從廢水水質(zhì)指標(biāo)來(lái)看，此廢水宜采用“物化+生化+物化”的處理工藝。物化處理的主要任務(wù)是去除油類、硫化物、氰化物、高濃度氨氮及揮發(fā)酚，保障生化處理的正常進(jìn)行;生化處理的主要任務(wù)是降解廢水中的可生化降解物質(zhì)，并進(jìn)行脫氮;生化出水再進(jìn)行物化處理，進(jìn)一步去除廢水中污染物質(zhì)，確保達(dá)標(biāo)排放。但物化和生化處理工藝種類較多，各有特點(diǎn)，如何因地制宜選擇選擇成熟、可靠、合理的處理工藝，合理布置，降低投資和處理費(fèi)用，是本項(xiàng)目的關(guān)鍵。
生物脫氮是硝化與反硝化的應(yīng)用。硝化是在廢水處理中，氨氮在有氧條件下通過(guò)好氧菌作用被氧化為亞硝酸鹽和硝酸鹽的反應(yīng)。反硝化是在缺氧條件下脫氮菌利用消化反應(yīng)所產(chǎn)生的NO2-N和NO3-N來(lái)代替氧進(jìn)行有機(jī)物的氧化分解，將NO2-N和NO3-N中的N還原成氮?dú)庖莩觯瓿擅摰蝿?wù)。
生物脫氮國(guó)內(nèi)有諸多方法，但應(yīng)用于焦化污水中當(dāng)屬A/O內(nèi)循環(huán)工藝***為經(jīng)濟(jì)有效。我們選用的處理工藝為：格柵井+隔油沉淀+浮選氣浮+反應(yīng)沉淀+氨氮吹脫+UASB厭氧反應(yīng)器+一級(jí)A/O生化處理+二級(jí)A/O生化處理+MBR。
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煤制氣冷卻水首先進(jìn)入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池主要起到調(diào)節(jié)水量與均衡水質(zhì)的作用，同時(shí)調(diào)節(jié)池底設(shè)有穿孔管，通過(guò)空氣的攪拌作用，不同時(shí)段、不同濃度的廢水在池子中均勻混合，降低水量和水質(zhì)對(duì)后續(xù)單元的沖擊。出水自流進(jìn)入隔油沉淀池，普通隔油池主要用于去除水中的浮油，其油粒粒徑一般在150微米以上，不能去除顆較小的油珠。但本隔油沉淀池，由于其內(nèi)增設(shè)了斜管裝置，使同樣體積大小的隔油池相對(duì)的增加了池的面積。非常可觀的縮小了油珠上升距離，使較小的油球即有上升至水面的可能性，從而使水中的油粒更多地分離出來(lái).同時(shí)，水中的固體物質(zhì)，雜質(zhì)又有較好的機(jī)會(huì)接觸斜板板面，聚集在一起很快沉積下來(lái)，使污水處理進(jìn)一步得到完善.因力污水雜質(zhì)中含有很大數(shù)量的油份。所以使用斜管隔油裝置效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)同等規(guī)模的隔油池。分離去除污染物后的廢水自流進(jìn)入調(diào)節(jié)池，分離的油進(jìn)入集油罐定期外運(yùn)處理。
隔油沉淀池出水進(jìn)入氣浮裝置，在氣浮裝置前投加PFS、PAM，經(jīng)絮凝后混合液流入氣浮裝置中，驟然減壓釋放的無(wú)數(shù)微細(xì)的過(guò)飽和氣體與“礬花”及水中懸浮類結(jié)合浮上水面形成浮渣，刮渣機(jī)定期將浮渣刮去，浮渣順管道排入污泥池。分離去除污染物后的廢水自流進(jìn)入沉淀反應(yīng)槽，通過(guò)投加酸調(diào)節(jié)其PH值≤3后投加H2O2和Fe2+，其實(shí)質(zhì)是2價(jià)的鐵離子和雙氧水之間的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)催化生成高活性的·OH自由基，·OH自由基與難降解的有機(jī)物反應(yīng)，使之發(fā)生部分氧化、藕化、或氧化，形成分子量不太大的中間產(chǎn)物，從而改變他們的可生化性、溶解性、和混凝沉定性。PH值調(diào)至堿性并有O2存在時(shí)，還會(huì)生成具有凝聚、吸附性能的Fe(OH)3，有利于有機(jī)物的進(jìn)一步去除。其可以在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)物的完全降解，而且不受廢水的種類、成分、濃度的限制，特別適用于生化難降解有機(jī)廢水的處理。然后通過(guò)投加堿來(lái)回調(diào)PH后出水直流進(jìn)入斜管沉淀槽沉淀。協(xié)管沉淀槽出水由泵提升至氨吹脫塔進(jìn)行脫氮。
