焦化廢水A/O生物脫氮技術(shù)

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清潔生產(chǎn)技術(shù):所屬技術(shù)領(lǐng)域： 水技術(shù) 來源：  
創(chuàng)新程度：  知識(shí)產(chǎn)權(quán)狀態(tài)： 引進(jìn)  
投資回報(bào)率： 150% 投資期： 2年 
現(xiàn)處發(fā)展階段： 種子階段：研究開發(fā)、實(shí)驗(yàn)室階段、技術(shù)醞釀與發(fā)明  
希望合作方式： 
技術(shù)背景與創(chuàng)新性： 
本技術(shù)為國(guó)家經(jīng)貿(mào)委國(guó)家重點(diǎn)技術(shù)導(dǎo)向目錄（第三批）中的技術(shù)

1、技術(shù)原理 

焦化A/O生物脫氮是硝化與反硝化過程的應(yīng)用。硝化反應(yīng)是指污水處理中，氨氮在好氧條件下，通過好氧菌作用被氧化為亞硝酸鹽和硝酸鹽的反應(yīng)；反硝化是在缺氧無氧條件下，脫氮菌利用硝化反應(yīng)所產(chǎn)生的NO-2和NO-3來代替氧進(jìn)行有機(jī)物的氧化分解。

硝化反應(yīng)是在延時(shí)曝氣后期進(jìn)行的，對(duì)焦化的生物氧化分解，氨氮降解在酚、氰、硫氰化物等被降解之后進(jìn)行，需要足夠的曝氣時(shí)間，且氨氮的氧化必須補(bǔ)充一定量的堿度，硝化細(xì)菌屬好氧性自養(yǎng)菌；而反硝化細(xì)菌屬堿性異養(yǎng)菌，即在有氧的條件下利用有機(jī)物進(jìn)行好氧增殖，在無氧缺氧條件下，微生物利用有機(jī)物—碳源，以NO-2和NO-3作為最終電子接受體將NO-2和NO-3還原成氮?dú)馀懦?，最終達(dá)到脫氮之目的。

2、工藝流程

 A/O內(nèi)循環(huán)生物脫氮工藝即缺氧—好氧處理工藝，其主要工藝路線是缺氧在前，好氧在后，泥水單獨(dú)回流。缺氧池進(jìn)行的是反硝化反應(yīng)，好氧池進(jìn)行的是硝化反應(yīng)。焦化首先進(jìn)入缺氧池，在這里反硝化細(xì)菌利用原水中的酚等有機(jī)物作為電子供體而將回流水中的NO3-N、 NO2-N還原成為氣態(tài)氮化物（N2或N2O），反硝化出水流入好氧池，在好氧池內(nèi)，缺氧池出水殘留的有機(jī)物被進(jìn)一步氧化，氨和含氮化合物被氧化成為NO3--N、 NO2--N。污泥回流的目的在于維持反應(yīng)器中一定的污泥濃度，即微生物量，防止污泥流失?；亓饕褐荚跒榉聪趸峁╇娮庸w（NO3--N、 NO2--N），從而達(dá)到去除硝態(tài)氮的目的。該工藝為前置反硝化，在缺氧池以廢水中的有機(jī)物作為反硝化的碳源和，無需補(bǔ)充外加碳源；廢水中的部分有機(jī)物通過反硝化反應(yīng)得以去除，減輕了后續(xù)好氧池負(fù)荷，減少了動(dòng)力消耗；反硝化反應(yīng)產(chǎn)生的堿度可部分滿足硝化反應(yīng)對(duì)堿度的要求，因而降低了化學(xué)藥劑的消耗。

3、主要設(shè)備

污水處理主要設(shè)備包括耐腐蝕泵、液下泵、，清、，平流式氣浮凈水設(shè)備，及器，旋轉(zhuǎn)布水裝置，空氣、組合填料、微孔曝氣器、中心傳動(dòng)、周邊傳動(dòng)、折漿式攪拌機(jī)、加藥攪拌裝置和撇油機(jī)、帶式、螺壓污泥脫水機(jī)
 
