煤气化工艺高氨氮废水的处理方法探讨

　　[摘 要]煤气化废水主要来自于高浓度的煤气洗涤废水，含有大量酚类物质，如苯酚、甲基苯酚、多元酚等，同时还含有单环、多环的含氮芳香烃类，含氧、含硫的杂环类，多环芳烃，脂肪酸类等污染物，以及氰、氨氮等污染物，具有水量大，水质复杂，污染物浓度高的水质特点，对人体和环境危害大。基于此，本文主要对煤气化工艺高氨氮废水的处理方法进行了简要的分析，希望可以为相关工作人员提供一定的参考。
　　[关键词]煤气化工艺；高氨氮废水；处理方法
　　中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）13-0094-01
　　引言
　　氨氮是废水中含氮的化合物最主要存在的形式，氨氮又以游离氨（NH3）和铵离子（NH4+）两种形式存在。高氨氮的废水成份比较复杂，如果这类废水进入环境中，严重破坏水环境的平衡，威胁水环境的安全。随着人们对氨氮危害水环境的认识不断深入，废水处理对氨氮处理标准也日益严格。因此，如何经济、高效地处理高氨氮废水是保障水环境安全的首要任务。
　　1高氨氮废水来源及成分分析
　　本岗位的原水主要来自碎煤加压气化产生的煤化工废水（经酚氨回收预处理后）和厂区的生活污水及初期雨水，废水中的主要污染物成分有单元酚、多元酚、氨氮、有机氮、脂肪酸及其它较少量的苯属烃、萘、蒽、噻吩、吡啶等难降解有机物，废水的可生化性较差（B/C小于0.3），因此本岗位的任务是去除水中大部分有机污染物，使污水处理装置能满足在50～120%负荷下运行，要求系统必须成熟可靠，操作安全稳定、节能、连续和长周期运转。生化处理后的二沉池出水进行深度处理，使其达到国家规定污水处理一级指标，满足中水回用（作为循环水补水）。从而实现污水处理循环利用节约用水，达到零排放的目标。
　　2资源化使用高氨氮水
　　2.1预处理阶段
　　（1）工艺流程中废水预处理。采用针对煤气化工艺废水特点处理工艺，由于煤气化工艺废水来水温度较高、废水发泡性较强，废水中的油类物质采用隔油及溶气加压气浮等工艺，去除效果可能较差。因而酚氨回收废水和气化循环水排污水进入酚氨废水调节池，出水进入两组隔油沉淀池，用以沉淀杂质，去除浮油。（2）间断地坪冲洗水、初期雨水、生活化验及其它废水进入集水井，之后进综合废水调节池，经提升泵进入沉浮池除油系统，用以去除浮油和杂质。（3）低温甲醇洗废水进入酚氨废水调节池，另外从净化界区甲醇储存装置引一根管道将甲醇直接引入生物增浓同步脱氮池和改良A/O氧化池。（4）在酚氨回收废水调节池内设计了隔油和预水解酸化系统的运行条件，隔油和预水解酸化系统技术不仅满足外循环（EC）厌氧工艺运行的要求，也解决了由于废水中的油珠难以采用加压气浮等工艺除油的问题，避免了因空气预氧化措施导致的废水色度加深、泡沫增加的问题，避免了预氧化反应中间产物醌类物质难以生化降解的难题，为后续生化处理创造了良好的条件。（5）预处理段的停留时间为：酚氨回收废水调节池（30h）；地坪冲洗水和初期雨水（25h）；气浮池（2h）；综合废水（14h）；综合废水沉淀池（5h）。
　　2.2生化阶段
　　（1）外循环（EC）厌氧工艺利用厌氧共代谢过程，在改善酚氨回收废水水质的同时，实现部分有机物的羧化和苯酰化的转变过程，避免多元酚向醌类物质的转化。为后续好氧生物工艺降低处理难度和减轻运行负担，是整个工艺中污染物去除的主体工艺。（2）生物增浓同步脱氮工艺采用投加一定量的炭粉来增加污泥浓度，控制特定的水力条件、高污泥浓度、低溶解氧等工艺条件实现低氧去除有机物、氨氮短程硝化反硝化和脱氮过程相结合的工艺。（3）改良A/O氧化工艺的回流比可以根据需要进行调整，针对酚氨回收废水剩余氨氮和有机物的降解来调节回流比，对氨氮硝化和反硝化脱氮进行强化处理，改良A/O氧化工艺的兼氧与好氧交替运行可以改善难降解污染物的性质，强化降解废水中剩余有机污染物。（4）主生化处理段的停留时间为：外循环（EC）厌氧系统（41±4h）-生物倍增系统（42h）-改良A/O系统（36h）-二沉池（4h）。
