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A-O生化工艺在焦化废水处理中的应用第12期李应超等:A/O生化工艺在焦化废水处理中的应用?33?A/O生化工艺在焦化废水处理中的应用李应超，代永前(河南平煤天宏焦化公司，河南平顶山467001)摘要:通过对平煤天宏焦化公司原生物好氧脱酚，脱孰废水工艺改造为A/O生化处理废水工艺后，出水水质各项指标均达到国家《废水综合排放标准》(GB8978—1996)屮规定的一级排放标准.同吋对焦化废水处理工艺，设备选型及工艺参数等方面进行了调整，改进，也为其他同行处理焦化废水的工艺设计和运行提供了借鉴.关键词:焦化废水;生化处理;厌氧;好氧;生物脱氮屮图分类号：X784文献标识码:B文章编号:1003—3467(2008)12—0033—03平煤天宏焦化公司废水处理工艺原为好氧生物脱酚，脱氧，处理能力40m/h.在运行过程中，CODc(350mg/L)和NH3一N(240mg/L)两项指标远远高于国家规定的一级排放标准.2007年我公司在原好氧生物脱酚，脱氟废水工艺的基础上，在好氧前面増加了缺氧反硝化脱氮废水处理装置，处理废水能力不变•通过开工，调试和运行，外排水质各项指标均达到国家《废水综合排放标准》(GB8978—1996)中规定的一级标准.1改造后的工艺介绍此次改造是在原生物好氧降解酚，氧等普通生化工艺基础上，改扩建为以牛物降解酚，氧及脱出氨氮为主的A/O牛物处理废水工艺，使处理后出水中的COD降到100mg/L以下，氨氮降到15mg/L以下，同时要求运行成本低,操作简便易控制等.1.1工艺流程改造后的废水处理工艺，采用A/0内循环生物脱氮处理工艺，工艺流程如图1所示•预处理后的废水和二沉池上清液回流进入缺氧池.在大量的反硝化杆菌和兼性厌氧菌的作用n下，废水中部分芳坯类化合物和含碳有机物转化为可生物降解的物质，图1改造后的废水处理工艺流程图同时，部分有机物也得到降解•缺氧池出水和沉淀池回流污泥进入好氧池，通过多种微生物的协同作用，去除残留的有机物并实现NH4+的好氧硝化，并最终转化成硝酸盐和亚硝酸盐•好氧反应后的泥水混合液进入沉淀池，分离后的上清液大部分作为冋流水送至缺氧池，剩余部分进入后级处理系统合格后外排.沉淀池分离出的活性污泥大部分回流到好氧池中，剩余污泥送至污泥处理系统.1.2设施改造及投入在原生化处理曝气池前端新建缺氧池,缺氧池采用牛物膜处理工艺;将原有的吸附再生工艺曝气池改造成完全混合推流式好氧池;为提高充氧效率，述将原曝气池内双螺旋曝气器改为微孔曝气器，以降低好氧池动力损耗，更换了鼓风机•为防止微孑L曝气器管道发生腐蚀，堵塞，将原有碳钢空气管道改为不锈钢管道;原预处理和后处理系统基木保持不变回流液水中硝酸盐和亚硝酸盐转化为N:排人大气;1.3改造前后水质对比（见表1）表1改造前后水质对比收稿日期:2008—10—06作者简介:李应超（1963—），男，工程师,从事工业废水的处理，电话:15837519097.34?河南化工HENANCHEMICALINDUsTRY2008年第25卷2开工调试情况2」提高蒸氨效果，降低脱氮负荷出水水质优劣的关键在于生化系统的运行效果，生化系统的运行效果取决于能否培养驯化出焦化废水生物脫氮工艺所需微生物以及能否控制好影响微牛物的环境因素等•为了减轻牛化处理的氨氮负荷，在开工调试过程中，在蒸氨前增加了剩余氨水的加碱量，由原来的蒸氨废水pH值7〜8调至8—8.5,这样不但降低了蒸氨废水屮的氨氮含量，而且也为硝化反应提供了足够的碱源.2.2牛化处理微牛物的培养与驯化微生物的培养与驯化主要包括好氧池内好氧炭化菌，亚硝化菌和硝化菌及缺氧池内专性反硝化杆菌和兼性厌氧菌的培养及驯化•由于焦化废水生物脱氮处理所需微生物种类较多n口差异较大，环境条件要求较高，导致焦化废水处理微牛物培养驯化需要较长时间.