本溪北營(yíng)鋼鐵(集團)股份有限公司焦化廠(chǎng)三區污水站目前需要接納一區、二區焦化廢水集中處理，水量增大為140m3/h，超出原設計處理能力;同時(shí)因三區污水站建設較早，部分設備和管道出現老化損壞現象，故需進(jìn)行較大規模的改造。且北營(yíng)焦化廠(chǎng)蒸氨廢水產(chǎn)生量約140m3/h，如回用于工業(yè)循環(huán)水系統和高爐沖渣，每天可節省約3000m3的水量。中水回用于工業(yè)循環(huán)水時(shí)對水質(zhì)要求較高，須在原有污水處理系統的基礎上增加深度處理系統才可滿(mǎn)足工業(yè)循環(huán)水的需要。綜合評估現有的污水系統，要想實(shí)現污水系統穩定達標，需對污水系統進(jìn)行優(yōu)化改造。

A-A-O活性污泥處理工藝具有運行費用低、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，廣泛地應用于焦化廢水處理行業(yè)中。同時(shí)也具有抗沖擊能力差，運行效果不穩定且受沖擊后恢復時(shí)間長(cháng)等缺點(diǎn)，成為制約保證焦化廢水處理效果長(cháng)期穩定合格的主要因素，具體體現在以下3個(gè)方面。

(1)進(jìn)入焦化廢水處理系統的原水水質(zhì)和水量波動(dòng)較大，原水pH值控制較高且不精確。

(2)生化系統曝氣效果不理想，曝氣頭檢修難度大，好氧消泡系統噴頭易堵塞，對菌膠團的影響較大，堿度穩定控制困難。

(3)后混加藥量不精確，噸水處理成本高，出水指標波動(dòng)大，濁度超標影響中水系統超濾膜、反滲透膜的穩定運行。

為了解決上述問(wèn)題，本鋼集團北營(yíng)焦化廠(chǎng)的研究人員分別對預處理系統、生化系統、后混系統進(jìn)行優(yōu)化改造，取得了顯著(zhù)的成效。

為了實(shí)現廢水長(cháng)期穩定達標并將廢水綜合利用，需要采用零稀釋、零排放的運營(yíng)模式，以確保水處理系統在零稀釋條件下能連續穩定運行，各項工藝參數和出水指標均達到設計標準要求，該單位運營(yíng)技術(shù)人員在改造過(guò)程中結合以前的運營(yíng)經(jīng)驗對A-A-O工藝進(jìn)行了一系列的優(yōu)化與改進(jìn)，具體包括預處理工藝的優(yōu)化與改進(jìn)、生化系統的優(yōu)化與改進(jìn)和后混系統的優(yōu)化與改進(jìn)3個(gè)方面。

1、預處理工藝的優(yōu)化與改進(jìn)

對預處理系統的優(yōu)化和改進(jìn)，包括以下4個(gè)方面。

(1)新安裝多相混容納米氣浮設備。多相混溶氣浮作為一種新型氣浮設備，能夠更方便、高效地的去除焦化廢水中的油脂類(lèi)、膠狀物和懸浮固體，同時(shí)，結合針對浮渣設置的螺旋輸送起和噴灑消泡裝置，使得進(jìn)入生化系統的水質(zhì)得到良好的保障。

(2)氣浮出水進(jìn)厭氧吸水井加電動(dòng)調節閥，并將厭氧吸水井液位與電動(dòng)調節閥實(shí)現連鎖，這樣不僅可以讓厭氧吸水井液位保持穩定，避免因液位波動(dòng)造成進(jìn)入系統的流量波動(dòng)進(jìn)而影響系統負荷變化，同時(shí)還大大減輕了員工反復調節厭氧井液位的工作量，可以讓員工將更多的精力投入到其他生產(chǎn)參數的調節與控制中。

(3)在調節池內安裝推流器，這樣就保證了進(jìn)入系統的水量、水質(zhì)、水溫、pH始終處于相對穩定的狀態(tài)，對于系統的穩定運行提供了有力的保證。