　　2.3深度处理阶段
　　（1）混合反应预吸附工艺出水经沉淀后进入高级氧化系统，后经曝气生物滤池（BAF）、V型滤池进行处理。高密度沉淀池处理工艺主要是通过活性硅藻土和活性炭粉的物理化学吸附功能，进一步吸附去除污水中难降解的COD，同时使得活性硅藻土、碳粉和污水中的杂质一同沉淀，大部分活性硅藻土和碳粉回流到吸附段的首端继续反应，极少部分活性硅藻土、碳粉和杂质排出送走。（2）高级氧化工艺采用臭氧氧化技术，臭氧氧化技术是以产生·OH自由基等强活性自由基为目的的臭氧高级氧化过程，它遵循羟基自由基反应机理的臭氧氧化技术具有更广阔的应用前景和使用范围。（3）曝气生物滤池工艺采用火山岩滤料，拥有吸附、截滤和生物降解的功能，对废水中剩余有机物和氨氮等污染物深度处理。（4）V型滤池是一种去除水中SS的深度处理技术，是废水回用深度处理手段，确保水质达标。（5）深度处理段的停留时间为：混合反应预吸附（1h）-絮凝沉淀（4h）-高级氧化工艺（1h）-深度处理缓冲池（1h）-曝气生物滤池（4h）-V型滤池（2h）。
　　2.4采用选择性传代培养及“共代谢基质-目标污染物”双底物驯化模式
　　经过56d培养，逐渐增加底物浓度，获得了可适应煤气化废水高酚高氨氮水质的厌氧菌群。在20mg/L邻苯二酚共代谢基质投加下，COD、总酚去除率较未添加共代谢底物的空白对照组有不同程度的增加，共代谢基质的添加加快了厌氧菌群对水质的适应速度。2）试验驯化培养所得煤气化废水高酚高氨氮耐受厌氧菌群的最佳生长条件为：温度30℃左右，初始pH为8左右。3）在最佳温度及pH条件下，接种10%驯化后的菌液至COD质量浓度1580mg/L、总酚质量浓度422mg/L、氨氮质量浓度139mg/L的煤气化废水中，添加20mg/L邻苯二酚作为共代谢基质，经过20d的培养，COD、总酚平均去除率分别达到了40.25%、41.38%，煤气化废水B/C由0.21提高至0.45。废水性质由难生化性废水变为可生化性较好的废水。
　　结束语
　　总而言之，本文主要煤气化工艺高氨氮废水的处理方法进行了简要的分析，其中有效的废水处理工艺不但能高效去除COD、氨氮等物质，而且能够实现资源回收利用，变废为宝，与传统工艺前相比，先进的处理技术运用后能够降低平均废水总排口氨废含量28.42%，不仅提高了处理高氨废废水的效果，而且也节约了成本，可进一步推广使用。
　　参考文献
　　[1]邢丽贞，郑德瑞，孔进，吴光学.高氨氮废水短程硝化过程中N_2O释放试验研究[J].环境科学学报，2016，36（04）：1260-1265.
　　[2]李珺涛.浅析高氨氮废水处理的自动控制[J].通讯世界，2016（13）：251-252.
　　[3]鲁风芹，邵佳.氧化絮凝技术处理高盐高氨氮废水的实验研究[J].环境科技，2016，29（06）：38-41+46.
　　[4]莘明亮，隋秀斌，朱浩君，杨文焕，于玲红，張敬朝.A/SMBBR工艺处理高氨氮戊二胺废水[J].水处理技术，2017，43（06）：108-111.
　　[5]李海曙.煤气化废水生化处理抗冲击运行的探讨[J].煤化工，2017，45（04）：61-64.

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