好氧菌接种污泥取自原普通生化曝气池，运行方式为间断进水，间断曝气，集屮排水•当污泥浓度升高到一定数值吋，开始控制进水中对硝化菌有抑制作用的氨氮和BOD的浓度(BODWlOOmg/L,NHW150mg/L),培养亚硝化菌及硝化菌.由于生物脱氮工艺为多菌种共存系统，存在着细菌相互竞争，相互抑制的现象，且亚硝化菌和硝化菌作为一对共生菌，相互依存，缺一不可,因此应创造适合多菌种牛存和增长的适宜条件,才能使其快速增长.亚硝化菌和硝化菌采用连续培养方式.经过一个月的污泥培养，污泥沉降比(SV)达到25%以上，好氧池中NO;逐渐增加,向好氧池加碱，调整泥水混合液pH值(pH值为7.5—&2).No;达到峰值后又逐渐降低,NO;逐渐增加.经过两个月运行后,好氧池出水中NH—N,No;,NO;浓度均保持相对稳定，说明亚硝化菌和硝化菌培养完毕•当污泥出现滞长现象时，即可启动缺氧池进行专性反硝化杆菌和兼性厌氧菌的培养与驯化.缺氧池接种污泥取自好氧池中泥水混合液.缺氧池生物接种后，经过1O天左右的生物挂膜着床增长,池面上出现大量气泡，我们将气泡收集后进行色谱分析，发现其中90%为N:,说明缺氧池内专性反硝化杆菌和兼性厌氧菌培养完成•在此期间严格控制缺氧池中废水中的溶氧量(DO:0.5—0.6mg/L),为专性反硝化杆菌和兼性厌氧菌提供适宜的生存繁殖空间•在污泥驯化完成后，系统进入稳定运行阶段•根据微生物的生长环境，调整缺氧池，好氧池的运行参数，使其在最佳的技术和经济状态下运行.稳定运行阶段生化系统出水主要污染物的去除情况见表2.表2生化系统出水主要污染物的去除情况项目〜7JG”mg?L去除率范围平均％从表2可以看岀，进水中的COD和NH,—N在规定的范围内波动，对出水水质影响不大.实践表明，若使处理后出水COD低于100mg/L,NH,—N低于15mg/L＞技术，经济的角度岀发，则生化处理系统进水COD应控制在2000mg/L,NH一N浓度控制在250mg/L以下,可以达到排放标准.3运行调试的注意事项及存在的问题3」控制进水水质水量根据焦化废水主要来源水质，水量的原始统计数据以及设计方案的规定，进入污水处理系统的废水水质，水量必须达到设计要求，避免出现波动较大现象.n3.2废水预处理为降低后续牛化处理负荷，减轻有毒物质的冲击负荷，同时为稳定后续生化处理效果，利于操作管理，废水进入系统以前需进行预处理，把废水中的油类，水温，悬浮物和氨氮控制在合理的范围内.3.2.1控制进水COD含量进水COD波动过大，会对系统运行带来很大冲击•因此，应根据设计要求严格控制进水COD在要求范围内.在调试阶段COD控制在IOOOmg/L以内，运行期间控制在2200mg/L.3.2.2控制进水水温来自老厂区焦油加工过程中产牛的废水，蒸氨废水，特别是夏季水温都很高,需经板式冷凝器及雾化冷却器冷却到38°C以下再排人调节池.323控制进水屮油类含量煤气冷凝废水及各处清浊分流的浊水经重力隔油，气浮除油处理并蒸氨后（含油低于50mg/L）,再排入调节池.3.2.4降低氨氮浓度第12期李应超等:A/O生化工艺在焦化废水处理中的应用?35?剩余氨水先通过蒸氨系统，通过挥发氨和固定氨分解蒸馅，将其氨氮浓度由2800mg/L降低到250mg/L后,排人调节池.3.3缺氧池的运行331碳源的投加在运行牛产中密切注意COD与氨氮浓度比不小于3〜5,当低于此值时要向缺氧池中投加有机碳源,碳源的投加功能为促进反硝化菌的代谢和生长.