(4)對3個(gè)區來(lái)水安裝在線(xiàn)監測裝置以及時(shí)掌握原水水質(zhì)變化情況。3區廢水處理系統承擔的是北營(yíng)焦化廠(chǎng)3個(gè)區的蒸氨廢水處理工作，而每個(gè)區的剩余氨水發(fā)生量、生產(chǎn)工況、蒸氨塔形式等都不相同，因此導致每個(gè)區的蒸氨效果都不相同，為了達到該項目設計的進(jìn)水指標要求，及時(shí)發(fā)現和掌握每個(gè)區的實(shí)時(shí)來(lái)水水質(zhì)，該項目在每個(gè)區的來(lái)水管道上都分別安裝了一套在線(xiàn)氨氮檢測裝置和COD檢測裝置，可根據來(lái)水情況每1~24h之間任意設定時(shí)間對來(lái)水指標進(jìn)行自動(dòng)采樣檢測，并將數據發(fā)送到中控室，中控室電腦上設定水質(zhì)報警范圍，一旦某個(gè)區指標超標，崗位工會(huì )第一時(shí)間將信息發(fā)布到廢水預警群中，相關(guān)作業(yè)區會(huì )根據應急處置預案進(jìn)行減水或停水操作，待指標恢復正常后再恢復送水量，從而保證了進(jìn)入三區廢水系統的原水都是合格的原水。從在線(xiàn)檢測設備投入使用至今已先后數十次發(fā)現三個(gè)區的原水異常情況，并及時(shí)對異常廢水進(jìn)行處理，避免了對系統的沖擊和影響，其作用不言而喻。

2、生化系統的優(yōu)化與改進(jìn)

(1)好氧池更換為旋插式可提升曝氣器。好氧池采用推缺氧池流出的廢水自流入推流式活性污泥曝氣池，在此完成的硝化過(guò)程。由于好氧池中的硝化菌為嚴格的好氧菌，需要混合液中維持一定的溶解氧濃度才能進(jìn)行增殖，而溶解氧的提供需要借助鼓風(fēng)機和曝氣器。三區原有系統的微孔曝氣器出現大量脫落，檢修更換需將系統徹底放空，嚴重影響曝氣效果。鑒于原有系統的弊端，該項目將好氧池曝氣器更換為旋插式可提升曝氣器，在滿(mǎn)足系統溶氧供給的同時(shí)，還大大方便了今后出現故障時(shí)的檢修，解決了長(cháng)期困擾曝氣池運行過(guò)程中因曝氣器脫落無(wú)法停產(chǎn)檢修更換而導致系統處理能力下降的問(wèn)題。好氧池在更換旋插式可提升曝氣器后，由于充氧效率提升，使得生化風(fēng)機由原來(lái)的兩運轉一備用變成一運轉兩備用，每臺生化風(fēng)機的功率為二百千瓦，不說(shuō)每年的材料消耗費用和維修工時(shí)費，單電費一項每年就可節省約80萬(wàn)元。與此同時(shí)，為了預防生化系統或預曝氣系統風(fēng)機突然停電或是遇到其他緊急情況，現場(chǎng)負責人員提出將預曝氣風(fēng)機出口管路與好氧池生化風(fēng)機出口管路相連通，這樣就可以實(shí)現供氧系統的備用切換，為系統的穩定運行增添了一道保障。

(2)好氧池消泡方式由用末端混合液消泡改為用缺氧池出水消泡。原工程初步設計采用好氧池末端混合液對好氧池進(jìn)行消泡，投產(chǎn)后在運行的過(guò)程中發(fā)現這一設計存在下列弊端：一是混合液經(jīng)過(guò)潛水泵提升輸送由噴頭噴出的過(guò)程中污泥絮體被打散，好氧池出水沉降比居高不下，且處理效果不理想，有時(shí)會(huì )超過(guò)設計的生化出水指標;二是采用混合液消泡會(huì )出現噴出的水霧隨風(fēng)四處飄散，腐蝕池上曝氣管道及護欄，且嚴重影響環(huán)境的目視效果;三是混合液消泡過(guò)程中并不能取得很好的消泡效果，需輔助消泡劑進(jìn)行消泡，如果噴灑消泡劑不及時(shí)，就會(huì )造成好氧池中泡沫溢出廊道的問(wèn)題，既污染環(huán)境又增加人力進(jìn)行清掃的勞動(dòng)成本。北營(yíng)焦化廠(chǎng)相關(guān)技術(shù)人員在經(jīng)過(guò)多次研究論證后，提出用缺氧池出水替代好氧池混合液進(jìn)行消泡，同時(shí)對好氧池的消泡噴頭進(jìn)行整體壓低，使其不高于池面走道。該項優(yōu)化改造相比于用好氧池混合液消泡具有如下優(yōu)勢：一是缺氧池出水消泡不會(huì )增加好氧池負荷，也不會(huì )縮短廢水在好氧池和二沉池中的停留時(shí)間;二是缺氧池出水相對于好氧池混合液懸浮物要少很多，不會(huì )堵塞噴頭和影響目視效果;三是這樣避免了好氧池混合液中的污泥絮體被打散，有利于提高處理效果;四是噴頭被壓低后就解決了泡沫溢出廊道的問(wèn)題等優(yōu)勢。

好氧池消泡系統經(jīng)改造后，系統的出水COD和氨氮指標有了明顯的下降，沉降比也呈下降趨勢，污泥濃度升高，池上泡沫不再溢出，目視效果大大提升，另外消泡劑不再使用，水中的硅離子含量減少，減輕了中水系統膜污染的風(fēng)險。

