焦化生化污水工藝指標(biāo)提高技術(shù)
盛隆化工有限公司在實施130萬t焦炭、15萬t甲醇的煤化工技改項目時,根據(jù)項目建設(shè)三同時(防治污染的措施必須與主體工程同時設(shè)計、同時施工、同時投產(chǎn)使用)和生產(chǎn)實際情況的要求,將原有50m3/h生化污水處理站進(jìn)行異地擴(kuò)建為一座150m3/h生化污水處理站。擴(kuò)建后的生化污水處理調(diào)試期間出現(xiàn)了運(yùn)行負(fù)荷、氨氮、COD指標(biāo)不穩(wěn)定等問題。通過加強(qiáng)原水的管控,優(yōu)化調(diào)節(jié)工藝流程,改良藥劑的添加種類等措施,處理后的水質(zhì)達(dá)到了GB16171煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的限值要求。
1、生化污水處理站基本情況
生化污水處理站采用AO工藝,注重強(qiáng)化預(yù)處理系統(tǒng),具體工藝情況如圖1所示。
系統(tǒng)的預(yù)處理系統(tǒng)重點放在了除油上,豎流式沉淀池3座,主要負(fù)責(zé)處理重油;氣浮除油機(jī)兩臺,主要是處理輕油;同時加了生物絮凝,主要是利用外排準(zhǔn)備壓濾前的污泥進(jìn)行吸附絮凝,降解部分有毒物質(zhì),為后繼的生化運(yùn)行做準(zhǔn)備工作;在調(diào)節(jié)池加裝了潛水?dāng)嚢铏C(jī)和空氣曝氣盤,前者是為了攪拌,后者在攪拌的同時兼顧吹除或者是硝化部分氨氮;調(diào)節(jié)池后原設(shè)計還有水解酸化池,目的是為一些大鏈有機(jī)物進(jìn)行斷鏈,為后續(xù)的生化運(yùn)行提供保證,后來因效果不明顯,實際只作為通道使用。
在缺氧池上主要采用了潛水?dāng)嚢铏C(jī),沒有采用組合填料,通過攪拌讓厭氧菌懸浮起來,充分與污水進(jìn)行接觸,提高反硝化效率;好氧池采用的是盤式曝氣頭,在后兩組曝氣池內(nèi)為提高效率增加了組合填料,好氧池后端的硝化液回流至厭氧池前端,二沉池的污泥回流至好氧池前端。
在生化處理后污水進(jìn)入絮凝沉淀系統(tǒng),主要是通過添加一些化學(xué)絮凝藥劑來進(jìn)一步降低水中的COD、NH3-N,以達(dá)到GB16171―2012的回用水標(biāo)準(zhǔn)。A/O系統(tǒng)主要水池規(guī)格(污水停留時間85.9h)如表1所示。
2、運(yùn)行調(diào)試情況
系統(tǒng)建設(shè)后由總包方負(fù)責(zé)指導(dǎo)調(diào)試運(yùn)行,前后調(diào)試運(yùn)行時間達(dá)到了1a多,運(yùn)行負(fù)何較低,只能達(dá)到60m3/h,同時氨氮的降解率低,平均75.24mg/L,無法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求,只能在后續(xù)增加化學(xué)藥品來保證水質(zhì)合格,增加了運(yùn)行成本。COD的控制稍好一些,平均也有315mg/L。托管前O池氨氮及COD控制圖如圖2所示。
鑒于環(huán)保要求和降成本的需要,2018年初經(jīng)過多方考察,決定與某水處理技術(shù)有限公司進(jìn)行合作,合作方式采用技術(shù)托管運(yùn)行的方式,由乙方出技術(shù)人員指導(dǎo),甲方原班人員進(jìn)行操作運(yùn)行,目前來看效果較為明顯。托管后O池及終沉池氨氮控制如圖3所示,COD控制如圖4所示。
從圖3、圖4中可以看出,托管后O池后氨氮平均在3.85mg/L,終沉池平均在0.696mg/L;O池COD月平均252.7mg/L,終沉池月平均在85.9mg/L。以上數(shù)據(jù)均達(dá)到了GB16171―2012的間排標(biāo)準(zhǔn)(以上所引用托管前數(shù)據(jù)為2017年4月份化驗數(shù)據(jù),托管后的數(shù)據(jù)為2020年1月份的數(shù)據(jù))。
3、調(diào)試運(yùn)行管理措施
3.1 加強(qiáng)原水的管控
來水控制一是強(qiáng)化做好污水分流,嚴(yán)格將生產(chǎn)界區(qū)的生產(chǎn)廢水和生活污水分離,堅決杜絕脫硫液、硫銨母液、煤氣水封水等生產(chǎn)廢水進(jìn)入生活污水系統(tǒng),以保證生活污水的水質(zhì)穩(wěn)定。二是細(xì)化雨污分流,重點對鼓冷的含油污水、硫銨的酸性污水、脫硫的硫氰污水重點進(jìn)行回收。三是蒸氨廢水方面加強(qiáng)對洗脫苯冷凝液、苯加氫廢水的管控,盡可能減少此類水進(jìn)入氨水系統(tǒng)。