操控碳源投加装置，调节加药量，要满足均匀投加的工艺指标要求.3.3.2回流液流量的控制A/O工艺要求大部分混合液回流到缺氧池，以确保反硝化的正常进行，因此回流比的大小直接影响系统的脱氮效果•回流比太小，则出水NH—N浓度偏高，大部分硝态氮随终沉池出水流出，无足够的硝态氮供反硝化，势必影响脱氮效率•一般认为，回流比越n大，脱氮效率越高;其实不然，当回流比过高，则不仅多耗费动力，述会因回流量增加，导致缺氧池屮COD与NH—N比值下降,若低于1.0时，废水中有机碳源不能充分利用,脱氮速率反趋变慢.我们分别在回流比2,3,4三种情况下进行运行比较，当回流比控制在4时,去除率可达到91.3%以上,脱氮效果好.3.3.3溶解氧(DO)值监控在反硝化过程中,反硝化杆菌和兼氧微生物也需要部分氧气，供氧不足和供氧过量均会导致池内微生物分解能力降低，出水水质变差,我厂的反硝化系统采用生物膜法工艺，由丁污泥在填料形成絮凝污泥团，需氧量偏高，一般控制在0.6—0.9mg/L时反硝化效果良好.3.4好氧池的运行341纯碱和磷的投加纯碱投加功能为补充硝化所需碱度，控制pH值在7.5〜8.2之间.pH值的不同可使微生物硝化反应形成不同的硝态氮(亚硝酸氮及硝酸氮)•亚硝酸氮有致癌作用,且对出水水质有较大的影响，应尽量减少亚硝酸氮的生成，操控纯碱投加装置，调节加药量，满足均匀投加的要求•磷是合成酶和微生物细胞所不可缺少的物质，我们根据进水中的碳氮比，每天适当加入磷酸二氢钠，确保出水含磷量在0.5—10mg/L,满足微生物的需求.3.4.2温度监控焦化污水生物处理系统是利用屮温细菌降解有机物的原理而进行设计的，当温度过高或过低均会影响细菌的代谢功能，甚至导致细菌死亡，进而影响废水的处理效果，所以应严格控制和监测进入生物处理中的废水温度，一般控制在25〜35cl二之间比较适宜.3.4.3溶解氧(DO)值监控利用好氧微牛物高牛化速率的特性来去除有机污染物质，而水中溶解氧的存在是好氧菌生长的必要条件•溶解氧值过高或过低对处理效果均不利：过高会导致污泥老化而沉淀性能下降，进而形成出水污泥解絮和漂泥现象;供氧不足会导致池内好氧微牛物数量减少，牛化处理效率降低，出水水质变差，一般控制在3一4mg/L时污泥生长良好.3.5存在的问题和解决办法3.5.1污泥出现解絮现彖在调试初期，污泥指数比较低,进水量也比较少,好氧段采用微孔曝气供氧法，造成调试初期溶解氧控制困难，污泥反复出现解絮，絮凝现象.我们在控制n溶氧量的同时,在曝气池屮投加粉末活性炭，增加了污泥的絮凝性（污泥不会失去活性）;活性炭具有改善活性污泥的沉降性能和抑制减少污泥膨胀等特性，活性炭与活性污泥经过一段时间的接触后，可以很稳定地嵌入于活性污泥中.在调试中污泥出现解絮，我们连续投加了3天,每天投加量为5-10mg/L,污泥得到很好的絮凝和沉淀.3.5.2污泥厌氧反硝化在运行过程中，二沉池突然出现污泥厌氧反硝化，引起污泥上浮现象，造成污泥流失，影响出水水质.