煤焦油废水处理工艺技术

15.8万吨/年焦油综合利用示范项目污水处理装置技改项目。项目采用悬浮床加氢技术，以中低温煤焦油和氢气为原料生产。项目废水来源：含焦油废水、加氢酸性水、净化水、设备检修及地面冲洗水和生活污水等；8.0m?/h含油污水处理。

一、设计水质

1）设计废水水质如下：

 

2）设计出水水质

出水水质指标达到河南省《合成氨工业水污染物排放标准》DB41/538—2008中的一级排放标准。主要指标要求如下：

 

二、原有处理设施的现状分析

1)   现场监测手段和数据不全、不准确，至今原系统各工段运行效果尚未明了。

2)  一级罐中罐隔油效果无法评估，目前轻油分离器和重油分离器没有排油。

3)  原水酚含量高，对后续处理单元产生严重的抑制作用。

4)  两级气浮均为溶气气浮，而溶气气浮主要用于去除油粒径<10μm的乳化油，且目前由于设备损坏，处于停机状态。

5)  水解和生化池填料被油污污染严重，挂膜困难，同时水解和缺氧池的进水方式存在短流现象，不能实现均匀布水。

6)  根据现场勘查，BAF池内油含量较高，填料应该已经被污染。

7)  原有的一期污水处理站的工艺流程尚未打通，目前仍处于停机状态，未能如实了解各个工艺单元的处理效果。

三、原工艺流程框图

 

 

四、改造工艺路线的难点分析

1）水质波动大

本污水处理站配套的是一套焦油炼化的中试装置，焦油原料的来源很不稳定，导致工艺排放的废水中的污染物质的含量不尽一致，而焦油废水又是各股废水污染物浓度最高的废水，从而造成的污水站的水质变动较大。

2) 污水的酚类、油类及硫化物含量高

废水中酚类、油类及硫化物含量高，酚类物质浓度过高将导致微生物中毒，影响生物处理效果。

五、改造工艺流程

1）改造后工艺流程设计

（1）预处理系统：一级罐中罐+多介质过滤器+陶瓷过滤器+油水分离器+脱氨塔+氨雾吸收器+调节池+二级罐中罐+两级隔油装置（新增）+两级气浮（新增）。

（2）生化及深度处理系统：A/O（利旧一级水解+一级A/O）+一级二沉池+微电解塔+催化氧化塔+中和加热罐+二级A/O+二级二沉池。

（3）深度处理系统（完全利旧）：臭氧催化氧化池+臭氧缓冲罐+WFBF复式曝气生物滤池+多介质滤池+监控排放水池。

2）项目改造的新增或优化的单元说明如下：

（1）改造新增处理单元为两级隔油装置和两级气浮装置，原有的两级气浮拆除；

（2）改造后的A/O利旧原有的一级水解和A/O池，并将其中的填料拆除，一级水解池新增搅拌设备。

（3）曝气生物滤池的填料被油污染严重，更换。

六、改造工艺流程图

 

七、新增或优化单元工艺设计

1）两级隔油装置

二级罐中罐出水自流进入两级隔油装置，在污水进入隔油沉淀之前加入破乳剂，以提高乳化油的去除效率，在该阶段主要去处水体中的直径大于0.1mm的悬浮油。隔油池的出水含油浓度将降至200mg/l以下，隔出的污油经集油管汇集至污油池。

主要设备：

(1) 重力隔油沉淀装置，2套， Q=8m3/h；

(2) 破乳剂投加装置，1套，投加泵2台，1用1备，暂定利旧；

(3) 出水提升泵，2台，Q=7.5m3/h，H=8m，P=0.75KW

2）两级气浮装置

隔油池的出水进入两级气浮除油系统。向污水中投加絮凝剂和助凝剂，形成较大含油絮凝体，并与水中大量微细气泡碰撞，粘结成较大的絮凝体气泡升至水面，促进水中悬浮微细污油的清除。絮凝剂多采用聚合铝，助凝剂多采用聚丙烯酰胺。经气浮处理后出水中油的含量小于50mg/l以下。

主要设备：

(1) 组合气浮装置，包括引气气浮和溶气气浮各1套， Q=8m3/h；

(2)混凝剂投加装置，暂定利旧；

(3)絮凝剂投加装置，暂定利旧；

3）A/O池

原有的一级水解和A/O池，改造为A/O池，其中水解池改造为A池，原有的A池一并作为缺氧池，经过核算，改造后的A/O池设计参数如下：

污泥负荷：0.13kgCOD/(kgMLSS.d)

脱氮负荷：0.04kgNO3-N/(kgMLSS.d)

污泥浓度：3g/L。

4）水解酸化单元

经过原有A/O单元处理后的出水，进入水解酸化罐，将难降解的有机污染物断键成易生化处理的污染物，有利于污水进行后续处理。

水解酸化罐：Φ6.0m×7.0m（有效水深6.5m）

停留时间：24h

结构形式：碳钢防腐

数量：1座

5）SBR单元

经过水解酸化罐提高可生化性后的出水，进入SBR池，进一步去除有机物和脱氮。

尺  寸：15m×7.2m×6m（有效水深5.0m）

碳化负荷：0.12kgCOD/(kgMLSS.d)

氨氮负荷：0.04kgNH3-N/(kgMLSS.d)

污泥浓度：3000mgMLSS/L

总停留时间：72h

周期时间：8h

曝气时间：4.5h

进水及搅拌时间：1.5h

结构形式：碳钢防腐

数量：1座

6）砂滤单元

SBR出水经过砂滤罐进一步过滤去除悬浮物，确保进入臭氧的水质要求。砂滤罐的设计过滤流速为8m/h，反洗水强度12-15L/(m2.s)

主要工艺设备技术参数表

 

八、工艺沿程去除率表

 

九、建议

1）建议预处理增加脱酚氨装置，业主方提供的技术协议进水水质酚含量为1000mg/L，这么高的酚对整个处理工艺提出较高的挑战，不但对生化系统有严重的抑制性，同时会影响隔油和气浮的除油效果。

2）建议将污泥脱水机进行优化选型，选择适合含油污泥处理的脱水机形式。

十、新增装置运行状况

1）隔油池

隔油池运行效果良好，能正常去除污水中重油、SS等污染物，并定期排出底部沉淀污泥；

2）引气气浮及溶气气浮

引气气浮及溶气气浮调试已完成，已投入正常运行，保证污水进入生化系统前

3）水解酸化池

水解酸化池污泥生长状况良好，且水解酸化池处理效果已经比较明显。

4）SBR池

SBR出水COD维持在200mg/L以下，氨氮维持在10mg/L以下，并且SBR池向原装置一级A/O池及二级A/O池输送大量活性污泥改善原装置处理能力。现阶段新水解酸化及SBR池已并入原装置中，完成改造调试任务。

 

 

 

十一、技改后处理系统效果

污水站升级改造以后已经能处理改用焦油炼化产生的污水。

隔油池、新增引气气浮及溶气气浮并入原装置以后，预处理系统出水含油量明显降低，有效保证后续生化处理效果。

新水解酸化及SBR池并入系统以后，出水水质明显好转，监控水池出水COD保持在200mg/L以下，氨氮保持在10 mg/L以下，监控水池出水已达到外排标准。