市場(chǎng)情況： 
4、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

A/O生物脫氮技術(shù)焦化污水處理效率高：該工藝對(duì)污水中的有機(jī)物、氨氮等均有較高的去除效果，當(dāng)總停留時(shí)間HRT大于30小時(shí)，經(jīng)生物脫氮后，出水各項(xiàng)指標(biāo)，COD經(jīng)PFS混凝沉淀后可降至 100mg/l 以下，達(dá)到污水排放標(biāo)準(zhǔn)?？偟娜コ适芴嫉鹊挠绊?，一般在 40～60%；技術(shù)工藝流程簡(jiǎn)單，投資省，運(yùn)行費(fèi)用較低，降低硝化過程需要的堿耗；缺氧反硝化過程對(duì)污染物具有較高的降解效率，如COD、BOD、SCN－的去除率分別為 67%、38%、59%，酚和有機(jī)物的去除率分別為 62%、36%；由于硝化段采用強(qiáng)化生化技術(shù)，反硝化段采用了保持高濃度污泥的膜技術(shù)，提高了硝化及反硝化的污泥濃度，具有較高的容積負(fù)荷；具有較強(qiáng)的耐負(fù)荷沖擊能力，操作管理相對(duì)簡(jiǎn)單。

5、技術(shù)應(yīng)用情況

目前國(guó)內(nèi)焦化廢水處理主要采用A/O內(nèi)循環(huán)生物脫氮技術(shù)，該技術(shù)對(duì)焦化廢水處理達(dá)標(biāo)外排及處理后回用起到?jīng)Q定性作用。處理裝置出口，除COD外各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到國(guó)家綜合排放一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。污水處理后出水指標(biāo)如下：

CODcr：  100～150mg/L ；   酚：0.5mg/L 以下；

CN-：  0.5mg/L 以下；      油： 5mg/L  以下；

氨氮：  15mg/l  以下。

焦化廢水處理后達(dá)標(biāo)外排，取得了良好的環(huán)境效益和社會(huì)效益，采用A/O內(nèi)循環(huán)生物脫氮技術(shù)處理焦化廢水污染物的去除率為：

CODcr 90～97.8% 、BOD596～99%、酚99～100%、NH4+—N94～99.5%、有機(jī)氮90～98%、CN－96～99%、SCN－>99%。

6、技術(shù)使用單位

A/O內(nèi)循環(huán)生物脫氮工藝適用于新建、改擴(kuò)建焦化工程污水處理及其他含高濃度COD、氨氮的有機(jī)廢水處理。

目前國(guó)內(nèi)焦化廠廢水處理采用A/O內(nèi)循環(huán)工藝的有三十多個(gè)，隨著鋼鐵焦化工程改擴(kuò)建及各地對(duì)環(huán)保要求的提高，焦化正陸續(xù)進(jìn)行廢水處理裝置的新建和改造。在山西省數(shù)百座焦化廠中，真正上脫氮工藝處理污水達(dá)標(biāo)的沒有幾家。預(yù)計(jì)未來將有五十多個(gè)項(xiàng)目將考慮采用類似技術(shù)進(jìn)行工程建設(shè)。
 
概要與說明： 
7、技術(shù)推廣的建議

A/O內(nèi)循環(huán)生物脫氮技術(shù)自開發(fā)以來，已被廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)焦化行業(yè)廢水處理工程中，并在近3 至5年內(nèi)仍將作為焦化廢水處理的主導(dǎo)技術(shù)。隨著人們環(huán)保意識(shí)地增強(qiáng)和國(guó)家對(duì)環(huán)保要求的提高，焦化行業(yè)正在或?qū)?duì)廢水處理進(jìn)行擴(kuò)建或改造，市場(chǎng)前景良好。

目前A/O內(nèi)循環(huán)生物脫氮工藝技術(shù)，投資、占地、運(yùn)行費(fèi)還較高，應(yīng)繼續(xù)不斷優(yōu)化技術(shù)，使處理設(shè)施、投資、占地等進(jìn)一步減少，使綜合處理成本降至4元/m3以下。建議停止萃取脫酚，采取萃取脫除污水和粗苯中有機(jī)氮（吡啶、喹啉、卡唑等）提高污水中COD/TN的比值；改進(jìn)蒸氨工藝和設(shè)備，使蒸氨后污水含NHX-N<100mg/l，耗蒸汽量≯100kg蒸汽量/噸污水；處理后的焦化廢水盡可能回用于焦化生產(chǎn)，如作熄焦補(bǔ)充水、除塵補(bǔ)充水、煤場(chǎng)灑水等，也可將處理后的廢水送高爐沖渣或泡渣，減少外排水量，采取措施減少對(duì)環(huán)境及設(shè)備的影響