我们采用以下处理方法并收到满意效果:①控制好反硝化条件，尽可能降低硝酸氮反硝化率;②增加沉淀池的出泥量，降低沉淀池的污泥层高度和停留时间减少，可防止污泥缺氧;③在缺氧池的容氧量不超过规定范围内,尽可能增加好氧区的溶解氧，使进入沉淀池的污泥不缺氧，有效避免了反硝化出现.3.5.3污泥体积膨胀在运行过程中，出现污泥体积达到80%-90%,污泥严重膨胀，外排水岀现NH,—N浓度上升，通过检查用试纸测量好氧池出水pH值在6-7Z间，出水明显出现弱酸性，考虑到有可能是弱酸性引起丝状菌繁殖过多引起污泥膨胀，我们及吋在好氧池中投加了纯碱，使pH值调节到7-8之间，经过24h运转,污泥体积基本回落到正常范围内.3.5.4调试经验和注意事项对于毒性大,生化性差的焦化废水，在污泥培养过程初期，宁可曝气不足也不能曝气过度，宁可营养河南化工HENANCHEM1CAL1NDUSTRY2OO8年第25卷延迟焦化富气压缩机故障分析与处理措施梁文彬(中海炼化有限公司惠州分公司，广东惠州516084)摘要:通过对延迟焦化富气压缩机运行中存在的问题，如机械方面问题:气阀故障,十字头活塞杆夹块断裂，气封泄漏等;机组附属设施方面:中间冷却器频繁泄漏，分液罐带液严重;工艺操作和电器仪表等方面的问题，进行分n析，并采取相应的解决措施，有效解决了机组的缺陷，实现了机组安全，平稳，连续的运行.关键词:延迟焦化装置;往复压缩机;气阀;气封中图分类号:TQ051.21文献标识码:B文章编号:1003—3467(2008)12—0036—041焦化常气压缩机的概况中海炼化有限公司惠州分公司延迟焦化装置三台富气压缩机采用2D12型往复式压缩机,是将焦化富气压缩后，送到脱硫装置脱硫，脱硫后高压富气进人到吸收稳定装置，分离岀液化石油气和焦化干气，焦化干气送入制氢装置牛产氢气，液化石油气作为产品岀厂.该压缩机在焦化装置的生产过程中起到非常重要的作用，是焦化装置的核心设备,其能否完好运行，关系到整个焦化，脱硫，吸收稳定及制氢装置的平稳生产•该压缩机正常生产过程中开二备，为两列对动二级复动水冷压缩机，型号2D12-60/15,设计参数为额定流量,3600Nm/h;—级条件:人口压力,25—30kPa,出口压力,0.3〜0.32MPa;人口温度,40°C,岀口温度,100。【二.出口条件:入口压力,0.28—0.3MPa,出口压力,1.5MPa;入口漏J艾,40C,出口温度,140oC;电机功率560kW.润滑方式为强制润滑.2生产过程中存在的问题2.1机械方面2.1.1气阀故障过剩也不可营养不足.我们厂调试初期出现污泥培养不好现象，在培养过程屮污泥总是处于生长一解絮一生长-再解絮这样-个恶性循环中•主要原因就是在污泥初步形成的阶段，过度曝气和营养不足造成污泥很快解絮•另外，注意调整好氧池中的pH值，尽可能使碱度满足硝化反应的需要.4改造效果天宏焦化废水处理站尽可能利用原有的I口设施，改建为同规模的新工艺，与新建同等规n模的焦化废水处理站投资比较，可节约投资1000万元左右.列外，将缺氧生物膜处理方法和好氧活性污泥处理方法有机的结合起来，使处理系统对COD的耐冲击力明显提高，岀水COD和氨氮达到外排标准•与公司原工艺对比，改造后新工艺少排COD95.0t,氨氮8O.24t;好氧池将双螺旋曝气器更换为微孔曝气器，降低了动力消耗.5小结A/O生化工艺的缺氧池采用膜法处理废水，起到牛物水解和反硝化的双重作用•从实际运行看，缺氧池对COD的耐冲击性比较高，即使COD达到3000mg/L也不会对系统产生太大影响;同时述有去除部分有机物的作用,降低了好氧池COD的负荷,使废水在好氧池中很快就能进行硝化反应，相对减少了好氧池的废水停留时间;缺氧段的反硝化过程也是产碱量的过程，降低了好氧段生化处理时投加纯碱的药剂成本.结果表明，这种微生物处理法不依赖特殊的处理构筑物,运行相对简单，经济，对高浓度氨氮基木不需要投加碳源，具有良好的应用前景.废水处理站的开工调试关键是通过系统调整,培养驯化出适应生物脱氮工艺的生物菌群，控制好影响各种菌群的环境参数，是焦化废水处理装置出水水质优劣的决定性因素.