在2019年運(yùn)行中在第2組(共7組)O池出現(xiàn)過兩次氨氮指標(biāo)超標(biāo)的情況,為更好地控制整體氨氮指標(biāo),化驗該池水質(zhì)以便提前掌握O池的硝化反應(yīng)情況。當(dāng)時氨氮指標(biāo)出現(xiàn)超標(biāo),通過對進(jìn)水指標(biāo)對比分析發(fā)現(xiàn),進(jìn)水氰化物指標(biāo)出現(xiàn)異常上升。經(jīng)進(jìn)一步分析排查發(fā)現(xiàn),苯加氫的來水有部分為苯槽的苯水分離水,此水的氰化物含量較高,達(dá)12000mg/L,間接影響到剩余氨水的氰化物超標(biāo),引起硝化菌中毒硝化反應(yīng)出現(xiàn)問題,氨氮無法轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮或亞硝態(tài)氮,導(dǎo)致氨氮超標(biāo)。
解決方法:一是充分發(fā)揮事故池的作用,當(dāng)原水的指標(biāo)有不合格項時,立即改進(jìn)事故池,待問題解決后再少量參配到調(diào)節(jié)池中進(jìn)行處理,以保證AO系統(tǒng)的水質(zhì)穩(wěn)定。二是及時進(jìn)行補(bǔ)泥加強(qiáng)營養(yǎng),進(jìn)行悶曝24h后指標(biāo)恢復(fù)正常。
3.2 增加化驗項目和分析頻次
對于原水,在原來只分析COD、氨氮、PH的基礎(chǔ)上,增加了氰化物、硫化物、揮發(fā)酚、硫氰酸根等各項指標(biāo)的分析,為保持系統(tǒng)的進(jìn)水穩(wěn)定提供了保障。對于生化段,增加了堿度、亞硝酸鹽、總磷等運(yùn)行指標(biāo)的分析,為掌握生化段的運(yùn)行情況提供了保障。
為防止水質(zhì)出現(xiàn)突然變化對系統(tǒng)造成沖擊,增加了分析頻次,原水由原來的每班分析2次增加至每班4次。對于生化段,由原來的每天1次增加至每天3次,以便更準(zhǔn)確地掌握運(yùn)行情況,方便及時調(diào)節(jié)。
3.3 優(yōu)化調(diào)節(jié)工藝流程及各項工藝指標(biāo)
甲醇?xì)堃耗転閰捬蹙姆聪趸磻?yīng)提供碳源,原始設(shè)計是直接進(jìn)入缺氧池。但是在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn),其指標(biāo)COD波動較大,對缺氧池的負(fù)荷沖擊較大,直接影響缺氧池甚至是整個生化段的運(yùn)行?,F(xiàn)將其改至調(diào)節(jié)池,充分發(fā)揮調(diào)節(jié)池的作用,避免其指標(biāo)大幅波動,影響生化段的運(yùn)行。
污泥回流原設(shè)計是回流至缺氧池,但在運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)好氧池中硝化細(xì)菌的菌群比較脆弱,受影響較大,同時缺氧池的菌群也不夠穩(wěn)定,氨氮降解效果很差,系統(tǒng)抗沖擊的能力較弱。主要原因是好氧菌與厭氧菌的轉(zhuǎn)換需要時間,在池內(nèi)發(fā)揮作用的時間較短,無法在有效時間內(nèi)發(fā)揮出應(yīng)有的作用。現(xiàn)在將部分污泥回流改至好氧池前端,既保證了好氧池中硝化細(xì)菌的穩(wěn)定提供良好的硝化反應(yīng),又保證了缺氧菌的有效停留時間更好地進(jìn)行反硝化反應(yīng)。
改進(jìn)后,好氧池的污泥濃度由原來的約3000mg/L提高至4000mg/L以上,提高了系統(tǒng)的抗沖擊能力。好氧池的溶解氧控制范圍由原來2~4mg/L調(diào)高到3~6mg/L,以保證硝化反應(yīng)充分進(jìn)行。
3.4 強(qiáng)化監(jiān)測監(jiān)控手段
在生化段增加了溶解氧、pH、ORP等在線監(jiān)測設(shè)備,以便對系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行實時監(jiān)控。在各進(jìn)水管道、回流管道都加裝了流量計,以便各項調(diào)節(jié)更加精細(xì)化、科學(xué)化。
3.5 改良藥劑的添加種類
二沉池出水的絮凝加藥,最初設(shè)計只加PAC和PAM,經(jīng)過絮凝沉淀后,出水懸浮物高,COD進(jìn)一步的降解不理想。經(jīng)過多次試驗后,現(xiàn)采用聚合硫酸鐵+碳粉+PAM組合添加,現(xiàn)在出水COD能穩(wěn)定在80mg/L左右。
4、結(jié)語
由此可見,焦化企業(yè)生化污水處理的運(yùn)行關(guān)鍵是精細(xì)掌控、預(yù)判準(zhǔn)確、早發(fā)現(xiàn)問題早介入調(diào)整。通過嚴(yán)把原水關(guān)、強(qiáng)化化驗頻次、增加在線監(jiān)測、選擇新型藥品等措施,重點抓好過程控制,以解決好生化段的運(yùn)行問題。(來源:盛隆化工有限公司)