(3)好氧池加藥方式的改進(jìn)。此項改進(jìn)同樣是北營(yíng)焦化廠(chǎng)技術(shù)人員在運行過(guò)程中提出并實(shí)施的。眾所周知，好氧池中的的硝化菌為自養好氧菌，在好氧條件下，將廢水中NH3-N氧化為NO3-N，此過(guò)程消耗廢水中碳酸鹽堿度計)，一方面需中和過(guò)程產(chǎn)生的H+，另一方面，硝化菌細胞生長(cháng)需要消耗一定量堿度。每硝化1g氨氮，需消耗7.14g堿度(以CaCO3計)。因此需要在此投加適量Na2CO3，以補充堿度。同時(shí)，投加碳酸鈉的另一個(gè)作用是對好氧池的pH進(jìn)行調整，給微生物創(chuàng )造一個(gè)最佳的生存環(huán)境，進(jìn)而進(jìn)行污染物的降解代謝。而碳酸鈉作為緩蝕劑，要想快速調整系統pH，其效果沒(méi)有液堿好。在權衡藥劑投加成本和系統運行穩定后，北營(yíng)焦化廠(chǎng)技術(shù)人員提出通過(guò)降低蒸氨塔液堿投加量以適當提高進(jìn)水氨氮，同時(shí)將節省下來(lái)的液堿投加的好氧池中以穩定系統的PH和堿度，此項建議實(shí)施后，在保證系統堿度不低于300mg/L的情況下，每天可節省1.4t的純堿投加量，每年可節省10.8萬(wàn)元的藥劑費用。

總結：經(jīng)過(guò)生化系統一系列的優(yōu)化與完善，使系統的出水標準滿(mǎn)足COD<400mg/L(基本在300mg/L左右)，達到了預期的目標要求，為后混系統創(chuàng )造了良好的進(jìn)水條件。

3、后混系統的優(yōu)化與改進(jìn)

混凝過(guò)程是工業(yè)廢水處理中最基本也是極為重要的處理過(guò)程，通過(guò)向廢水中投加一些藥劑及深度處理藥劑，使水中難以沉淀的顆粒能互相聚合而形成膠體，然后與水體中的雜質(zhì)結合形成更大的絮凝體，沉降到沉淀池底部，從而使水質(zhì)得到凈化。北營(yíng)焦化廠(chǎng)的項目運行人員對后混系統的優(yōu)化和改進(jìn)上主要有以下2點(diǎn)。

(1)在后混運行過(guò)程中，需要投加凈水劑、聚鐵、液堿、陰離子聚丙烯酰胺等藥劑，在這些藥劑中又以?xún)羲畡┑耐都映杀緸樽罡?，如何在保證后混設定出水指標的前提下減少凈水劑的投加量就成了重大的攻關(guān)課題。北營(yíng)焦化廠(chǎng)的項目運行人員在實(shí)踐中與藥劑供應方發(fā)現投加在廢水中的凈水劑尚有可循環(huán)利用的價(jià)值，于是提出將混凝沉淀池的污泥進(jìn)行部分回流的方案，以減少凈水劑的投加量。這一方案在實(shí)施后每天可節省約0.5t的凈水劑，每年可節省約160萬(wàn)元的藥劑成本，另外，混凝沉淀池污泥回流后也增加了池內的污泥凝聚沉降性能，保證了中水運行的關(guān)鍵指標濁度有了進(jìn)一步的降低。

(2)在后混出水進(jìn)入中水之前安裝纖維轉盤(pán)過(guò)濾器。后混加藥系統在運行的過(guò)程中一旦出現加藥設備故障或是加藥調節不及時(shí)，就可能造成出水濁度快速升高，不符合中水的進(jìn)水要求，導致中水系統停運。為了避免出現這種情況，該項目在后混出水進(jìn)入中水前安裝了纖維轉盤(pán)過(guò)濾器，一旦出水濁度升高，超過(guò)設定標準，纖維轉盤(pán)過(guò)濾器自動(dòng)啟動(dòng)，通過(guò)轉盤(pán)上的纖維濾布將懸浮物過(guò)濾下去，為中水系統的穩定運行做好鋪墊。

4、結語(yǔ)

北營(yíng)焦化水處理的運營(yíng)人員通過(guò)對A-A-O系統一系列的優(yōu)化與改進(jìn)措施，實(shí)現了生化系統長(cháng)期穩定運行，焦化廢水處理系統是一系列處理工序的整體組合，每一道工序都為下一道工序做鋪墊，只有將各道工序的處理能力發(fā)揮到最大，才能保證整個(gè)系統的處理效果最佳。（來(lái)源：本鋼集團北營(yíng)焦化廠(chǎng)）