脫氮后廢水直流進(jìn)入調(diào)酸池，在調(diào)酸池中投加H+調(diào)節(jié)PH，然后由泵提升進(jìn)入U(xiǎn)ASB厭氧反應(yīng)器。廢水中難以降解的芳香族有機(jī)物在厭氧段開環(huán)變?yōu)殒湢罨衔铮滈L(zhǎng)化合物開鏈為鏈短化合物。由于廢水中含有大量的喹啉、吡啶和異喹啉等難降解的化合物，設(shè)置厭氧的目的主要是借用厭氧生物對(duì)多環(huán)類化合物的變構(gòu)或解鏈作用，把好氧和兼氧生物難降解的某些物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易降解的物質(zhì)。生化系統(tǒng)主要采用“A/O硝化反硝化法”為主體工藝。
本污水中有機(jī)成份較高，BOD5/CODcr=0.6，可生化性較好，因此采用生物處理方法大幅度降低污水中有機(jī)物含量是***經(jīng)濟(jì)的。由于污水中氨氮及有機(jī)物含量較高，特別是有機(jī)氮，在生物降解有機(jī)物時(shí)，有機(jī)氮會(huì)以氨氮形式表現(xiàn)出來(lái)，氨氮也是一個(gè)重要的污染控制指標(biāo)，因此污水處理采用A/O生物接觸氧化工藝，即生化池需分為A級(jí)池和O級(jí)池兩部分。調(diào)節(jié)池內(nèi)污水采用污水提升泵提升至A級(jí)生化池，進(jìn)行生化處理。在A級(jí)池內(nèi)，由于污水中有機(jī)物濃度較高，微生物處于缺氧狀態(tài)，此時(shí)微生物為兼性微生物，它們將污水中有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨氮，同時(shí)利用有機(jī)碳源作為電子供體，將NO2--N、NO3--N轉(zhuǎn)化為N2，而且還利用部分有機(jī)碳源和氨氮合成新的細(xì)胞物質(zhì)。所以A級(jí)池不僅具有一定的有機(jī)物去除功能，減輕后續(xù)O級(jí)生化池的有機(jī)負(fù)荷，以利于硝化作用進(jìn)行，而且依靠污水中的高濃度有機(jī)物，完成反硝化作用，***終消除氮的富營(yíng)養(yǎng)化污染。經(jīng)過(guò)A級(jí)池的生化作用，污水中仍有一定量的有機(jī)物和較高的氮氨存在，為使有機(jī)物進(jìn)一步氧化分解，同時(shí)在碳化作用趨于完全的情況下，硝化作用能順利進(jìn)行，特設(shè)置O級(jí)生化池。
A級(jí)池出水自流進(jìn)入O級(jí)池，O級(jí)生化池的處理依靠自養(yǎng)型細(xì)菌(硝化菌)完成，它們利用有機(jī)物分解產(chǎn)生的無(wú)機(jī)碳源或空氣中的二氧化碳作為營(yíng)養(yǎng)源，將污水中的氨氮轉(zhuǎn)化為NO2--N、NO3--N。O級(jí)池出水一部分進(jìn)入下級(jí)處理單元，另一部分回流至A級(jí)池進(jìn)行內(nèi)循環(huán)，以達(dá)到反硝化的目的。在A級(jí)和O級(jí)生化池中均安裝有填料，整個(gè)生化處理過(guò)程依賴于附著在填料上的多種微生物來(lái)完成的。在A級(jí)池內(nèi)溶解氧控制在0.5mg/l左右;在O級(jí)生化池內(nèi)溶解氧控制在3mg/l以上。
O級(jí)生化池一部分出水回流進(jìn)入A級(jí)池，一部分流入MBR池。膜-生物反應(yīng)器(MembraneBioreactor，簡(jiǎn)稱MBR)是一種將膜分離技術(shù)與傳統(tǒng)生物處理工藝有機(jī)結(jié)合的新型高效污水處理與回用工藝。它用具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)的浸沒式膜組件置于曝氣池中，經(jīng)過(guò)好氧曝氣和生物處理后的水，由泵通過(guò)濾膜過(guò)濾后抽出。
該工藝以膜組件代替?zhèn)鹘y(tǒng)污水生物處理工藝中的二次沉淀池，通過(guò)膜組件的高效截流作用使得泥水徹底分離;并且由于曝氣池中活性污泥濃度的增大和污泥中***菌(特別是優(yōu)勢(shì)菌群)的出現(xiàn)，提高了生化反應(yīng)速率;由于膜的過(guò)濾作用，微生物被完全截留在生物反應(yīng)器中，實(shí)現(xiàn)了水力停留時(shí)間與活性污泥泥齡的徹底分離，消除了傳統(tǒng)活性污泥法中污泥膨脹問(wèn)題;同時(shí)，在低污泥負(fù)荷下運(yùn)行也減少了剩余污泥產(chǎn)量，從而解決了傳統(tǒng)生物處理工藝普遍存在的出水水質(zhì)欠佳、占地大、運(yùn)行維護(hù)復(fù)雜、易發(fā)生污泥膨脹導(dǎo)致出水水質(zhì)惡化等突出問(wèn)題。膜生物反應(yīng)器具有對(duì)污染物去除效率高、硝化能力強(qiáng)，可同時(shí)進(jìn)行硝化、反硝化、脫氮效果好、出水水質(zhì)穩(wěn)定、剩余污泥產(chǎn)量低、設(shè)備緊湊、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。目前廣泛應(yīng)用于生活污水和各種可生化工業(yè)廢水的處理及回用中。
