢水可生化性的變化如圖4所示。經(jīng)過預(yù)處理,ρ(BOD5)/ρ(COD)的比值平均提高了9·8%。